全球车企纷纷发力

全球车企纷纷发力一、固态电池概述1、固态锂电池成未来趋势固态电池能量密度和热稳定性能显著优于液体锂离子电池，具有远期商业化前景。固态锂电池主要由正极、负极、固态电解质构成，相对于液态锂电池，固态电池的优势：（1）使用固态电解质替代液体电解质和隔膜，固态电解质燃点非常高，提高电池热稳定性能；（2）固态电池的电压平台是5V，高于液态电池的4.3V，能够匹配高压电极材料，电池能量密度和比容量优于液态电池；（3）固态电解质不具有流动性，因此不存在漏液现象，简化电池成组设计，降低电池的重量和体积，能量密度有望突破300Wh/kg。近年来，下游应用领域的不断革新对锂电池行业提出了愈来愈高的要求，锂电池技术也由此不断进步，向更高的比能与安全性进发。从锂电池技术发展的路径来看，液态锂电池能够实现的能量密度已经逐渐接近了它的极限，固态锂电池将是锂电发展的必经之路。2、生产工艺界面问题、加工工艺难度大和生产成本高制约着硫化物固态电池的产业化发展，预计5-10年内全固态电池无法实现商业化。1）固态电池存在固-固界面接触难题，内阻较大，循环性能、倍率性能差。2）加工工艺难度大：硫化物固态电解质对生产环境要求苛刻，需要隔绝水和氧气，同时涉及薄膜沉积等与现有液态锂电池完全不同的生产工艺，大规模量产技术尚未解决。3）生产成本高：根据国际新能源网数据显示，固态电池生产制造成本占比超50%，而液态锂离子电池生产成本仅为20%-30%。资料来源;公开资料整理二、固态电池发展背景1、新能源汽车行业快速发展固态电池主要应用于新能源汽车等，受国家政策推动影响，新能源汽车行业快速发展。根据中国汽车工业协会数据显示，我国新能源汽车在2011-2018年之间高速发展，销售呈现爆发式增长，7年间销量增长超150倍，2019受补贴大幅度滑坡等影响，销量有所下降，2020年疫情逆势上升，达到了136.73万辆的新高，同比2019年增长13.4%。随着下游新能源汽车需求规模快速增长，固态电池行业发展前景广阔。资料来源;中国汽车工业协会，华经产业研究院整理2、储能行业需求上升全固态电池被公认有望突破电化学储能技术瓶颈，满足未来发展需求的新兴技术方向之一。在电化学储能方面，目前锂电池占电化学储能比重达80%。根据CNESA数据显示，2020年电化学储能累计装机规模为3269.2MV,同比2019年增长91%,而结合国家对能源发展的指导方针，电化学储能在用户侧、可再生能源并网配套等领域的需求有望迎来快速增长，固态电池发展前景明朗。三、固态电池行业现状1、产业链状况固态电池产业链与液态锂电池大致相似，两者主要的区别在于中上游的负极材料和电解质不同，在正极方面几乎一致，若完全发展至全固态电池，隔膜也完全被替换。下游应用领域主要为消费电子、新能源汽车、储能等新兴领域。2、成本架构固态电池整体成本主要由电池材料成本及电池生产成本构成，其中材料成本占据了大部分的份额。材料成本包括正极、负极材料、隔膜（如需）、电解质、集电器、壳体等组成，而生产成本则包括工厂设计/厂房、能源及人员/生产工序三大板块。3、技术路线在19年发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）征求意见稿》中提出了加强固态电池研发与产业化进程的目标。全固态锂离子电池根据电解质材料可以分为三类：聚合物固态电池、硫化物固态电池、氧化物固态电池。聚合物固态电池安全性能好，硫化物固态电池易于加工，而氧化物固态电池导电率最高。目前，固态电池还存在部分技术瓶颈亟需突破，例如单位面积离子电导率较低、难以开发大容量动力电池或储能电池等。四、企业布局各大车企和动力电池企业纷纷布局固态电池。各大车企也积极参与固态电池的研发布局中，努力争取掌握在固态电池领域的主动权。蔚来于21年初发布了一块单体能量密度达到360Wh/kg的150kWh的固态电池包，并定于2022年第四季度对外交付。丰田与松下合作成立合资公司共同研发生产固态电池，并计划于2025年之后正式量产首款固态电池汽车。大众与固态电池汽车QuantumScape合作，预计于2025年销售固态电池。现代也预计于2030年大规模生产固态电池汽车。五、固态电池前景分析1、预测规模目前，全球企业开始加大固态锂电池方面的研究布局，加上各国政策的推动下，固态锂电池产业化进程有望加快。预计2021-2025年全球固态电池出货量将逐步出现并有所提升，随着市场的逐步成熟和技术的稳定，预计2025-2030年市场出货量将以59.4%的年复合增长快速发展，到2030年出货量将超过250GKh。资料来源;公开资料整理2、发展趋势综合锂电池技术的发展路径、我国各类规划、以及各企业固