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再读固态电池投资机会—电解质与隔膜
2025-09-03 22:46

行业与公司 * 固态电池行业 涉及电解质与隔膜材料 以及低空经济等应用领域[1] * 提及公司包括电池企业宁德时代 国轩高科 亿纬锂能 比亚迪 孚能科技[3][4][13] * 提及材料企业包括恩捷股份 天赐材料 星源材质 振华新材 上海洗霸 东方锆业 三祥新材 卫蓝新能源 清陶能源等[3][7][14] * 提及车企包括上汽集团 智己汽车 蔚来汽车 一汽集团[3][4][13] 核心观点与论据 固态电池核心优势 * 安全性优势 固态电解质不易燃 替代传统液态电池中易燃有机溶剂 显著降低热失控和燃烧爆炸风险[1] 固态电解质机械强度更强 能有效抑制锂枝晶生长[1] 2025年发布的电动汽车电池安全强制性要求将不起火 不爆炸作为标准 并从2026年7月开始实施[2] * 能量密度优势 固态电池用固态电解质替换隔膜和液体 相同质量下可容纳更多活性物质[1] 固态电解质具有更宽的电化学窗口 可匹配高压正极材料 进一步提升能量密度[1] 低空经济要求400瓦时/千克 传统液态电池上限为350瓦时/千克[4] 技术路线与特点 * 固态电解质主要分为有机聚合物和无机物(氧化物 硫化物 卤化物)[5] * 聚合物电解质 与现有生产设备兼容 生产难度低 技术成熟 柔韧性和加工性能好 但离子电导率低 电化学窗口窄 需加热至60℃工作 耐高压性能差 多与无机物复合使用[5] * 氧化物电解质 热稳定性好 电化学窗口宽 可匹配高压正极 是半固态电池主流路线之一 机械强度高且原材料成本低 但离子电导率相对较低 易脆裂 界面接触性差[6][7] 主流材料是锂锆镧氧[7] * 硫化物电解质 离子电导率高(10⁻³至10⁻² S/cm 接近液态水平) 延展性好 硬度低 界面接触良好 被认为是全固态电池最佳路线 但易水解产生有毒硫化氢 需惰性气体环境 制备 运输及储存成本高 目前硫化锂原材料成本约每吨三四百万元人民币[8][9] * 卤化物电解质 离子导率较高 氧还原稳定性好 但易水解 与锂金属负极兼容性差 多用于制备复合正极片或复合电解质 作为辅助材料使用[10] * 半固态电池仍需隔膜 但需更大孔径和更高强度[11] 全固态电池理论上无需隔膜 但有些方案采用骨架膜辅助成型[11] 商业化进展与规划 * 半固态电池已加速商业化落地 上汽新款MG4搭载半固态电池 价格低于10万元[1][4] 智己 蔚来等车企也推出搭载半固态电池车型[3][13] 孚能科技表示半固体成本仅比液体高5%-10% 已实现G瓦时出货并有多个定点项目[4] * 全固态电池预计2027年左右实现装车验证和量产 2030年实现大规模应用[1][3][13] 宁德时代预计2027年实现技术定型 2030年大规模量产[3][13] 比亚迪2024年下线60安时大容量样品 计划2027年批量示范装车[13] * 国家政策支持 2024年国家投入约60亿元专项资金支持全固态电池研发[3][4][13] 应用市场与需求 * 低空经济是重要推动力 其对高能量密度 轻量化和安全性的需求推动固态电池应用 2024年通用航空装备方案明确要求加快400瓦时/千克航空锂产品量产[1][4] * 新兴应用如人形机器人对能量密度 轻量化 安全性要求较高 也将带动需求增长[4] 产业链企业动态 * 材料企业进展 恩捷股份 天赐材料等已实现硫酸盐类研发制备[3][14] 振华新材等聚焦氧/卤类开发[14] 上海洗霸已批量出货氧类产品[14] 星源材质与中科深蓝合作开发骨架膜 预计2025年投产[3][12][14] * 国内氧化物材料供应商包括东方锆业和三祥新材 研究较多的企业有卫蓝新能源和清陶能源[7]