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中金 | 固态电池系列报告一:锂电皇冠上的明珠,产业化浪潮将至
中金点睛·2025-09-05 07:42

固态电池产业化前景 - 固态电池凭借高安全性和高能量密度优势,有望成为下一代锂电池技术方向,在新能源车、低空及消费电子等领域具备广阔应用前景 [2][4] - 政策支持、市场需求和技术突破三重驱动下,产业化进程明确提速,预计2030年全球固态电池出货量达808GWh,其中全固态电池需求量超150GWh [4][10] - 全固态电池预计2027年实现技术定型和小规模量产,2030年实现商业化量产,在动力、eVTOL和消费电子领域的渗透率分别达3%、40%和15% [4][10] 材料端技术路线 - 电解质以硫化物路线为主(如LiPSCl室温离子电导率达1×10⁻² S/cm),卤化物路线因成本低(如氧氯锆锂原材料成本11.60美元/kg)和离子电导率高(超2mS/cm)具备潜力 [5][16][18][22] - 正极短期沿用高镍三元体系,中长期迭代至高电压、高比容正极如富锂锰基(比容量超250mAh/g) [5][23][25] - 负极短期采用硅碳负极,中长期聚焦锂金属负极(理论比容量3860mAh/g),工艺以压延法为主,蒸镀法和液相法处于量产验证阶段 [5][26][27] - 集流体需适配硫化物体系,多孔铜箔提升界面接触,耐腐蚀方案包括镀镍集流体和镍铁集流体(镍铁合金含镍8%-12%) [28] 设备端升级需求 - 全固态电池设备价值量显著提升,前段需适配干法电极工艺(取消涂布/烘干环节,增加干法混料/纤维化/辊压设备),中段采用叠片替代卷绕并新增胶框印刷和等静压设备(压力要求500-600MPa),后段取消注液、升级高压化成设备(压力要求60-80吨) [6][30][31][37][39] - 干法电极技术可提升能量密度和生产效率,核心环节辊压成膜对设备精度要求高,纳科诺尔、先惠技术、赢合科技等厂商已布局相关设备 [32][33][36] - 半固态电池与现有产线兼容性高,核心变化为新增固态电解质涂布、辊压设备升级和高压化成设备 [30] 市场空间测算 - 2030年全球固态电池设备市场空间达443亿元,其中全固态设备313亿元,半固态增量设备130亿元 [43][44] - 材料端市场空间:硫化锂50亿元(单价降至25万元/吨)、四氯化锆24亿元(单价6万元/吨)、锂金属负极38亿元(单价80万元/吨)、硅碳负极34亿元(单价5万元/吨)、富锂锰基正极27亿元(单价4.8万元/吨) [44] - 硫化物电解质成本中硫化锂占比达82%,当前价格200-300万元/吨,规模放量后降本空间较大 [17][18]