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    成都汇阳投资关于半固态电池装车元年已至,下一代电池技术蕴藏机遇

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    勤奋达人

      随着电动车渗透率不断提升,人们对电池安全性和续航里程的要求越来越高。液态锂离子电池作为动力电池主流技术路线,一方面,液态电解质中有机溶剂的易燃性和高腐蚀性、充放电过程中无法避免的锂枝晶问题,引发人们对电池安全性的焦虑;另一方面,液态电池能量密度已逼近材料体系制约下的天花板,向上迭代空间受限。在现阶段同质化产能过剩严重的情况下,摆脱成本导向,探索新技术、寻求安全与性能的突破,成为动力电池产业新的进化之路。

      根据液态电解质在电池中的质量百分比含量,可将锂电池分为液态电池、半固态电池、准固态电池和全固态电池,其中半固态、准固态和全固态 3 种统称为固态电池。固态电池与液态电池遵循相同的充放电原理,并以固态电解质取代了液态电池中的液态电解质和隔膜,杜绝了易燃漏液的安全隐患,同时显著提升了电池能量密度,成为学术界、产业界的重点研究方向。

      目前由于受到材料技术、制备技术还不够成熟,生产成本过高等因素的制约, 行业普遍认为全固态电池产业化至少还需 5 年时间,半固态电池成为很好的过渡技术。

      【半固态装车元年已至,产业化进程加快】

      2021年 1 月 9 日,蔚来在 NIO Day 上发布 150kWh 半固态电池包, 自此半固态车规级电池进展捷报频传。在车企和电池厂的合力推动下,半固态电池自 2022 年起逐步实现量产与装车交付,如蔚来的半固态电池供应商卫蓝新能源,分别在 2022 年 年 11 月和 2023 年 6 月实现电池包下线与装车交付。

      动力电池联盟发布的数据显示,2023年,卫蓝新能源、赣锋锂电等企业的固液混合态电池实现批量装车,装车量约 0.8GWh,其中卫蓝新能源 11 月、12月装车量分别为 0.41GWh 和0.35GWh,标志着半固态电池的产业化进程大幅提速。

      固态锂电池在能量密度和安全性方面的优势,让各大整车厂加速拥抱固态电池,纷纷将其作为下一代动力电池的主要技术路线。包括丰田、 日产、 宝马、 福特在内的国际车企均计划在 2025~2030 年间推出搭载全固态电池的电动车型。

      【企业加速布局,半固态电池量产先行】

      2023年国内半固态电池装车量突破 GWh 级别,正式开启产业化进程。根据高工锂电数据显示,截至 2023 年 12 月,国内半固态电池的产能规划累计已接近300GWh,落地产能约15GWh,出货量突破GWh级别。其中,以初创电池企业 卫蓝新能源为代表,其半固态电池装车量达 0.8GWh,主要搭载在蔚来汽车。据 高工锂电预计,2024 年国内搭载(半)固态电池上市的新车型将超过 5 款,出货量有望迈向 5GWh 级别。

      在关键材料方面,部分企业已经成功研发出固态电解质,有些处于中试、送样客户阶段,有些已实现小批量供货。整体来看,目前固态电解质的产业规模尚小,但具备一定的规模化基础。

      国内企业的半固态电池率先进入量产阶段,部分企业的半固态电池已经在相关车型上得到装车验证,并于 2023 年实现小批量生产。2024 年将有更多企业的半固态电池启动量产。 日韩、欧美等海外企业的固态电池量产时间集中在2026-2030 年。

      未来随着固态电池技术不断进步,成本逐渐呈下降趋势,尤其是国内半固态电池产业化进程已开启,固态电池的市场规模将得以快速增长。根据EVTank发布的《中国固态电池行业发展白皮书(2024 年)》,预计到 2030 年全球固态电池的出货量将达到 614.1GWh, 在整体锂电池中的渗透率预计在 10%左右,市场规模将超过 2500 亿元,其中主要为半固态电池。

      固态电池被认为是解决锂电池安全问题以及提升能量密度的理想方案,作为下一代技术路线获产业重点布局。2022 年以来,固态电池的研发和产业化取得了明显的进展,尤其是国内企业在半固态电池领域的技术进步和成本降低均大幅超预期,以卫蓝新能源和赣锋锂电等为代表的半固态电池在 2023 年实现量产装车,标志着半固态电池已经进入产业化元年。随着电池企业的产能规划落地和更多车企车型的装车应用,固态电池的产业化进程有望加快。

      我们筛选出以下潜力标的

      东方锆业(002167)2023年2月6日互动易回复:固态电池电解质有很多种, 如聚合物聚环氧乙烷;锂的硫化物;氧化物锂磷氧氮、锂镧锆氧等。如果是锂镧锆氧固态电解质,则需要用到氧化锆。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锆产能约为 1500 吨/年。

      当升科技(300073)2019年 12 月 24 日互动平台回复:公司固态锂电材料已对国内外多个客户送样,产品性能获得广泛认可,目前正根据客户反馈和需求进行后续研究开发。

      翔丰华(300890)公司 2022 年 8 月 8 日回复称:已与清陶能源签署战略合作协议,双方约定将在固态/半固态电池高比容负极材料关键技术研发、供应等方面达成全面战略合作。

      参考资料:

      东方证券-新能源汽车产业链行业新技术系列报告(二):半固态装车元年已至,下一代电池技术蕴藏机遇-240227.pdf

      东莞证券-固态电池专题报告:下一代锂电池,产业化前景渐明朗-240131.pdf

      作者:

      朱萍

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