公司简介:主导业务为固态电池相关材料和固态电池,集研发、生产、销售、运营于一体。目前业务聚焦于半固态、准固态和固态电池的原材料及电芯的研发与生产,自主研发并生产半固态电池的正极材料、负极材料、电解质、隔膜改性及电芯制造。2021 年股份公司投资项目,此前处于研发阶段,现已取得成果,有产品且获得客户批量订单,公司总部建有15000平方米的中试产线。
发展契机:2021 年前,集团做了大量调研,考虑到不能将业务局限于电缆领域,决定进行战略性调整,布局第二产业。当时开始关注固态电池赛道,并做了相关合作与了解。因集团是传统制造业企业,做事踏实,宣传较少,导致外界对其转型做固态电池存在误解。
惠州产线:计划投入 12 亿,生产正极材料、负极材料、电解质和隔膜等。具体产能为 500 吨磷酸锰铁锂、500 吨电解质(包含氧化物、硫化物和氯化物电解质)、100-300 吨硅碳、3000 万平离子导体膜,还有 0.5GWh 用于量产验证线的固态电池(涵盖无人机、特种电池、小动力端等应用端)。
电芯产能:电芯规划产能为 4GWh,规划放在深圳龙岗。目前处于规划状态,预计 2026 年完成惠东产线建设,2027 年开始准备设备预定等前期工作,2028 年开始建设,最快 2028 年底或 2029 年建成。
技术路线:涉及半固态、准固态和全固态三类电池技术。在深圳布局智能化工厂,以准固态到全固态的高端生产线为主。材料研发方面,采用复合技术和氧化物固态电解质,针对不同应用场景对客户界面和低温性能进行修饰。
生产工艺:生产工艺采用干法和湿法并存。干法工艺成熟度虽不高,但在成本和效率方面有优势,例如相比传统湿法匀浆可节省至少一半时间,且减少溶剂和辅材使用;不过干法在与集流体接触、电极网络以及方法一致性和可控性方面还不够成熟。公司与国内两家公司合作定制适合自身材料体系的干法设备。
现有订单:去年 11 月与某客户接触并提供样品,今年 5 月又提供一批次样品,样品测试满足客户要求后,客户下了 10 万支电池产品的订单。公司坚持薄利多销原则,订单数量越多价格越优惠。该订单未发公告,而是发喜报激励内部员工,却引发市场波动。公司只做国内用户,不过问客户产品去向。
客户拓展:CIBF 展会后,有几十家客户(包括材料和电芯方面)主动接洽,公司与这些客户均签有保密协议,具体合作方向不便公开。公司定位高端细分市场,满足对价格不敏感但对指标和参数要求严格的客户需求,目前市场存在需求与供应错配问题,公司认为这是未来机会。
产品性能:半固态电池能量密度可达 500 Wh/kg,能在-40℃充分放电,性能超出客户要求。因客户用途特殊,签订保密协议,其他性能指标不便透露。全固态电芯展会公开容量为 350 瓦时每公斤,后续高能量密度产品未公开。
产品价格:产品价格较市场同类产品高很多,因涉及敏感信息,未公开具体数据,但表示客户特殊需求会促使价格较高,且公司研发过程做了相应处理,利润较好。
Q&A
Q:公司原本做特种线缆相关产品,是怎样的契机切入到固态电池领域,目前产品到了什么阶段?
A:公司在2021年之前做了大量调研,集团当时进行战略性调整,准备发展第二产业。2021年开始与相关方合作并了解固态电池领域。目前公司已将自主研发的正极材料、负极材料、电解质、隔膜等运用到电芯上,可以根据客户需求提供解决方案。
Q:之前合作的李教授退出,原因是什么,之前的研发成果归属权如何?
A:研发进入到一定阶段,签协议时就要求团队全程投入,不能兼职。李教授作为重大的教授,直接辞职过来有难处,所以退出全职研发。公司将其聘为顾问继续参与研发过程。研发成果相关工作主要由王博士、罗博士、雷博士和胡博士等核心人员完成,研发进度较快。
Q:在惠州投入12亿规模主要生产哪些产品?
A:在惠州主要生产正极材料(如第三代硅碳、磷酸铁锰锂)、负极材料、电解质和隔膜。
Q:电芯生产地为何选择深圳,放在龙岗吗?
A:电芯准备放在深圳龙岗。因为公司总部在深圳且在深圳上市,深圳市政府包括龙岗区政府多次要求公司总部及电芯生产留在深圳。
Q:电芯产能规划是怎样的,目前进度如何,是一次性建4GWh吗,预计什么时候建好?
A:电芯产能预估为四个GWh,目前处于规划状态。因为建设需要时间且要走政府流程。是一次性建四个GWh。初步计划2026年完成惠东产线,2027年开始前期准备包括设备预定,2028年开始建设,最快2028年底完成,若时间要求不那么严格,预计2029年完成。
Q:惠州具体某一个材料的产能是怎么安排的,惠州也有0.5GWh的电芯吗?
A:惠州固态电池材料端产能安排为:500吨的磷酸锰铁锂,500吨的电解质(包含氧化物、硫化物和氯化物电解质),硅碳规划产量在100~300吨左右,离子导体膜3000万平。规划的固态电池(包括无人机应用端、特种电池端、小动力端)总体产能在0.5GWh作为量产验证线,惠州有0.5GWh的电芯。
Q:后面要建的产能是全固态的吗?
A:目前公开的主要有准固态、半固态和全固态三类。在深圳是以智能化工厂的准固态到全固态的高端生产线为主的布局。
Q:公司生产工艺是按照干法制程去建的吗?
A:公司干法、湿法工艺并存。因为干法工艺成熟度不是特别高,成本方面有优势,具体采用哪种工艺要看下游应用端的需求、工艺和技术壁垒等因素。
Q:干法主要的问题在哪里,哪些地方需要较大优化?
A:传统湿法涂布是以浆液形式涂布在极片上,干法有后电极作用且减少了溶剂,在成本和效率方面有改变。但目前干法在与集流体接触时,做到绝对厚电极时,整个离子电子导体网络会变差,且方法的一致性和可控性不够成熟。
Q:干法在正负极上是否有差异,比如正极更快还是负极更快?
A:从工艺效率角度来讲,整体干法比湿法快。传统锂电池匀浆时,按干法算至少可节省一半时间,且对成本节省较大,传统湿法要加很多溶剂和辅材,干法通过捏合能做到工序连续性和省时省效。
Q:公司干法设备主要和哪家公司合作?
A:公司和国内两家公司合作,但不便透露。公司在工艺和设备上做了连续性改进,并定制了适合自身材料体系的设备。
Q:上个月公众号披露的10万支电池产品订单的具体情况如何?
A:该订单从去年11月开始与客户接触并提供样品,客户试用后指标完全满足要求便下了订单。谈订单时提出薄利多销,订单数量越多价格越优惠,所以初步谈了十万的订单。实际上并非蹭热点,原本是想激励内部员工才发了喜报,没想到造成市场波动。此外,日本、俄罗斯、印度等国内外七八家客户对该电池兴趣大,日本客户甚至想直接拿走产品,但因是展会样品未售卖。
Q:该订单的下游客户是国内客户吗?
A:只做国内用户,至于客户将产品卖给谁不过多深究。
Q:该电池除了500Wh/kg,在循环寿命、倍率性能等方面有哪些指标和数据?
A:因与对方签了保密协议,且客户用途特殊,只能提供展会上说的指标,即可以达到500Wh/kg,能在零下40度充分放电,这些指标超出了客户要求。推测该电池可能用于无人机。
Q:该电池的技术路线是用传统的聚合物、氧化物还是硫化物,是外国技术还是全国产?
A:公开信息是半固态电池500Wh/kg,可能用到了一些复合技术和氧化物固态电解质,具体做了一些客户界面和低温性能的修饰,其他不便在公开场合讲太多。
Q:从生产制程上来说,后续是否会用到加压作用,在这方面有哪些变化?
A:全固态电池应用时需加到300到500公斤的压力,这是行业内都面临的壁垒性问题。公司用了一些自适应的手段做了改善,但还需在应用端持续改进。公司认为最终全固态电池不应由外部器件决定性能,且解决压力问题有自己的路线和方法,目前有一些成果但不便公开。
Q:动力客户端目前送样情况如何,有无A样B样产品可以分享信息?
A:公司做特殊应用场景或细分赛道领域,规划中未涉及电车动力电池应用,认为该市场竞争激烈,不适合高净值产品发挥。技术端做了动力电池储备,更多是为大型车企提供从材料应用端实现半固态到全固态过渡材料的应用,而非提供电池,会与广汽等车企在材料端对接,探讨材料在固态电池里的使用方法。
Q:目前公司在近一两年内,材料产出后的定位是否还是主要作为材料供应商?
A:公司目前在惠州有0.5GWh的量产验证线,验证了从材料到电芯的全流程,能够提供10万只订单且实际能力大于此。公司未来一定要做电芯,并非单一做材料。目前0.2 - 0.5GWh的产线能供应足够的量给相关客户,500吨正极材料等也能应付现有客户需求。虽然政府对28 - 29年有要求,但不排除迅速租赁厂房转化产能的可能。
Q:公司为何考虑不与一些材料企业合作,而是进行全产业链布局?
A:市场上很多企业按照常规逻辑做电池产业,出现了不少企业在投产几年后倒闭的情况,若公司也按此逻辑发展没有未来。公司要走高精尖路线,满足客户特殊定制需求,提供有价值的产品以获取利润。以电缆厂为例,公司做特殊用途的电缆利润高、净利润好,还能避免大企业面临的风险。公司从基础研究到材料创新,再到工艺研发、器件集成和工程验证进行全产业链布局,一方面是为做高附加值产品和适用于特殊应用场景的产品,解决电池厂在材料端的应用、创新和工艺开发问题;另一方面能够快速响应客户的极致需求,这是公司在行业内的集中优势方式。此外,市场对特殊定制化电池需求大,公司根据市场和自身技术条件摸索出了这种发展模式。
Q:目前公司能够出货的产品定价大概是多少元每瓦时?
A:产品价格比较敏感,肯定比一般产品要高很多。目前公司供货量不大,市场存在错配问题,大量有需求的客户找不到靠谱供应方,部分供应方没有资金实力和产业规模,也找不到渠道。公司产品因满足客户特殊需求,价格较高,且研发时做了相应处理,利润较好。
Q:公司目前产品中氧化物、LATP、LLZO等的使用比例是怎样的?
A:公司可以单一的或者复配的做不同比例的搭配,路线不光是传统的掺杂包覆纳米化或涂覆,还有嫁接或界面融合性的修饰。在电解质方面可根据电池端不同应用场景,如高倍率、高安全、高能量密度等,给到适配性的电解质应用方案,包括包覆掺杂、纳米化、涂覆以及一体化等。
Q:公司离子膜的基膜是外采的吗?基膜有定制化吗,和普通基膜有区别吗?
A:公司不做基膜,整个集团战略规划是不做市场竞争激烈、很成熟的产品。基膜有区别,但具体哪方面性能不便透露,这与合作方式有关,基膜要适配电解质,离子导体膜的难点在于具备安全性的同时兼具高孔隙率的容量和负载。
Q:公司半固态的凝胶质复合电解质中电解液的含量大概是多少,是如何实现原位固化的?
A:公司半固态路线是做了氧化物和聚合物一部分的界面修饰和复合,电解液具体含量在10%以下。公司是原位一体化模式,根据不同正负极的配比和材料的不同性质,有不同的体系。
Q:公司半固态的离子电导率大概能做到多少?
A:10的 -3 ~ -4。
Q:公司半固态用的是磷酸锰铁锂吗?
A:不是,公司半固态不是只用单一的正极或负极材料,而是根据应用端对能量密度、倍率、高低温、循环、存储性能等六个模块的综合性冗余来设计,以应对应用端的定制需求。
Q:公司500Wh/kg的产品正极用的是什么?
A:是一些高压材料,肯定在4V以上,也不排除有其他高能量材料。因与客户签了保密协议,其他结构不方便透露。
Q:公司单GWh用多少氧化物和聚合物电解质?
A:该问题没有确定答案,目前按照半固态路线,以公司现有生产线预估单GWh在100吨到1000吨左右。但具体配比会根据客户对能量密度等的需求而变化,不能准确表述。
Q:硫化物在高温下是否容易产生自燃的硫蒸气,遇到外部撞击达到高温且正极是氧的情况下是否容易自燃,公司对此有了解吗?
A:全固态通常被认为是绝对安全的,但硫化物在一些高温场景或极端破坏条件下不稳定,且该电解体系只适合于低压。在高压界面时,正极是氧加上硫化物的不稳定性分解,可能不只是硫蒸气问题,还有硫化氢类似的有毒气体。
Q:如何看待固态电解质最终的技术路线?
A:公司的路线不是单一的硫化物和氯化物路线,也有做氧氟硫氯掺杂并进行不同配比。可能采用复合模型,不一定是掺杂,也可能是梯度涂覆梯度分布。
Q:梯度涂覆梯度分布是否会存在固界面接触问题?
A:全固态电池在正极和正极之间、电解质和电解质之间、正极和电解质之间、负极和电解质之间都存在固界面接触。所谓梯度是在离子传导的电化学过程中,让其作为离子的浓度梯度扩散或驱动力扩散。界面修饰涉及关键技术,肯定会有问题,但也肯定会解决。
Q:公司实验室做的硫化物电解质离子电导率能做到多少?后续提升是否有上限,如何提升电导率?
A:公司在CIBF上公开宣传的硫化物电解质离子电导率大概在10毫西门子左右。硫化物的理论数据在10毫西门子到25毫西门子,业内有能做到16 - 18毫西门子的。但硫化物加工性能难、空气稳定性差,电导率不是决定其是否适用、好用的唯一数据,要在高离子电导率和材料的加工及稳定性之间做平衡,让其有应用价值。
Q:公司做的全固态电芯容量有多大?
A:公司在展会上公开的是350Wh/kg,后续高能量密度的未公开,不便透露。
Q:公司是否自己做硫化锂合成?
A:公司不做硫化锂合成。
Q:公司向哪些厂商采购硫化锂,国内硫化锂价格大概多少?
A:采购有国内也有国外的。硫化锂价格大概2000元每公斤,可去大宗市场查看具体报价,公司不便透露具体采购价。
Q:公司做的固态电解质膜厚度大概是多少?
A:公司不是单一做膜的方式,膜厚度根据全固态项目指标技术类型反推确定,涉及技术信息,全固态相关内容未在公开平台或公告详细披露,属于非公开数据,无法回答。
Q:公司无金属负极工艺是否用铝合金形式,具体工艺及技术难点是什么?
A:锂金属电极目前有纯金属锂电极、合金类型、anode free(作为骨架去沉积和脱沉积锂)三类。目前学术端和产业应用端遇到的问题是在相同原理下做到低成本、高收益,面临兼容性差、表面电势分布不均匀等棘手科学问题,在化学和物理层面都有限制。公司用了anode free的特殊性手段,能做到500Wh/kg,且在金属、合金、物理负极、硅碳等方面有结合,在无锂负极方面有特殊技术。
Q:公司建硅碳产能用的多孔炭是外购吗,是什么类型,自己做成本能做到多少?
A:公司多孔炭目前一部分是外购,精细化的高附加值产品和高性能产品自制。多孔炭有树脂类和生物质类两类,公司大多数用的是树脂类。关于自己做树脂类多孔炭的成本不便透露。
Q:硅碳或硅的添加比例大概是多少,如何解决膨胀问题?
A:产品能应用到半固态,客户反馈其膨胀情况与石墨相近。从科学角度讲,硅添加比例越高,膨胀系数越大,常规接近 300%的膨胀。公司采用第三代硅碳的气相沉积,在工艺和结构上做了改进,对纵向和横向膨胀有束缚,但添加量增大仍会使膨胀有增加趋势,可通过自适应或弹性的界面手段解决。
Q:硅碳里面是否必须添加单壁?
A:不是必须添加,添加量的多少与密度、能量密度、循环性能等有关,有冗余和调整空间。
Q:富锂锰基后续产业化节奏、难点突破节奏如何,是否还有其他较好的正极材料?
A:富锂锰基是被设计出来可与高压和高能量密度媲美的材料,但存在锰溶出、高压释氧电解液、界面副反应、N/P 比不均匀等诸多问题。其发展需整个行业推动,成本较低,但稳定性方面,公司部分体系有应用,整体行业方向目前不明朗,富锂锰基有用处,但方向不清晰。
Q:电池的封装形式是怎样的,未来固态封装是否有产业趋势,是否软包是趋势?
A:目前从半固态到全固态,设计有软包和方壳两种类型。判断未来全固态基本是软包,但特殊应用场景不限于软包。因为全固态是固固界面,卷绕的方壳或圆柱存在极片断裂、接触不到的风险,软包的柔韧性和封装性能是全固态最好的封装方式,且软包可通过外界加压等手段解决全固态的压力问题。
Q:500Wh/kg能量密度的半固态产品是如何做到如此高能量密度的,有什么特殊工艺或材料?
A:整个 500Wh/kg正负极体系因客户要求保密不便透露,公司用到了自己的一些单体技术,包括低温高倍率放电和界面修饰,公司整体公告的行业量在 10%以下。
Q:500Wh/kg能量密度的产品有用锂负极吗?
A:没有用金属锂负极,其他不便多说。
Q:半固态算是原位固化吗,还是只是掺杂了一些聚合物硫化物做修饰?
A:根据性能来讲,不限于这两种方式,还有其他方式,但具体不便透露。
Q:除已披露订单外,目前固态电池下游在接洽或开拓的细分方向和客户有哪些?
A:目前客户都在不断接洽中,CIBF 之后有几十家要对接,包括材料和电芯方向,都是解决实际痛点问题。因固态电池敏感,客户都签了保密协议,具体内容不便在公开场合细说,若有合作需求,可到金龙集团进一步了解。