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新能源电池新技术之五:固态电池:具有技术颠覆潜力的新技术
财信证券·2024-06-11 20:00

报告行业投资评级 报告维持行业"领先大市"评级。[9] 报告的核心观点 固态电池具有技术颠覆的潜力 - 固态电池从兼顾高能量密度和本征安全性两方面出发,以锂金属作为负极,使用稳定、不易燃烧的固态电解质,将成为未来最有技术颠覆潜力的电池。[17] - 固态电池具有大幅领先的能量密度,可以轻松突破400Wh/kg,同时固态电解质能够保证优秀的安全性能。[17] 固态电解质是固态电池成功应用的关键 - 理想的固态电解质应该具有小到可以忽略不计的电子电导率、优良的Li+电导率、良好的化学兼容性、宽的电化学稳定窗口、优异的热稳定性以及能够低成本的大规模生产等特点。[19] - 复合固态电解质是最具发展潜力的体系,可以在聚合物电解质中引入惰性无机纳米粒子,或通过氧化物陶瓷、硫化物与聚合物进行复合,实现优势互补。[19][20] 固态电池发展面临的三大问题 - 离子运输机制:制约充放电速度的关键,需要进一步研究离子在固态电池界面的迁移机理。[42][43][44] - 锂枝晶生长机制:固态电池安全性的挑战,需要通过添加剂、结构设计等方式来抑制锂枝晶的生长。[45][46][47] - 固-固界面问题:直接影响固态电池的循环寿命等性能,需要通过界面工程与改性来解决。[48][49][50][51][52] 产业化进展及市场空间 - 半固态电池已经实现量产装车,全固态电池预计在2027年左右开始量产装车。[68][69] - 预计到2030年全球固态电池的出货量将达到614.1GWh,市场规模将超过2500亿元,主要出货电池仍然是半固态电池。[70][72] - 作为固态电池最重要的组成部分,固态电解质的需求也将随之增长,预计2030年需求将超6万吨,市场规模超过60亿元。[72] 重点企业 卫蓝新能源 - 背靠中科院物理研究所,由院士等专家共同发起创办,在多个固态锂电技术领域实现"首次"突破。[73][74][75][76] - 产品应用领域涵盖新能源汽车、储能、小动力,已量产交付蔚来汽车等知名整车厂。[74][75] 清陶能源 - 由南策文院士领衔创办,率先实现了固态锂电池的产业化,建成了规模化固态动力锂电池量产线。[76][77][78] - 与上汽集团深度合作,双方共同设立了固态电池联合实验室,推动固态电池产品的量产装车。[78][79] 赣锋锂电 - 依托锂资源优势,从事固态电池产业化,已实现固态装车,并发布了半固态"新锋"电池。[80][81][82] 宁德时代 - 作为传统锂电巨头,公司发布了凝聚态电池,能量密度最高可达500Wh/kg。[82][83] 辉能科技 - 与梅赛德斯-奔驰签署了固态电池技术合作协议,拥有超过17年的研发经验和760多项专利。[84][85]