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化工行業(yè)深度報(bào)告:固態(tài)鋰電池方興未艾,高性能材料有望迎新發(fā)展機(jī)遇。
以下為研究報(bào)告摘要:
發(fā)展高比能量、長(zhǎng)續(xù)航電池的必行之路,固態(tài)鋰電池方興未艾
液態(tài)鋰離子電池中含有揮發(fā)性和可燃性高的有機(jī)溶劑基液態(tài)電解質(zhì),使得高能鋰電池的使用面臨著易燃易爆等潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)據(jù)鋰電產(chǎn)業(yè)通公眾號(hào),當(dāng)前液態(tài)鋰離子電池體系能量密度難以突破350Wh/kg的極限。全固態(tài)鋰電池使用具備優(yōu)異阻燃性能的固態(tài)電解質(zhì)取代了電池體系中的電解液和隔膜。兩者相比,固態(tài)鋰電池的優(yōu)勢(shì)在于:比能量可達(dá)500Wh/kg以上、輕量化、熱失控起始溫度較高;主要劣勢(shì)在于生產(chǎn)成本較高。據(jù)億歐智庫(kù)數(shù)據(jù)及我們測(cè)算,2024年8月,固態(tài)鋰電池的生產(chǎn)成本在1.9-6.2元/Wh,高于磷酸鐵鋰/石墨體系約0.34元/Wh的生產(chǎn)成本。未來待固態(tài)鋰電池技術(shù)不斷發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈不斷成熟,固態(tài)電池有望憑借能量密度高、安全性能好等優(yōu)勢(shì)與液態(tài)鋰電池互補(bǔ)發(fā)展。固態(tài)電池將優(yōu)先在成本敏感性低的領(lǐng)域應(yīng)用,包括機(jī)器人、可穿戴設(shè)備、航天設(shè)備、無人機(jī)等;之后再在對(duì)成本敏感度高且對(duì)能量密度要求高的領(lǐng)域應(yīng)用,包括eVTOL、電動(dòng)車等。
未來待固態(tài)電池技術(shù)持續(xù)突破,有望帶動(dòng)相關(guān)材料需求持續(xù)增長(zhǎng)。
1、固態(tài)電解質(zhì):全固態(tài)電池取消原有液態(tài)電解質(zhì),選用氧化物、硫化物、聚合物等作為固態(tài)電解質(zhì),以薄膜的形式分割正負(fù)極,從而替代隔膜的作用,其中氧化物目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展較快,硫化物未來潛力最大,聚合物性能上限較低?!玖蚧锕虘B(tài)電解質(zhì)】推薦標(biāo)的:云圖控股;受益標(biāo)的:有研新材、恩捷股份、天齊鋰業(yè)、廈鎢新能、容百科技、天賜材料、光華科技、豐元股份、粵桂股份、司爾特、國(guó)城礦業(yè)等。【氧化物固態(tài)電解質(zhì)】受益標(biāo)的:國(guó)瓷材料、三祥新材、容百科技、璞泰來、上海洗霸等?!揪酆衔锕虘B(tài)電解質(zhì)】推薦標(biāo)的:巨化股份、昊華科技;受益標(biāo)的:奧克股份、東岳集團(tuán)、聯(lián)創(chuàng)科技、永和股份、東陽光等。
2、碳基填料:MOF、COF可獲得剛性多孔結(jié)構(gòu),同時(shí)還可以提高界面兼容性和增強(qiáng)離子電導(dǎo)率;碳納米管、導(dǎo)電炭黑、石墨烯等碳基材料可以顯著提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性,并降低過電位。推薦標(biāo)的:【導(dǎo)電炭黑】黑貓股份;受益標(biāo)的:【碳納米管】天奈科技、道氏技術(shù);【MOF】岳陽興長(zhǎng);【COF】寶麗迪等。
3、正極:固態(tài)電池正極材料以高鎳三元體系為主,富鋰錳基材料具有較高的能量密度以及較低的單位成本,被認(rèn)為是最具前景的鋰離子電池正極材料之一。【正極材料】受益標(biāo)的:紅星發(fā)展、湘潭電化、道氏技術(shù)、豐元股份、芳源股份等。
4、負(fù)極:硅基負(fù)極的優(yōu)勢(shì)在于具有高比容量,但缺點(diǎn)在于體積易膨脹。傳統(tǒng)鋰電負(fù)極企業(yè)產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)較快,多數(shù)企業(yè)采用硅碳負(fù)極路線?!竟杌?fù)極】推薦標(biāo)的:硅寶科技;受益標(biāo)的:道氏技術(shù)、新安股份、石大勝華、鹿山新材等;【多孔碳】圣泉集團(tuán)、元力股份、道氏技術(shù)、金博股份等。
5、其他:可關(guān)注鋁塑膜、粘結(jié)劑相關(guān)企業(yè)?!句X塑膜】受益標(biāo)的:道明光學(xué)、佛塑科技、璞泰來、明冠新材等;【隔膜】推薦標(biāo)的:長(zhǎng)陽科技;【粘結(jié)劑】受益標(biāo)的:回天新材等。
風(fēng)險(xiǎn)提示:技術(shù)推進(jìn)不及預(yù)期、原材料價(jià)格大幅下跌、終端需求跟進(jìn)不及預(yù)期。