1、固态电池:2027年系技术实现节点,2030年或迈向产业化
固态电池具备本征安全性与极高能量密度,有望成为动力电池终极技术路线。硫化物全固态电池为当前国内外最重视路线,预计国内在2027年突破电解质技术链,后续先后优化负极和正极,2030年迈向规模化。国内政策大力支持固态电池发展,电池和新能车龙头全面布局。
2、固态电解质:硫化物为当前热点,远期看好复合电解质
路线各具优劣,无机物(硫化物、氧化物、卤化物)电解质具备高离子电导率和宽电化学窗口优势;聚合物电解质柔韧性好,可改善界面接触;复合物电解质可结合两者优势,远期有望成为最佳路线。当前硫化物电解质规模化难点在硫化锂降本,此外干法工艺的粘结剂也待优化。
3、正负极材料:短期主流为高镍三元+硅碳负极,远期可展望富锂锰基和锂金属负极高镍三元工艺成熟,CVD硅碳负极兼具性能和成本优势,将是较长时间内全固态电池的正/负极首选。单晶化、元素掺杂、表面包覆等材料改性将是正极厂的差异化能力;高性能低成本的多孔碳是CVD硅碳负极规模化关键。富锂锰基和锂金属负极均具有极高的比容量,当前正处0-1节点。
4、集流体:镀镍或镍基集流体抗腐蚀,多孔化缓解膨胀
传统铜集流体与硫化物电解质界面易遇水腐蚀,而镍与硫化物难反应,因此业界在铜箔表面镀镍进行防腐,我们认为镍集流体也有望成为可选负极。多孔铜箔具备轻量化、弹性大等特性,适配硅碳负极。纳米多孔镍弹性柔度高,有效缓解锂枝晶生长,使远期硫化物+锂金属负极成为可能。
5、其他材料:单壁碳纳米管适配硫化物路线,UV胶和骨架膜有潜力
单壁碳纳米管具备卓越的导电性和柔性网络结构,可显著提升硅碳负极循环、倍率及首效,以及改善固态电池界面接触。UV打印是胶框印刷路线之一,效率和性能驱动UV打印渗透提速,UV胶受益放量。骨架膜工艺迭代中,成熟后有望替代胶框打印路线,大幅提升电解质膜生产效率。
6、投资建议
建议关注:各细分材料环节布局领先的龙头企业(硫化物电解质、硫化锂、单晶高镍三元正极&富锂锰基正极、CVD硅碳负极&锂金属负极、镀镍&多孔铜箔&镍基集流体、单壁碳纳米管、UV胶、骨架膜、电解质粘结剂等),以及进展领先的固态电池龙头。
7、风险提示
产业化节奏不及预期,产业链协同不及预期,国际市场竞争加剧等。
21)产业化节奏不及预期
固态电池良率提升、工艺标准化、设备批量交付仍需时间,整体产业节奏存在后移风险。此外,固态电池尚未形成规模装车案例,终端车厂对安全性、耐久性、热管理有较高验证要求,商业化订单仍受限于个别高端项目。
2)产业链协同不及预期
固态电池要求材料、设备、封装、整车四大环节高度协同优化,但目前行业仍多为单点突破。
3)国际市场竞争加剧
旦韩、美系企业加快布局固态电池技术,若其在关键技术或量产能力上实现领先,可能带来专利垄断阻碍国内固态电池材料发展。
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