競(jìng)泰資本
(相關(guān)資料圖)
2023年第十五屆中國(guó)國(guó)際電池技術(shù)交流會(huì)/展覽會(huì)（CIBF 2023）在深圳國(guó)際會(huì)展中心舉行，超2500家業(yè)內(nèi)知名廠商共赴會(huì)。
寧德時(shí)代發(fā)布凝聚態(tài)電池，單體能量密度最高可達(dá)500Wh/kg，可覆蓋車規(guī)級(jí)到載人航空等場(chǎng)景應(yīng)用，車規(guī)級(jí)版本將于年內(nèi)具備量產(chǎn)條件。觀察到固態(tài)/半固態(tài)電池呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢(shì)，年內(nèi)預(yù)計(jì)有多個(gè)車企品牌搭載半固態(tài)電池率先量產(chǎn)。
01｜技術(shù)路線三足鼎立
固態(tài)電池即是使用固態(tài)電解質(zhì)的電池。
固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)電池的核心材料，其綜合性質(zhì)決定電池發(fā)展的技術(shù)路線。按照化學(xué)組成分類，主流固態(tài)電解質(zhì)材料大致可分為聚合物、氧化物、硫化物三類。三類電解質(zhì)在材料基礎(chǔ)性能層面有巨大差異。一般而言，固態(tài)電池技術(shù)路線是選擇三類電解質(zhì)中任意一種作為基礎(chǔ)的核心電解質(zhì)，以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的方式配合其他固態(tài)電解質(zhì)或液態(tài)電解液作為補(bǔ)充，最終組裝成為全固態(tài)/準(zhǔn)固態(tài)電池。
固態(tài)電解質(zhì)兼容高比容量的正負(fù)極，大幅提升電池的能量密度，為車廠長(zhǎng)期主要考量因素。固態(tài)電池在兼顧安全性的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)能量密度的突破，液態(tài)電池可達(dá)250Wh/kg+，半固態(tài)可達(dá)350Wh/kg+，準(zhǔn)固態(tài)可實(shí)現(xiàn)400Wh/kg+，全固態(tài)可突破500Wh/kg，從而提升續(xù)航水平，有望解決電動(dòng)車?yán)锍獭踩珒纱蠛诵耐袋c(diǎn)。
材料端看：固態(tài)電解質(zhì)本身不能提升能量密度，但由于具備更穩(wěn)定、更安全，電化學(xué)窗口寬（5V以上）等性質(zhì)，因此可以兼容高比容量的正負(fù)極，比如高電壓正極、富鋰錳基、硅負(fù)極、鋰金屬負(fù)極等材料，進(jìn)而大幅提升電芯能量密度。
結(jié)構(gòu)端看：固態(tài)電解質(zhì)將電解液的隔膜功能合二為一，大幅縮小正負(fù)極間距，從而降低電池厚度，因此提升電芯能量密度。
Pack端看：固態(tài)電解質(zhì)的非流動(dòng)性，可以實(shí)現(xiàn)電芯內(nèi)部的串聯(lián)、升壓，可以降低電芯的包裝成本，并提升體積能量密度。固態(tài)電解質(zhì)的安全性，可以減少系統(tǒng)熱管理系統(tǒng)需求，成組效率大幅提升，從而提升Pack能量密度。
02｜國(guó)內(nèi)半固態(tài)電池率先落地，23年開始小批量裝車
國(guó)內(nèi)以市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)為主，短期聚焦半固態(tài)電池技術(shù)，同時(shí)布局硫化物路線。國(guó)內(nèi)短期聚焦于更具兼容性、經(jīng)濟(jì)性的聚合物+氧化物的半固態(tài)路線，2020年實(shí)現(xiàn)首次裝車突破，但能量密度在260Wh/kg水平，性能提升有限，2023年實(shí)現(xiàn)360Wh/kg+裝車發(fā)布，成為產(chǎn)業(yè)化元年，2024年預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)規(guī)模放量。
代表廠商為衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源、輝能科技等，同時(shí)傳統(tǒng)鋰離子電池企業(yè)如贛鋒鋰業(yè)、比亞迪、寧德時(shí)代等也已進(jìn)軍固態(tài)電池相關(guān)業(yè)務(wù)。
03｜海外主打全固態(tài)路線，各國(guó)力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化
全固態(tài)電池25年集中量產(chǎn)，28年大規(guī)模商業(yè)化放量。各國(guó)廠商研發(fā)生產(chǎn)模式差異化，主要通過(guò)自行研發(fā)、聯(lián)合研發(fā)及投資初創(chuàng)公司，以全固態(tài)路線為主，材料體系選擇多樣，技術(shù)迭代迅速，部分企業(yè)已交付A樣，將于25年集中量產(chǎn)。
美國(guó)：初創(chuàng)企業(yè)風(fēng)靡，商業(yè)化進(jìn)程較快。著重于推動(dòng)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)鏈本土化，擁有大量固態(tài)電池初創(chuàng)公司，創(chuàng)新為主打，風(fēng)格以快速融資上市為主要目的，技術(shù)路徑多為聚合物電解質(zhì)和氧化物電解質(zhì)，商業(yè)化進(jìn)程較快，代表廠商為Solid Power、SES、Quantum Scape等。
日本：組織產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，全力搭建硫化物技術(shù)體系。日本廠商普遍較早布局固態(tài)電池，通常以企業(yè)與機(jī)構(gòu)聯(lián)合研發(fā)的形式推進(jìn)，主攻硫化物固態(tài)電解質(zhì)，代表廠商包括豐田、松下、日產(chǎn)等企業(yè)。
韓國(guó)：內(nèi)部研發(fā)與外部合作并行，主攻硫化物技術(shù)體系。研究模式以企業(yè)自行研究和外部合作并行為主，技術(shù)路線集中于硫化物體系，電芯開發(fā)速度遜于日本，但韓企延續(xù)正負(fù)極材料研發(fā)優(yōu)勢(shì)，有望較快搭建固態(tài)電池材料供應(yīng)鏈，領(lǐng)先廠商包括三星SDI、LG、SKI等企業(yè)。
04｜車企綁定電池廠，提前布局
車企綁定電池廠共同研發(fā)，卡位下一代電池技術(shù)，海外車企處于領(lǐng)先地位。海外車企為卡位下一代電池技術(shù)，紛紛入局，其中日系車企布局較早，受政策驅(qū)動(dòng)，攜手電池企業(yè)共同研發(fā)，歐美車企則通過(guò)投資初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)行布局。
國(guó)內(nèi)車企同樣積極合作固態(tài)電池新秀，如蔚來(lái)合作衛(wèi)藍(lán)新能源，北汽、上汽、廣汽投資清陶能源等。車企入局為固態(tài)電池企業(yè)提供了資金、技術(shù)、客戶多重保障，有助于推進(jìn)固態(tài)電池商業(yè)化進(jìn)程。
05｜競(jìng)泰投資建議
據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2025年，全球固態(tài)電池市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1000億元以上。固態(tài)電池市場(chǎng)主要分為兩個(gè)領(lǐng)域：一是固態(tài)電池的生產(chǎn)和制造，二是固態(tài)電池的應(yīng)用領(lǐng)域。其中，固態(tài)電池的生產(chǎn)和制造市場(chǎng)已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，而固態(tài)電池的應(yīng)用領(lǐng)域還有很大的發(fā)展空間：
固態(tài)電池制造業(yè)：通過(guò)并購(gòu)、投資新型固態(tài)電池企業(yè)或加大研發(fā)投入來(lái)提高產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量，以獲取更大的市場(chǎng)份額。
固態(tài)電池材料研發(fā)：加強(qiáng)與固態(tài)電池制造企業(yè)和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)合作，加快固態(tài)電池材料的研發(fā)進(jìn)程。
