简明扼要的固态电池生态

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$宁德时代(SZ300750)$ $赣锋锂业(SZ002460)$ $东方锆业(SZ002167)$ 

本文以通俗易懂的方式,简明扼要地阐述固态电池产业链。

1、全固态电池是动力电池的终极方案。

业界比较一致的看法就是全固态电池是动力电池的终极解决方案:高能量密度、高安全、温度适应性广等等。但是高成本、高技术难度、使用稀缺元素、循环倍率低等等是拦路虎。不过无论如何,技术在不断进步,问题可以一个一个地解决,固态电池已经确立为动力电池产业的终极目标。

2、半固态电池是现实可实现的过渡方案。

因为全固态电池难以一步实现,产业界采取一步步迭代的方案,首先从半固态电池开始,当前多家企业的第一代半固态电池产能已经落地,装车测试去年初已经展开,今年就是正式装车的元年。

国内卫蓝新能源、赣锋锂电、清陶能源均已经建成GWh级产线,10GWh级、20GWh级产线正在建设中。可以满足装车需求。

3、半固态电池的主要增量材料是固态电解质。

半固态电池与液态锂电池相比,正极变化不大,主要使用高镍三元正极材料,表面做一些处理,比如涂覆LLZO。负极与液态锂电池同步迭代,目前从石墨负极向硅碳负极方向发展。电解液大幅度减少,仅使用5~10%电解液注入固态电解质,隔膜未来将取消。因此半固态电池最大的变化是使用固态电解质。

固体电解质分为聚合物、氧化物和硫化物三条路线,聚合物缺点多、仍然存在安全性问题,是一个鸡肋方案;硫化物电导率最接近液态,但是需要使用锗、银等稀贵金属,成本高、稳定性差、技术难度大,不是当前最优解;氧化物方案电导率适中,成本与液态相当,稳定性好,技术可实现,是当前现实可实现的最佳折中方案。

4、氧化物固态电解质的核心元素是锂镧锆。

当前氧化物固态电解质主要有:LLZO(锂镧锆氧)、LLZTO(锂镧锆钛氧)、LATP(磷酸钛铝锂)等,赣锋、清陶采用LLZO、LLZTO,卫蓝采用LATP。

氧化物固态电解质的核心元素就是:锂、镧、锆,即:氢氧化锂、氧化镧、纳米氧化锆。

此外,锂盐添加剂主要是LiTFSI。

5、半固态电池正极与液态电池变化不大。

参与半固态电池正极的主要配套研发企业是当升科技容百科技。目前半固态电池使用的正极材料与液态变化不大,主要使用高镍三元,未来并不十分明朗,有可能使用富锂锰基。

6、半固态电池负极以硅碳负极为主。

半固态电池负极目前以硅碳负极为主,未来将采用金属锂负极。

7、半固态电池产业链核心上市公司:

(1)固态电池:卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂电。

(2)固态电解质(LLZO):

a.氢氧化锂:赣锋锂业天齐锂业盛新锂能、天华超净、雅化集团

b.氧化镧:北方稀土盛和资源

c.纳米氧化锆:东方锆业

d.LiTFSI:瑞泰新材

(3)正极:当升科技容百科技

(4)负极:

a.硅碳负极:贝特瑞

b.金属锂负极:赣锋锂业天齐锂业盛新锂能

以上是最受益于半固态电池的主要上市公司。

全部讨论

2023-02-11 10:47

手动备注:
LiFSI上游:世龙实业

2023-02-11 21:17

科技在不断进步,新材料、新技术、新工艺在不断地涌现,没有最好的产品,只有更好的产品,没有产品的终结方案,只有更多、更好的解决方案,所谓最好的产品方案都是具有时空性质的,时间的更迭、空间应用场景的变化都会颠覆原有的方案,如果某个方案被人为夸大为终结方案就好比说创新就是一个屁,那还要创新干嘛?

2023-02-11 10:50

氧化物电解质中应该是氧化锂,不是氢氧化锂

04-07 00:45

2023-02-16 09:13

麻烦咨询一下,如果真的变成纯固态电池,是不是容百的正极就没戏了?

2023-02-11 17:52

固态电池科普

2023-02-11 12:45

硅碳负极是饶不过去的坎,$硅烷科技(BJ838402)$

2023-02-11 12:21

多氟多,LiFSI