观点:“锂王”旗下公司固态电池取得突破 预计今年上市!固态电解质或将是下一个热点


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2月8日,固态电池板块高开高走,珈伟新能(行情300317,诊股)(300317.SZ)触及20CM涨停、德尔股份(行情300473,诊股)(300473.SZ)盘中大涨19%、山东章鼓(行情002598,诊股)(002598.SZ)、金龙羽(行情002882,诊股)(002882.SZ)触及涨停,高乐股份(行情002348,诊股)(002348.SZ)、翔丰华(行情300890,诊股)(300890.SZ)等跟涨。

消息面上,近日,赣锋锂业(行情002460,诊股)控股子公司赣锋锂电宣布,其在固态动力领域获新突破,搭载赣锋锂电三元固液混合锂离子电池的纯电动SUV赛力斯(行情601127,诊股)-SERES-5规划于2023年上市。目前,重庆赣锋20GWh新型锂电池科技产业园项目正在建设中,规划建成国内最大的固态电池生产基地,助力更多车企实现动力系统迭代。

据了解,固态电池与目前主流的传统锂离子电池最大的不同在于电解质。传统锂离子电池主要由正负极材料、电解液和隔膜组成,正负极材料决定了电池的容量,电解液及隔膜作为传输锂离子的介质,而固态电池使用固体电解质替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。固态电池具有安全性好、能量密度高、循环性能强等优点,而缺点就是阻抗较大,成本较高。

华福证券近日发布的研究报告认为,固态电池前景广阔,重视材料环节突破:新能源车渗透率从30%水平向80%水平迈进、尤其是在地广人稀的美国等海外地区推进,除了降本之外,提升续航里程至关重要,安全性、能量密度更高的固态电池有望成为摇椅电池体系中的理想方案。国内在固态电池领域研究、产业化方向包括半固态、氧化物全固态、硫化物全固态等多路线,其中半固态方案有望率先实现产业化应用,关键在于解决正负极材料与固态电解质界面接触的导电性问题,部分材料企业推出电极材料+电解质包覆方案。电解质、固态电解质膜等主材与现有体系相比变化较大,建议持续关注跟踪。

光大证券(行情601788,诊股)研报则认为,半固态路线对于现有液态锂离子电池体系更迭小,被视作全固态的过渡路线。卫蓝、清陶等一级市场固态电池企业和孚能科技(行情688567,诊股)、国轩高科(行情002074,诊股)、蜂巢能源等动力企业路线选择有差异,预计2023年陆续看到车端应用。半固态电池增加了固态电解质涂层、原位固态化锂盐等材料,建议关注例如锂镧锆氧(LLZO)、磷酸钛铝锂(LATP)、硫化物固态电解质、新型锂盐等增量材料供应链及其供应商。

固态电池是锂电池未来发展的重要技术路径之一。

更高的容量密度、更薄的体积大小、更安全的技术结构...固态电池的未来发展十分美好,但是在量产产品出现前的0-1阶段,投资者该如何把握投资节奏?

固态电池的量产是行情助燃的胜负手

锂离子电池的电化学基础是正负电极间可逆嵌入锂离子电池。固态电池与液态锂电池的最大区别在于固态电解质和隔膜被固态电解质替代。固态电池具有很大的潜力,可以显著提高电池的安全性,提高电池的单体能量密度(>;350 Wh/kg),使用寿命(>;5000次)。

固态电池采用逐步转化策略,液态电解质含量逐步降低,最终采用全固态电池。根据电解质的不同,锂电池分为四大类:液态、半固态、准固态、全固态。

但是全固态电池仍然存在着离子电导率低、性能差、成本高等问题,而半固态电池由于安全性高、使用寿命长、经济性好,成为液态电池向全固态电池的过渡产品。

2022-2023年,将会有一批领先的半固态电池企业推出车规级电池,2022年蔚来发布 ET7、东风发布E70、岚图发布追风等搭载半固态电池的车型,预计2024-2025年半固态电池商业化的转折点,2030年实现全固态电池商业化。固态电池的商业化将优先于高端应用领域,如无人机、医疗器械等,逐步向动力电池和消费电池领域发展。

从实际运用来看,蔚来电池供应商卫蓝的半固态电池虽然已经是技术上的突破,但是距离全固态电池还有很长的一段路要走,而且半固态电池的价格也比较高,只适合高端车型使用,所以固态电池还没有普及。在未来,谁能够率先量产固态电池,谁就能真正掌握新能源行业的主动权。

固态电解质或将是下一个热点概念

没有跟上固态电池的炒作的投资者也不用太灰心,可以继续适当关注目前技术发展稀缺的细分板块,比如固态电解质。

目前,固态锂离子导体作为核心材料已取得突破,但其综合性能仍无法满足大规模储能需求。锂离子在固体电解质中的传输阻抗较高,刚性界面接触面积较小,充放电过程中电解质体积变化容易破坏界面稳定性。

据华盛锂电(行情688353,诊股) 2022年 12月投资者关系活动记录,公司着重于固态电解质及相关电极稳定性和传导性等材料的设计与开发,用于下一代动力固态锂电池材料,如硫化物固态电解质、高导电性聚合物等;目前相关研发仍处于实验室研究阶段,仅小批量试生产。瑞泰新材(行情301238,诊股)2023 年2月在投资者互动平台表示公司部分新型锂盐在固态电池中已形成批量销售。

纯聚合物固态电解质虽然具有很高的柔韧性,但离子电导率低,仍需进一步提高。在聚合物电解质中加入适量的液态组分后,液态组分可作为填充介质以分散于聚合物空间网络中。这种体系虽然含有液体成分,但是不具有流动性,所以叫做凝胶电解质。

凝胶聚合物电解质对聚合物的要求与聚合物固体电解质基本相同,均具有较高的电导率、Li+迁移数、电化学稳定性和热稳定性。改善凝胶电解质主要通过改善组分性能和提高组分间的相互作用来实现。

宁德时代(行情300750,诊股)、亿纬锂能(行情300014,诊股)以及国轩高科(002074)等公司研发的凝胶电解质可直接应用于电池上,或者与固态电解质结合使用,作为胶层保证界面均匀性,从而提高离子导电率,还能有效防止锂枝晶的形成,保证电池安全性。

半固态电池仍需隔膜、电解液,添加固态电解质涂层、锂镧锆氧(LLZO)、磷酸钛铝锂(LATP)、硫化物固态电解质、新型锂盐等新材料供应链,如东方锆业(行情002167,诊股)、三祥新材(行情603663,诊股)、瑞泰新材等小型金属供应商。

光大证券建议关注:宁德时代、孚能科技、当升科技(行情300073,诊股)、华盛锂电、上海洗霸(行情603200,诊股)、东方锆业、三祥新材、瑞泰新材等。

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关键词: 锂离子电池 固体电解质