配资炒股开户:(来源:国金证券研究所)国金固态电池研究 固态电池在安全性、能量密度和集成性方面均优于业态电池,政策端已形成“中央政策定调+地方试点推进”的立体化支持体系
国金固态电池研究
固态电池在安全性、能量密度和集成性方面均优于业态电池,政策端已形成“中央政策定调+地方试点推进”的立体化支持体系,预计2027年将是固态电池产业从市场发展初期迈向快速上升期的转折点。国金研究电新、化工团队联合解读固态电池投资机遇,把握产业趋势。
电新核心观点
电新团队首席姚遥:锂金属负极-负极长期方向,关注各工艺领先企业
1、锂金属负极是固态电池负极侧长期迭代方向。负极材料直接影响电池容量、首效、循环等性能,目前锂枝晶构成产品应用的主要瓶颈,人工SEI膜、改性集流体、引入固态电解质是主要的改善锂枝晶的手段。
2、技术路线上,压延法率先落地,长期可关注蒸发镀、液相法。
1)挤压/压延法:成熟的金属成型工艺,已可实现规模化的生产,但是在制备超薄锂带上有难度。
2)电沉积方法:制备金属锂箔具有厚度可控、镀层均匀等优点,但技术仍处于发展阶段, 尚未成熟。
3)液相法/熔融法:可以提高锂与基材的结合强度,且改善厚度均匀性;但滴涂或注入可能导致厚度波动、影响电池一致性,且锂金属与铜集流体的浸润性较差,需亲锂涂层。
4)气相沉积法:常用方法包括蒸发镀、溅射、电子束物理气相沉积、脉冲激光沉积。
3、格局上,锂企、负极厂、箔材厂多方参与,积极布局分工艺的领先企业。锂企如赣锋锂业、天齐锂业、天铁科技等,背靠丰富的锂资源和金属锂产能布局,在原材料金属锂锭的制备上具备成本、质量优势;负极厂如璞泰来、道氏技术(维权)、贝特瑞等同时在硅碳负极、锂金属负极上形成布局;箔材厂如中一科技、英联股份等也涉足锂金属负极。按工艺划分,天铁科技、赣锋锂业在压延法上领先,英联股份在蒸发镀上领先,道氏技术、中一科技等在液相法上领先。
4、相关标的:天铁科技、赣锋锂业、英联股份、道氏技术、中一科技等。
风险提示:产业化不及预期,路线迭代风险。
电新团队首席姚遥:硫化物电解质-全固态电池向硫化物路线聚焦,产业化进程提速
1、硫化物电解质具备于室温下最高的电导率,兼具优异的机械性能和延展性,被视为理论上最理想的固态电解质材料。硫化锂为电解质核心原材料,其产业化实践已进入工程验证阶段,氢氧化锂+硫化氢法也具备潜力。
2、电化学设计、制备工艺共筑壁垒。
1)电化学:硫化物电解质空气稳定性较差、电化学窗口较窄、界面性差,通过氧掺杂、包覆层等方案改进,电化学配方构成核心难点;
2)合成工艺:固相法更易得到离子电导率高的电解质,直接固相烧结法简单且离子电导率较高,在批量生产方面有优势;液相法更易于规模化生产,但制得电解质离子电导率偏低,且溶剂的使用对环境有污染,仍待提升改进。
3、壁垒和格局:由于涉及到电化学核心配方,当前电池厂仍在积极自研硫化物电解质,叠加布局的材料企业较多,我们判断未来竞争会相对激烈;硫化锂的壁垒相对硫化物电解质更高,电池厂自研少,当前产业未规模化,成本均较高,未来随着各路线愈发成熟,降本能力将进一步明确,路线或逐步收敛。
4、相关标的:厦钨新能、上海洗霸、华盛锂电、容百科技、恩捷股份等。
风险提示:量产不及预期,降本不及预期致使市场拓展不及预期,路线竞争风险。
电新团队首席姚遥:固固界面-聚焦本征界面问题,材料设备体系革新
1、固-固界面的接触难题是全固态电池制造的核心痛点,是固态电池产业化的本征关键瓶颈,其突破进度直接决定技术路线成熟度与商业化拐点。从核心大厂解决方案来看,海外应用高端设备,国内擅长技术创新。
2、从应用前景确定性、壁垒及高附加值角度梳理具备投资价值细分赛道,建议关注:干法设备、等静压设备、结构化材料,及激光设备,同时关注ALD等:
1)干法工艺:无溶剂化生产,显著改善其界面问题、降低成本等,同时适配厚电极生产。综合成本及材料适配性考虑,适配硫化物的粘接剂纤维化法、聚合物的熔融压制法,以及氧化物的干法涂覆法或具备较好发展前景。粘接剂纤维化海外成熟度高且格局集中,国内快速追赶,核心聚焦纤维化设备及粘接剂环节。
2)等静压:通过均匀压力调控材料致密性、界面结合及结构稳定性。从应用趋势看,硫化物体系耐高温性能较弱,目前以冷等静压为主,逐步过渡至温等静压,而热等静压成本较高当前主要作为高端方案补充。海外聚焦高端市场,技术领先但成本较高;国内企业在冷等静压有所突破,温等静压及热等静压仍需国产化替代。
3)界面改性:通过调控微观结构增加接触面积,阻断化学交互构建隔离层,缓冲力学应力设计柔性过渡相等。硫化物与氧化物界面改性需求高,非原位工艺,涂层法、掺杂法,及沉积法或具备较好前景。
4)结构化表面:通过物理几何设计解决接触面积、应力缓冲、离子传输问题,系固态电池特有的刚性增量需求,较广泛应用于固态材料创新。机械塑形法、刻蚀法,及沉积构建法或具备较好发展前景,激光设备及磁控溅射设备等开始应用,材料端多孔集流体、3D集流体,及骨架支撑膜等为结构化创新产品。
3、相关标的:先导智能、纳科诺尔、宏工科技、曼恩斯特、德龙激光、远航精密、天奈科技、微导纳米等。
风险提示:固态电池进展不及预期、固态电池技术路径变化、固态电池补贴不及预期等。
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化工核心观点
化工团队首席陈屹:固态电池产业趋势逐渐清晰,硫化物和氧化物为下游主流技术路线
1、固态电池采用固体电解质代替液态电解液后性能优势显著:
1)安全性,液态电解液的热分解温度通常低于160℃,而固态电解质如氧化物的热分解温度可超过500℃,大大降低了电池热失控的风险。
2)高比能,固态电池的电化学窗口高于5V,远高于液态电池的4.4V以下,这使得它能够适配高比能的正负极材料,提升能量密度。
3)易成组,固态电池无需使用隔膜,内部为串联结构,简化了系统集成,降低了成本。
2、从下游选择来看目前硫化物和氧化物为主流技术路线:
1)硫化物:室温下具有较高的离子电导率和良好的力学性能。按照我国政府对硫化物全固态电池的产业规划,2027年硫化物全固态电池将装车3000辆,实现小规模量产。技术路线上,碳热还原、水合肼还原和复分解工艺路线的综合优势较为明显,产业化实践已进入工程验证阶段。
2)氧化物:离子电导率适中且稳定性强,产业化进展持续推进。按照结构来划分,氧化物系固态电解质可分为结构、石榴石结构、钙钛矿结构、非晶态结构等。
3、相关标的:
1)硫化物:光华科技、恩捷股份、泰和科技、天齐锂业、厦钨新能、丰元股份、天赐材料等;
2)氧化物:三祥新材、国瓷材料、贝特瑞、璞泰来等;
3)多种路线:赣锋锂业、上海洗霸、容百科技、当升科技等。
风险提示:固态电池产业化进展不及预期、材料应用不及预期、技术迭代导致材料被替代、竞争格局恶化、原料价格大幅波动等风险。
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