2023固态电池技术调查_第1页
2023固态电池技术调查_第2页
2023固态电池技术调查_第3页
2023固态电池技术调查_第4页
2023固态电池技术调查_第5页
已阅读5页,还剩22页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

2023固态电池技术调查

目录

i.序言..........................................................................1

1.1.固态电池技术变动........................................................1

1.2.一个技术突破,何以引起如此大的市场关注与争议?........................11

2.固态电池为何成为产业最优解决方案...........................................13

3.产业与商业化进程与挑战.....................................................19

4.全球化竞争狂潮..............................................................23

5.产业过剩无可避免,技术创新才能突围........................................26

1.序言

1.1.固态电池技术变动

固态电池有任何风吹草动,几乎都会刮起一阵市场热论,或者争议风暴。

比如7月4日,世界第二大汽车制造商丰田公开表示,已经在电池技术上

取得了重大突破,可以制造出充电10分钟续航旦程1200公里的固态电池,延

长至现有EV装配电池的2.4倍,而且通过简化制造固态电池所用材料的生产

过程,丰田制造的固态电池的体积、重量、价格较现有电池都有望可以减半。

此外,丰田宣布将在2027・2028年实现全固态电池技术商业化,并向市场

投放配备全固态电池的纯电动汽车。

伯明翰大学商业经济学教授戴维•贝利认为,如果丰田公司的说法属实,

那么这可能是未来电动汽车的一个里程碑时刻。“通常在原型阶段会有一些突

破,但要扩大生产规模就很困难了。”他补充说,“如果这是一个真正的突

破,那么它可能是一个颠覆性的改变,甚至可以说是电动汽车行业的圣杯。”

但仅仅两天后,即在7月6日举办的2023年中国汽车论坛上,宁德归代

首席科学家吴凯对丰田声称的固态电池技术取得重大突破评价道”全固态电

池,目前还有些核心问题亟待解决。如果丰田说现在能量产全固态电池,我表

示怀疑。但是到2027年,我也没法预测。以宁德时代的技术水平而言,也很

有难度。”

这还只是固态申池江湖火爆场面的一角,在A股甚至已经出现了“固态

第1页共28页

电池”概念军团。

据24潮团队不完全统计,目前A股约有64家企业进入“固态电池”概

念股名单,几乎涵盖上下游全产业链,诸如宁德时代、比亚迪、天齐锂业、恩

捷股份等各产业链龙头企业都纷纷下场布局,参战!

截止目前这64家企业总市值达3.21万亿元,2022年总资产和总营收规

模分别为2.56万亿元和1.52万亿元,分别同比增长57.89%和82.42%,“固

态电池”概念军团实力不同小视。

第2页共28页

A股固态电池概念股目录

序号企业名称固态电池领域相关布局

4月19日宁德时代推出的凝聚态电池属于半固态电

池的一种,其单体能量密度达500Wh/kg,其一

1宁德时代旦实现量产落地,不仅能大大缓解新能源汽车的

里程焦虑,甚至有可能推动电动航空领域的发

展。

比亚迪早在2016年从前就开始投入固态锂电池的

研发工作,目前在国内的相干专利数量众多,位

列国内第一。据电动公会2022年11月消息,比亚

2比亚迪迪全固态锂电池在重庆生产即将装车试验,该项

目由中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高牵

头,另有三位院士顾问一同参与研发工作,属于

标准的国家级重点项目。

2022年年报披露:固液混合的半固态体系电池,

3亿纬锂能可实现330Wh/Kg比能量,超过1000次循环寿

命,公司已完成设计定型并装车验证中。

2023年2月7日在投资者互动平台表示,公司固态

/仝龙四电池项目研发工作正在有序推进,由于研究开发

4克花羽过程中存在不确定因素较多,暂无法预计达到产

业化的具体进度。

2022年11月21日互动易回复:公司与超壹新能源

签订《备忘录》,以公司为主导方快速与超壹新

5正业科技能源公司研讨方案,以实现大功率固态聚合物锂

电池项目落地量产,并尽快完成该产品在重卡、

储能、船舶领域的示范应用。

2023年2月10日互动易回复:公司已经为FREYR

6星源材质BatteryNorwayAS等客户供应半固态电池隔

膜。

第3页共28页

A股固态电池概念股目录

序号企业名称固态电池领域相关布局

2023年6月19日在投资者互动平台表示,公司对

道氏技术

15固态电池的研究已有技术储备和相关专利成果。

2022年12月15日投资者关系记录表:公司在钠离

子电池正极材料方面,依托于中科丰元高能锂电

14丰元股份池材料研究院的相关团队,有较为丰富的技术储

备;公司在固态电池正极材料方面也有相应研发

布局。

住瞌、-虻业2022年3月31日公司互动回复:公司钻盐产品可以

I5腾匹珀业应用于固态电池和软包电池等领域。

公司2022年8月8日回复称:已与清陶能源签署战

阳*化略合作协议,双方约定将在固态/半固态电池高比

16理*十容负极材料关键技术研发、供应等方面达成全面

战略合作。

2023年2月11日在互动平台表示,固态电池相较

17中伟股份于现有的电池技术主要是电解质的形态差异,公

司目前的三元前驱体可以适用于固态电池。

2023年4月3日在投资者互动平台表示,公司在固

态电池正极材料方面与行业内主流电池企业均有

18长远锂科紧密的技术合作,且已有正极产品进入多家固态

电池企业评估验证,并已与固态电池企业签订产

品图纸。

2020年2月14互动平台回复:公司有固态电池方

19鹏辉能源面技术储备,相关电池产品的量产要综合考虑市

场需求、成本、产业链等多方面因素。

公司将从全固态电池钻酸锂正极材料开始研发,

20杉杉股份逐步对全固态电池材料进行全面布局;同时亦侧

重对半固态及全固态电池电解质的研发。

第5页共28页

A股固态电池概念股目录

序号企业名称固态电池领域相关布局

2023年2月6日互动易回复:固态电池电解质有很

多种,如氧化物锂磷氧氮、锂锄转氧等。如果是

21东方错业锂镯错氧固态电解质,则需要用到氧化培。公司

可用于三元系锂电池正极材料添加剂的高纯超细

二氧化错产能约为1500吨/年。

6月21日在投资者互动平台表示,公司在固态电池

材料方面掌握多项前沿技术,技术储备丰富;已开

发出改性高银/超高银三元正极材料,低成本高容

量,循环寿命优良,主要适用于液态、半固态和

容百科技

22全固态锂离子电池。同时,公司也在积极开发出

适配于全固态电池的三元正极材料,提升了三元

正极与固态电解质界面的兼容性,可以应用于多

种电解质。

4月28日,公司目前对固态电池技术进行了紧密

23天赐材料跟踪,现阶段已开展全固态电池用固态电解质的

初步研究,目前已有专利布局。

2023年4月6日互动易回复:公司碳纳米管在固

天奈科技

24态电池有相应应用的厂家。

公司正进行镒酸锂电池、钠离子电池等研发工

25南都电源

作,已经开发出20Ah准固态电池样品。

2022年7月17日公告,公司与清陶能源《战略合作

协议(2022-2025年)》°双方决定在固态及半

26当升科技固态电池技术开发、固态锂电正极材料产品供

货、全球产能布局、金融及资本合作等方面建立

多层次、全方位的战略合作伙伴关系。

在固态电池投资方面,公司主要通过投资进行介

入,目前通过持有北京卫蓝新能源5%股权,通过

27天齐锂业持有SESHoldingsPte.Ltd10.83%的股权,以期

跟踪技术趋势和商业化进程,成为其关键材料的

增值供应商。

第6页共28页

A股固态电池概念股目录

1号企业名称固态电池领域相关布局

公司正在开展对固态锂电池的广泛研究,预期将

大幅减少第一代锂电池的安全问题及提高能量密

赣锋锂业

28度,试产阶段的固态锂电池已通过多项第二方安

全测试。

2022年5月28日,在国轩高科第十一届科技大会

29国什局科上,国轩发布了两款新产品——360Wh/kg半固

态电池和易佳电智能移动储能充电桩。

2022年在回答投资者提问称,公司在新型电池方

面(如钠电池、固态电池等)始终保持高度关注

雄韬股份

30和持续跟进,目前在钠电池已经取得不错的研发

进展

于2023年5月17日接受机构调研称,在半固态电池

方面,公司已与北京卫蓝、漂阳天目先导合作成

31恩捷股份

立了江苏二合,专门研发半固态专用的涂覆隔

膜。

2023年5月4日公司称,在固态电池、锂硫电池以

及钠离子电池等新型电池材料方面皆存在相应布

52江苏国泰

局。部分新型锂盐产品在固态锂离子电池等新型

电池中已形成批量销售。

2023年2月8日互动易回复:公司拟投资建设的新

能源项目包括双氟电解质、六氟磷酸锂、功能添

利民股份

33加剂、电解液等。可对应用于锂电池、钠电池、

固态电池。

02月09日在投资者关系平告上答复了投资者,复

34英联股份合铜箔、复合铝箔可以应用于固态电池,公司将

持续关注相关技术领域的应用和发展情况。

公司增资的喀什安德致力于新型半固态、固态电

解质膜的开发和应用,目前已经完成半固态、固

山东章鼓

35态电解质膜前期验证性开发,并对使用新型电解

质膜的锂电池进行了测试。

A股固态电池概念股目录

序号企业名称固态电池领域相关布局

贝特瑞锂电池负极产品可适用于半固态和固态电

池。贝特瑞有开展对固态和半固态电池用的材料

56中国宝安研发和技术储备,主要从无机类固态电解质、有

机类固态电解质,以及金属锂负极材料方面进行

研发。

2023年2月10日互动易回复:公司与国轩高科、

F刎一一苏州清陶能源已建立稳定的合作关系。目前,公

5/利兀丁司已为相关客户提供固态电池领域的单机/整线设

5月19日在回复投资者提问时称,公司铝塑膜产品

在半固态、固态电池封装得到运用。随着半固

明冠新材

38态、固态电池的推广运用,有利于铝塑膜产品市

场增长。

、根据公司招股说明书:公司开发了固态电池专

用正极材料,有效解决了固态电池正极与电解质

39珠海冠宇界面兼容性差的问题,并运用该固态电解质膜和

专用正极材料制备出了能量密度高达350Wh/kg

的固态电池样品。

2022年7月16日公司公告:公司拟与超壹动力(成

者B)新能源科技有限公司签订《合作协议书》,

40红豆股份并同超壹动力投资设立项目公司,在集宁区白海

子片区建设3GW大功率固态锂电池智能制造项

目,项目总投资约15亿元。

2月21日在投资者互动平台表示,固态电池方

面,公司目前正在积极进行技术研发和储备,我

41欣比必们会积极与客户就新产品、新技术的开发与合作

进行沟通。

2023年1月4日晚间公告,拟于义乌经济技术开发

42高乐股份区投资建设2GWH纳米固态电池项目,投资总额

约为20亿元。

第8页共28页

A股固态电池概念股目录

序号企业名称固态电池领域相关布局

44窘力甑TeraWattTechnology是公司的参股公司,该公司

45费刀斯致力于研究固态电池相关技术。

固态电解质是下一代电解质材料,有望应用于更

航…主R高能量密度的固态电池,目前公司控股子公司深

44新由邦圳新源邦科技有限公司技术团队已积累大量研究

经验,相关产品实现十公斤级样品验证。

贝特瑞锂电池负极产品可适用于半固态和固态电

池。贝特瑞有开展对固态和半固态电池用的材料

45贝特瑞研发和技术储备,主要从无机类固态电解质、有

机类固态电解质,以及金属锂负极材料方面进行

研发。

公司开发了“表面纳米镀层高传导高操前驱体制造

46格林美核心技术”等多项与固态电池健链的前驱体制造技

术,目前正在积极与下游客户认证对接。

2022年5月15号回复称:公司可提供涵盖方壳电

47先导智能池、圆柱电池、软包电池、固态电池等各类电池

类型在内的锂电池智造整线解决方案。

参股公司安泰创明的核心研发方向之一是固态储

氢材料与应用技术,目前已开发完成拥有自主知

48横店东磁识产权的固态储氢作为氢源的百瓦级氢燃料电池

发电系统,成功应用于氢能两轮车,并将在江

苏、广东等地开展特定区域场景示范工程。

二洋航太才2°23年2月17日公司互动:公司的氧化错产品可以

二件新日应用于固态电池相关材料。

子公司对固态锂电池用铝塑膜项目等项目加大研

小些、T人皿发投入,与国内固态电池领军企业苏州清陶新能

bU系“止卫源科技有限公司开展合作。并有固态锂电池用铝

塑膜在研。

第9页共28页

A股□态电池概念股目录

序号企业名称固态电池领域相关布局

2023年2月10日公司互动:公司下属控股子公司

二1右皿研水才有研稀土与国联汽车动力电池研究院合作开展了

"自研新归固态电池电解质材料技术开发,但尚未形成批量

销售。

2023年2月10日公司互动:公司生产的纳米氧化

52凯盛科技结在新能源领域可做为三元锂电正极和固态电池

电解质的掺杂材料。

公司参股公司台湾辉能科技(投资金额为3.22亿

53滨江集团元)主做固态电池,目前辉能科技正在与杭州临

安青山湖谈项目落地。

在固态电池研发方面,公司主要通过DARE株式

会社进行介入,已应日本本土客户的需求开展测

试和匹配工作。公司在全固态电池开发方面坚持

54德尔股份采用高安全性的氧化物电解质技术路线,目前已

经取得阶段性成果,目前公司自主开发的固态电

池产品已应日本本土客户的需求提供样品并开展

测试、匹配工作。

2023年2月7日互动易回复:公司铝塑膜可以用在

道明光学

55固态电池上。

2023年5月24日新纶新材回复投资者提问:软包

被认为下一代固态电池的最理想包装方式,公司

新纶新材

56在固态电池软包上有着长期、深入的探索研允,

与部分新能源固态电池厂商也达成了重要合作。

2023年2月2日互动易回复:公司生产的新能源电

池用复合材料可应用于固态电池上。公司的锂电

57温州宏丰

池精密结构件用复合材料应用于三元锂电池,已

配套于国内知名的新能源汽车电池相关的1家。

2023年1月28日互动易回复:公司铝塑膜可以应用

58海顺新材于固态锂电池,铝塑膜产品正在逐步验证导入,

目前已经实现小量订单出货。一

A股固态电池概念股目录

序号企业名称固态电池领域相关布局

2022年3月7日在互动平台上披露:公司参股公司

清陶能源发展为从事固态电池研发、生产的企

科森科技

59业,公司控股子公司科森清陶向清陶能源发展提

供电池所需模组等配套产品。

2023年2月16日互动易回复:公司研发的9系高银

60天力锂能产品可应用于固态电池,目前已经有部分客户开

始应用。

公司是广汽埃安现有及后续车型的主要供应商,

孚能科技

61公司一直都有固念电池技术储备。

10月21日在投资者关系平台回复称,公司与电子

62中自科技科大吴孟强教授团队开展固态电池及其核心材料

的开发,目前处在研发阶段。

2022年11月15日发行股票募集说明书:公司将加

大研发投入,开发用于固态电池的改性集流体和

莱尔科技

65应用于高锲三元电池的高安全性改性集流体,增

强公司的技术实力。

公司目前完成了第一代固志电芯开发、电池系统

台架测试验证和整车ARCFOXd「)搭载验证。规

划中的第三代固态电池技术计划匹配极狐品牌新

北汽蓝谷

64车型,开发一款高安全(不见火)、高能量密度

(电芯能■密度360Wh/kg)的固态电池,目前处

于车型项目立项过程中。

1.2.一个技术突破,何以引起如此大的市场关注与争议?

纵观动力电池发展史,可以说,由创新所带来的新技术驱动是企业成功与

崛起的关键一一新技术推动行业持续降本增效,成本下行带来需求向上,销量

增加反哺技术研发。

只有依靠不断的技术创新才能让动力电池的性能、成本、安全三者达成统

一,孚能科技董事长土崩表示“发展到最后,电池能量密度增加,安全方面

第11页共28页

一定要靠固态电解质来解决,也只有固态(电解质)才能让更高能量密度的材

料得到应用。”

“固态电池可能是未来动力电池的终极形态“正在成为行业越来越多人

的共识。

尽管固态电池仍存在诸多技术痛点与挑战,但很多企业仍在加速推进在固

态电池领域的产业化与商业化进程。

比如在今年4月的上海国际车展上,宁德时代发布了其电池材料及材料体

系创新的成果一一“凝聚态电池”(属于半固态电池的一种),据宁德时代

首席科学家吴凯在发布会上介绍,宁德时代正在进行民用电动载人飞机项目的

合作开发。三个月后,即7月19日,由宁德时代、中国商用飞机有限责任公

司、上海交大企业发展集团共同持股的商飞时代(上海)航空有限公司正式成

立,市场猜测这将推动电动飞机的应用进程。据吴凯此前介绍,除了应用于民

用航空,凝聚态电池同时还将推出车规级应用版本,可在今年内具备量产能

力。

另据重庆日报报道,7月4日,位于龙盛新城的赣锋新型锂电池科技产业

园项目一期工程的90%楼体己经封顶,PACK(弓池包装)生产线将于本月投

产。该项目固定投资超过50亿元,将建成国内最大的固态电池生产基地。项

目于去年7月20n正式开工建设,包括固态电池技术研究院、固态电池生产

基地及电池PACK系统3个子项目。

7月12日,据智能车参考,固态电池已正式上车蔚来,这也是固态电池

首次实现量产上车。据了解,蔚来使用的属于半固态电池,采用固液混合电解

质,硅碳复合负极材料和超高银正极材料,单个电池包重量为575kg。电芯

(单体)由卫蓝新能源提供,一个150kWh的电池包内单体数量达到384个。

据国泰证券分析,以蔚来此次搭载的固态电池与宁德时代提供的lOOkWh

电池相比,蔚来使用的固态电池重量只增加了20kg,但是单体数量是前者的4

倍,因此实现了高达261Wh/kg的能量密度。而这个数据已经超过了宁德时

代的麒麟电池,后者最高能量密度为255Wh/kg。而在续航表现上,蔚来搭载

固态电池的ES6续航可达930km,ET7的续航可超过1000km。

需要注意的是,尽管当前我国动力电池产业虽处于全球领先地位,但在全

同态领域等迭代技术上与日韩企业还存在差距。以全固态电池专利数量为例,

第12页共28页

丰田以1300余件位列全球第一,而前十名均为日韩企业。

在企业竞争层面,中美欧日韩等国家动力电池企业也都已在固态电池领域

有深度布局,很多企业都制定了颇具野心的产能规划目标。最新消息,据

BusinessKorea7月28日报道,三星SDI正在与多家汽车制造商就2027年量产

全固态电池进行谈判。

时下,动力电池产业进入新一轮的技术迭代期,又到了决定下一个十年产

业新格局的历史关键节点。毫无疑问,未来谁能解决“固态电池”技术痛

点,更快实现产业化布局,谁就拥有改变或重塑产业新格局的力量与历史机

遇。

2.固态电池为何成为产业最优解决方案

行业共识,提升电池能力密度与安全性是动力电池产业日前面临的最大挑

战,当然其中也暗含重大的历史发展机遇。

回顾新能源汽车发展历史,得益于动力电池的技术和创新,市场上各种纯

电动车的主流续航已经达到500-600km,车主的续航里程焦虑已经大大减免。

《动力电池产、业高质量发展行动方案白皮书(2023-2025)》显示,2022

年,我国动力电池技术创新能力不断提高,三元电池系统能量密度最大值提升

至212Wh/kg,磷酸铁锂电池系统能量密度最大值提升至176.1Wh/kg;纯电

动乘用车单车平均带电量提升至50.9kWh,续航400公里以上车型占比提升至

70.7%o

不过从技术发展趋势看,目前主流的磷酸铁理和三元材料两种路线都已经

触及能量密度的天花板。

比如由于液态锂离子电池的电解质中,有机溶剂具有易燃性、高腐蚀性,

同时抗氧化性较差、无法解次锂枝晶问题,因此存在热失控风险,也限制了高

电压正极、锂金属负极等高能量材料的使用,预计理论能量密度上限为

300Wh/kgo此次车展像欣旺达推出的闪充电池、亿纬锂能推出的4695大圆柱

电池、以及中创新航的“顶流电池”,能量密度均在300Wh/kg以上,已接

近能量密度上限。

笔者认为,未来如果要进一步提高电池能量密度与安全性能,固态电池或

许更可能成为产业最优解,其主要有四人核心优势:

第13页共28页

第一大核心优势,尽管固态电池本身不能提升能量密度,但由于具备更稳

定、更安全、电化学窗口宽(5V以上)等性质,无论是在材料端、结构端,

还是Pack端都有助于提升提升电芯能量密度。目前半固态电池能量密度可达

350Wh/kg+,准固态可实现400Wh/kg+,全固态可突破500Wh/kg。

液态.半固态.全固态

电池对比

1液态半固态全固态

液体含量

05-10%0%

(wt)

能量密度

250350500

(Wh/kg)

有机溶剂硫化物、氧化物、

电解质复合电解质

+锂盐聚合物

隔膜

隔膜传统隔膜无隔膜

+氧化物涂覆

高银三元/铁锂

正极三元/铁锂高银三元/铁锂

/馍镒氧/富锂德基

负极石墨硅+石墨硅+石墨/金属锂

第二大优势,固态电解质相比液态电解;夜可以解决漏液挥发等安全问题。

由于固态电解质燃点非常高,因此将液态电解液更换为固态电解质材料,将后

效提升安全性。

第三大优势,固态电池不需要电解液和隔膜,其可以实现多层正极、固态

电解质和负极材料堆积。先串联后再封装焊接,有效简化封装,使得整体电池

包的重量和体积得以缩减从而提升续航能力。

第四大优势,固态电池循环寿命更长。固态电解质为单离子导体,副反应

第14页共28页

少,循环寿命更长。由于固体电解质不具有流动性,因此不会出现SE1膜反

复生长与溶解脱落的问题,有助于实现稳定循环。此外,全固态电池中过渡金

属不易发生溶解,可以避免由过渡金属溶解导致的正极容量衰减以及过渡金属

在负极侧沉积进而催化SEI膜分解的问题。

回归企业层面,诸如宁德时代、比亚迪、辉能科技、卫蓝新能源、赣锋锂

业、国轩高科等十几家动力电池企业在固态电池领域均有深度布局,且势头都

很凶猛。

比如4月19日宁德时代推出的凝聚态电池堪称当下最强存在一一其单体

能量密度500Wh/kg,在今年车展发布会上,宁嬷时代首席技术官吴凯表示,

该电池采用高动力仿生凝聚态电解质,构建纳米级别自适应网络结构,调节链

间相互作用力,在增强微观结构稳定性的同时,提高电池动力性能,提升锂离

子运输效率。此外凝聚态电池还聚合了包括超高比能正极、新型负极、隔离膜

以及新工艺等一系列创新技术,使之既具备优秀的充放电性能,又具备高的安

全性能。今年底前宁德时代将形成量产凝聚态汽车电池的能力,同时也己经与

民用飞机公司合作开发电动机。

如果其真的能够实现量产落地,不仅能大大缓解新能源汽车的里程焦虑,

甚至有可能推动电动航空领域的发展。

在产业化布局方面,比如据24潮团队统计,仅辉能科技、TJ蓝新能源、

赣锋锂业、清陶能源、太蓝新能源等5家企业固态电池产能规划合计已达

256.2GWho

第15页共28页

国内固态电池

产业化情况

能量密度产能规划

公司路线合作车企

(Wh/kg)(GWh)

凝聚态

宁德时代——

+全固态500

比亚迪全固态自供

卫蓝新能源半固态560蔚来50

第16页共28页

回内固态电池

产业化情况

能量密度产能规划

公司路线合作车企

(Wh/kg)(GWh)

上汽、北汽

清陶能源半固态

368广汽、哪吒35

半固态

亿纬锂能——

+全固态550

大众、东风、

赣锋锂业半固态

360广汽、赛力斯、曙光40

奔驰、VinFast

辉能科技半固态270ACC、FEV、Gogoro120

蔚来、一汽

国轩高科半固态360高合—

奔驰、广汽

孚能科技半固态

350吉利、东风

500

蜂巢能源半固态——

-550

太蓝新能源半固态350—11.2

事实上,为了抢占下一代电池技术风口,很多车企通过绑定电池厂,提前

布局固态电池技术,而车企入局为固态电池企业提供了资金、技术、客户等多

重保障,有助于推进固态电池商业化进程0

第17页共28页

主流车企

对固态电池布局情况

地区车企绑定电池企业布局

2022年建设叠层软包全固态电池电芯试点生产设施,

日产自产+松下2024年建造固态电池试点工厂。

2028年推出搭载全固态电池的电动车型

2018年与丰田、日产、松下合作研发固态电池,

本田松下+SES获得1400万美元的资金支持,计划2024年建设全固态电

池示范生产线,并将于2025年至2030年实现装车应用

日韩

2019年与松下合作,设立开发,生产电动汽车(EV)等车载

电池的合资公司,致力于开发,量产固态电池。

丰田自产+松下

计划2025年前实现全固态电池小规模量产,率先应用于

混动车型,2030年前推出全固态电池电动车型。

Factorial投资FactorialEnergy,共同开发和测试Factorial的固态

现代Energy电池技术,计划2025年试生产配备固态电池的电动车,

+SES2030年左右实现全面批量生产

投资QuantumSc叩e,建立固态电池生产线,计划

大众QuantumScape

2024年推出搭载QuantumSc叩e固态电池的电动车。

投资辉能科技共同研发固态电池,并计划在2025年后将

辉能科技

其固态电池技术整合到奔驰的多款电动车型中。

奔驰+Factorial

投资固态电池公司FactorialEnergy,共同开发固态电池,

Energy

计划在未来5年内将该技术引入批■生产

自建电芯研发中心,研发固态电池技术,计划2026年实

现固态电池突破性进展并随后■产。

宝马自产+Solid

投资SolidPower并签署合作协议,计划2022年开始测试

其100Ah的固态电芯,2030年实现全面■产应用。

欧美

Factorial投资FactorialEnergy,共同开发和测试Factorial的固态

Stellantis

Energy电池技术,计划2026年引入固态电池技术。

申请固态锂电池专利,实现固态电池・产,

菲斯克自产

搭载在电动跑车Emotion上。

投资SolidPower并签署合作协议,

福特SolidPower

2022年开始在实际中搭载并测试其固态电池

投资固态电池初创企业Soelect开发固态电池技术。

通用SES投资锂金属电池公司SES,签订全球首个车用锂金属电池

A样品开发合作项目.

第18页共28页

主流车企

对固态电池布局情况

地区车企绑定电池企业布局

2016年确定固态电池为未来发展方向,尝试小规模使用并

计划在未来10年,最快5年内推出固态电池。

2017年,申请全固态锂离子电池正极复合材料和全固态锂

比亚迪自产离子电池的发明专利。

2018年1月,推进固杰电池项目商用,将固态电池作为下

一步研发重点,推进相关产品的产业化研发应用。

2021年,公开硫系添加剂全固态电池专利。

2019年8月与辉能科技签署战略合作协议,共同打造采用

中国

辉能MAB固态电池包的样车,就固态电池生产应用展开

辉能科技

前来进一步合作。

+卫蓝新能源

2021年发布首款新车产品ET7,将使用150kWh电池包

(固态电池),能量密度可iA360Wh/kg

2018年成立固态电池项目组,2019年7月完成首代固态电

池系统开发。

东风汽车自产+籁锋锂业

正在研发第二代固态电池,搭载整车续航里程可达1000

公里以上,预计2024年上半年可实现量产搭载。

3.产业与商业化进程与挑战

但事实上,固态电池产业化进程仍面临诸多问题和挑战。

比如尽管固态电池在安全性、能量密度等方面具备无与伦比的优势,是未

来锂电行业发展的重要方向。但就现阶段而言,技术和成本依然是横亘在固态

电池商业化道路中的巨大阻碍,严重制约了行业的商业化速度和固态电池的推

广普及。

众所周知,自2020年起,我国首次将固态电池列入行业重点发展对象并

提出加快研发和产业化进程,2023年进一步提出加强固态电池标准体系研

究,目前尚未出台补贴政策,仍以市场驱动为主。

但是固态电池目前难以轻薄化,用到的部分稀有金属原材料价格较高,而

且全固态对生产工艺、成本和质量控制也提出了更严苛的要求,生产设备替换

率大等原因,其成本明显高于现有液态电池。

据中邮证券测算,目前固态电池较液态电池成本高出30%以上。预计半固

第19页共28页

态电池规模化量产后,成本比液态锂电池高10%-20%o

液态锂电池与固态电池成本对比

淞3”电池国金电池

TTYMTUB)*14ftM(LIB)^.FdM<SLIB)"tfAM(SLUB)

电池村朴*本($KWh)93.2832137.9865

电池生产或本($KWh)25.52420.915.5

电池34本($Klh)118.7107.2158.8102

此外,从技术路线角度分析,在固态电解质研发领域,初创企业以卫蓝新

能源(氧化物)、清陶能源(氧化物)、恩能新能源(硫化物)为代表;传统

锂电巨头包括宁德时代(硫化物)、比亚辿(硫化物)、赣锋锂业(氧化

物)。但值得关注的是,现阶段成熟的全固态电解质方案尚未落地,以上企业

的布局成效和未来全固态时代的主流路线仍存在巨大不确定性。

而且全固态体系的电解质材料研究目前尚处于探索阶段,技术尚未成熟,

短期内难以实现大规模的商业化。

固态电池由于存在固态电解质与电极之间界面阻抗高、固态电解质的体相

离子电导率相对比较低等问题,且生产工艺与液态电池差别大,生产程序不

同,需要购置大量新的工艺设备,这也是加快产业化进程的阻碍之一。

东吴证券分析认为,比如宁德时代重点布局的硫化物全固态路线,尽管已

有高能量密度的固态电池实验样本,但距离实现商业化可能仍需5年以上时

间。

而中邮证券也认为,固态电池当前处于起步价段,产业化仍需时间。其预

计“2030年中国固态电池出货量将达251.1GWh,2030年市场空间有望达

200亿元。”

第20页共28页

2022~2030年中国固态电池出货・预制

300

251.1

250

2022—2030年中国固态电池市场空间展费♦位:人民■亿元

点14襄■:0•悒布闷0MJ“尊不突斯

第21页共28页

因此国内短期聚焦于更具兼容性、经济性的半固态路线:2020年半固态

电池实现首次装车突破,但能量密度在260Wh/kg水平,性能提升有限,2023

年实现360Wh/kg+装车发布,国内外多家新能源车企宣布了半固态电池装车

规划,2023有望成为“装车元年”。

其中东风、蔚来、赛力斯已宣布将于今年实现半固态电池装车,长安深

蓝、智己、埃安、高合等车企普遍规划2025年前装车半固态电池。

此次宁德发布的凝聚态电池使用的是凝聚态电解质,电池中的液体具有很

强的粘附性,就属于半固态电池的一种。

S态电池

技术迭代路径

第一代第二代第三代第四代

类型半固态全固态全固态全固态

电解液部分替换全部替换全部替换全部替换

为固态电解质为固态电解质为固态电解质为固态电解质

取消取消取消

隔膜不变

(少数方案保留):少数方案保留)(少数方案保留)

石墨/硅碳石墨/硅碳

负极金属锂金属锂

可能配合预锂化技术可能配合预锂化技术

硫化物/镁镒酸锂

正极三元三元三元

富锂镒基等

产业化

年后年年后年后

时间20222023-202420252030

数据来源:东吴证券24-JPSoLCGY

不过,需要注意的是,目前半固态电池技术仍不成熟,循环次数、倍率性

能较差,同时未形成规模量产,成本价格较高,因此下游应用进展存在低于预

期的风险。

第22页共28页

s态电池出货量

及渗透率预测

2035EI

指标2023E2024E2025E2030E

全球新能源汽车销量

1,3201,7052,2415,7609,046

(万辆)

全球锂电池需求

1,2291,7512,4988,26614,428

(GWh)

半固态电池出货量

<1520100300

(GWh)

全固态电池出货量

0002.5100

(GWh)

数据来源:公司公告、东吴证券测算24jJPOOLOGY

4.全球化竞争狂潮

为了在抢占下一代技术风口,中美欧等均通过发布相关政策,设立了电池

远期战略目标,一场全球化竞争已不可避免。

需要注意的是,尽管当前我国动力电池产业虽处于全球领先地位,但在全

固态领域等迭代技术上与日韩企业还存在差距。以全固态电池专利数量为例,

丰田以1300余件位列全球第一,而前十名均为日韩企业。正因为此,在今年

1月,工信部等六部门在《关于推动能源电子产业发展的指导意见》中明确提

出,要推进固态电池研发和应用。

第23页共28页

中美欧政策设立电池远期目标

_________________

2017年工馆力电这»公支・什.H202S4.•#

MK4得曾单修it险fEMOhZ

20214<••级•汽/▲♦・皿1+<*・*9•今・衩)4•・•・金

t*.>tft*>4ooakM

《♦・M电・・,■■(2021-2010)>tSt(1)・■■弊(202S4)包”

ftt60<Jt/li»i.于■**舄6电・>・或什・

<«・・・・《20第年)也“■电・•电•・•・4&・一,・31.,篇,电,

,•att<4MS00BvM.■■100%电**etRMA•牝

・■K・邕*《用于电•久,・・£・4子电4)更。・计”于但小•由MK

<A«20300A2S0Bih«<MttX>K<tW<<.■最,我1t400akySH

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论