Workflow
固态电池专题(一):全固态电池:锂电池的下一代解决方案
民生证券·2025-08-14 17:51

行业投资评级 - 报告对全固态电池行业持积极态度,认为其是锂电池的下一代解决方案,具有明确产业趋势 [5][91] 核心观点 全固态电池的优势 - 能量密度优势:传统锂离子电池能量密度接近理论上限(300Wh/kg),全固态电池适配高比例硅基负极或锂金属负极,能量密度有望突破500Wh/kg [5][17] - 安全性优势:固态电解质抑制锂枝晶生长(不易穿透)、具备不可燃性(闪点>40℃)、耐热极限显著高于液态电池(400℃-1800℃ vs 160℃) [23][17] 固态电解质技术路线 - 硫化物路线为主流:离子电导率最高(10⁻² S/cm),但化学稳定性差(易产生H₂S),需工艺突破;丰田、华为、宁德时代等企业重点布局 [27][41][47] - 其他路线对比:聚合物(加工性好但电导率低)、氧化物(稳定性高但加工性差)、卤化物(成本高且易吸潮) [27][29] - 复合电解质潜力大:有机-无机复合方案兼顾柔韧性与离子电导率,可能成为实际应用首选 [48] 产业化关键问题 - 固固界面润湿性:化学/电化学界面问题(元素扩散、空间电荷层)和物理界面问题(接触不良、体积变化)导致阻抗增加和循环寿命缩短 [52][55][58] - 工艺与材料革新: - 干法电极工艺适配硫化物电解质,可降低成本18%、缩短70%产线流程 [65] - 等静压设备为新增环节,解决电极层孔隙率问题 [71] - 正极短期沿用高镍三元,长期向锰系材料(富锂锰基、镍锰酸锂)迭代 [74] - 负极中期转向硅基(理论容量4200mAh/g),远期采用锂金属负极(3860mAh/g) [77] - 集流体需镍铁合金替代铜,避免硫化物腐蚀 [81] 产业化节奏与政策支持 - 政策支持:中国工信部2024年投入60亿元支持研发,6家企业获资金;海外车企(丰田、本田等)计划2026-2030年量产 [86] - 应用路径:消费电子(2025-2026年)→低空经济/eVTOL(2026-2028年,需求400Wh/kg)→动力电池(2027年后装车) [88] 投资建议 - 重点环节:硫化锂(厦钨新能、上海洗霸)、干法电极设备(宏工科技、纳科诺尔、德龙激光)、镍铁合金集流体(远航精密) [91]