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锂电固态电池技术大趋势锂电固态电池技术大趋势2TS所目NTEC0NTENTS中泰录1固态电池的研发意义N|领先|深度| 2TS所目NTEC0NTENTS中泰录1固态电池的研发意义N|领先|深度| 固态电池:安全、体系、工艺上的三重迭代安全性能迭代:本征安全问题的解决软包电池鼓包、胀气,极耳焊接处漏液,和热失控问题全固态电池结构••存在液态组分,在极耳焊接处容易发生漏液,造成生产良率低和安全隐患大;电解液在电池使用过程中发生反应分解,产生气体,造成内部内部结构形变(如极片间距扩大),影响电池性能和寿命;存在可燃有机成分,闪点低,由内部短路产生的热量、火星,易引发连锁反应,造成热失控。摒弃液相组分,固态电解质充当隔膜、电解液的功能,隔离正负极,传导离子;电池结构不含有任何低闪点、易燃的有机溶剂;固态电解质具备一定的厚度和机械强度,对枝晶的产生存在一定的遏制作用。••••3固态电池:安全、体系、工艺上的三重迭代安全性能迭代:本征安全问题的解决软包电池鼓包、胀气,极耳焊接处漏液,和热失控问题全固态电池结构••存在液态组分,在极耳焊接处容易发生漏液,造成生产良率低和安全隐患大;电解液在电池使用过程中发生反应分解,产生气体,造成内部内部结构形变(如极片间距扩大),影响电池性能和寿命;存在可燃有机成分,闪点低,由内部短路产生的热量、火星,易引发连锁反应,造成热失控。摒弃液相组分,固态电解质充当隔膜、电解液的功能,隔离正负极,传导离子;电池结构不含有任何低闪点、易燃的有机溶剂;固态电解质具备一定的厚度和机械强度,对枝晶的产生存在一定的遏制作用。••••3固态电池:安全、体系、工艺上的三重迭代化学体系迭代方向:传统锂电池体系vs全固态电池体系固态电池化学体系Roadmap(SolidPower)•随着本征安全性能的提高,全固态体系,正极材料可以从传统的中、高镍三元材料,替代为无钴、富锂正极,和高电压磷酸锂镍正极(LiNiPO4,5.2V,170mAh/g固态电池:安全、体系、工艺上的三重迭代化学体系迭代方向:传统锂电池体系vs全固态电池体系固态电池化学体系Roadmap(SolidPower)•随着本征安全性能的提高,全固态体系,正极材料可以从传统的中、高镍三元材料,替代为无钴、富锂正极,和高电压磷酸锂镍正极(LiNiPO4,5.2V,170mAh/g),能量密度天花板进一步被突破;•由于液相组分的去除,负极可以由传统的石墨负极(330~370mAh/g),过渡到金属锂负极(1500~3500mAh/g),比容量显著提高;在全固态体系,传统三元正极搭配金属锂负400Wh/kg;•界面化学:可通过构建高界面能、低电子电导以及具备自修复功能的人工界面层,改善锂枝晶造成的潜在问题。4固态电池:安全、体系、工艺上的三重迭代工艺迭代方向:半固态工艺路线与现有软包工艺兼容软包电池主要工艺流程铝塑壳成型混料涂布辊压模切叠片极耳焊接顶侧封后处理化成活化烘烤排期封口老化注液•半固态路线1:隔膜涂覆固态电解质层;正极掺混固态电解质;电解液用量降低工艺路线与现行软包电池工艺一致,成熟度高,产线兼容,无需增设产线设备。•••半固态路线²:增加原位固化工艺,即电解液凝胶化,降低液相组分工艺上的主要把控点,包括固化时间、压力和温度,以及固化与化成等工序的顺序;固化时间接近²–3小时,对生产效率造成一定影响;设备上面,工艺分为热固化、电化学固化、紫外线固化,热固化设备与传统锂电产线的热压工艺设备兼容,后者需要调整化成工艺、增加对应设备,影响小。5固态电池:安全、体系、工艺上的三重迭代工艺迭代方向:半固态工艺路线与现有软包工艺兼容软包电池主要工艺流程铝塑壳成型混料涂布辊压模切叠片极耳焊接顶侧封后处理化成活化烘烤排期封口老化注液•半固态路线1:隔膜涂覆固态电解质层;正极掺混固态电解质;电解液用量降低工艺路线与现行软包电池工艺一致,成熟度高,产线兼容,无需增设产线设备。•••半固态路线²:增加原位固化工艺,即电解液凝胶化,降低液相组分工艺上的主要把控点,包括固化时间、压力和温度,以及固化与化成等工序的顺序;固化时间接近²–3小时,对生产效率造成一定影响;设备上面,工艺分为热固化、电化学固化、紫外线固化,热固化设备与传统锂电产线的热压工艺设备兼容,后者需要调整化成工艺、增加对应设备,影响小。5固态电池:安全、体系、工艺上的三重迭代()干法电极工艺正极:原料混合模切浆料涂覆I烘干层压袋抽真空负极:AgICI溶剂混合堆叠模切等静压焊接固体电解质I粘结剂I湿法成膜I烘干电解质膜:模切封装•干电极示意图:•等静压示意图:••工厂布局需调整,增配固体电解质成膜工艺设备及生产线;新增等静压等新工艺,对产线影响大。等静压工艺的设备生产、调试及使用难度大,目前良率较低,需要积累大量know-how经验以赶上锂电池辊压、热压工艺的效率和良率水平;全固态路线,电池组分均为固相,可采用干电极技术,将浆料混合、涂布、烘干、碾压几道工序结合一体,极大提高生产效率。•6固态电池:安全、体系、工艺上的三重迭代()干法电极工艺正极:原料混合模切浆料涂覆I烘干层压袋抽真空负极:AgICI溶剂混合堆叠模切等静压焊接固体电解质I粘结剂I湿法成膜I烘干电解质膜:模切封装•干电极示意图:•等静压示意图:••工厂布局需调整,增配固体电解质成膜工艺设备及生产线;新增等静压等新工艺,对产线影响大。等静压工艺的设备生产、调试及使用难度大,目前良率较低,需要积累大量know-how经验以赶上锂电池辊压、热压工艺的效率和良率水平;全固态路线,电池组分均为固相,可采用干电极技术,将浆料混合、涂布、烘干、碾压几道工序结合一体,极大提高生产效率。•6固态电池开发路径–锂电终极形态固态电池开发路径液态电池向全固态迭代,分为半固态、准固态和全固态等阶段。NCM15-20wt%250-290Wh/kg液态电池石墨电解液一般差成熟完成NCM8-15wt%Up1-4%石墨电解液好中成熟具备量产条件半固态原位固化/固液混合<8wt%Up20%高镍硅基负极好中下中具备量产条件准固态高镍硅基负极固态电解质无High中高大中固态电池NextGENLi-Metal固态电解质无Extremehigh中高大低•••本征安全性能的提升,电池可以适配更极端的化学体系、Pack层级,可适配空间利用率的软包形态,同时缩减液冷系统配置;化学体系方面,随着正负极主材向高克容量体系迭代,材料的单耗显著下降,加之锂回收产业的成熟,电池单位成本有望降低;生产制造方面,干电极等高效生产工艺的使用,进一步摊低了制造成本,提高生产效率,为电动车的全面渗透营造条件。7阶段 正极 负极 电解质 液相含量 能量密度 电性能 安全性 量产难度 研发进度固态电池开发路径–锂电终极形态固态电池开发路径液态电池向全固态迭代,分为半固态、准固态和全固态等阶段。NCM15-20wt%250-290Wh/kg液态电池石墨电解液一般差成熟完成NCM8-15wt%Up1-4%石墨电解液好中成熟具备量产条件半固态原位固化/固液混合<8wt%Up20%高镍硅基负极好中下中具备量产条件准固态高镍硅基负极固态电解质无High中高大中固态电池NextGENLi-Metal固态电解质无Extremehigh中高大低•••本征安全性能的提升,电池可以适配更极端的化学体系、Pack层级,可适配空间利用率的软包形态,同时缩减液冷系统配置;化学体系方面,随着正负极主材向高克容量体系迭代,材料的单耗显著下降,加之锂回收产业的成熟,电池单位成本有望降低;生产制造方面,干电极等高效生产工艺的使用,进一步摊低了制造成本,提高生产效率,为电动车的全面渗透营造条件。7阶段 正极 负极 电解质 液相含量 能量密度 电性能 安全性 量产难度 研发进度8TS所目NTEC0NTENTS中泰录2固态电池的关键环节:固态电解质N|领先|深度| 8TS所目NTEC0NTENTS中泰录2固态电池的关键环节:固态电解质N|领先|深度| 固态电池的关键环节:固态电解质固态电解质的应用场景半固态电池(10wt%液态成分)全固态电池隔膜1.隔膜+固态电解质涂层•固态电解质膜•硅基负极•1.正极掺混:三元NGM+固态电解质包覆:固态电解质包覆三元NGM•锂金属负极•新型正极材料².固态电池的关键环节:固态电解质固态电解质的应用场景半固态电池(10wt%液态成分)全固态电池隔膜1.隔膜+固态电解质涂层•固态电解质膜•硅基负极•1.正极掺混:三元NGM+固态电解质包覆:固态电解质包覆三元NGM•锂金属负极•新型正极材料².•半固态路线,固态电解质作为添加剂与正极主材进行掺混、包裹,或做为涂层材料涂覆于隔膜上,以此增加离子电导•全固态电池,固态电解质粉体被制造成固态电解质膜,夹在正负极之间,起到隔离正负极,防止短路、导通离子的功能。9固态电池的关键环节:固态电解质固态电解质:三种主要路线固态电池的技术重心围绕电解质的开发展开:固态电解质的电导率相对液体电解液低1-2个数量级,获得解决液态水平(10-2~10-1S/cm)的固态电解质,制作难度大、成本高。•硫化物体系,离子电导率最高的,达到解决液态电解液的水平(10–²³/×m)。稳定较差,容易与氧气和水反应,产生有毒气体硫化氢,批量生产需要对工程、制成做全流程严格管控。惰性气体的生产氛围导致成本比较高;Li²³等物固态电池的关键环节:固态电解质固态电解质:三种主要路线固态电池的技术重心围绕电解质的开发展开:固态电解质的电导率相对液体电解液低1-2个数量级,获得解决液态水平(10-2~10-1S/cm)的固态电解质,制作难度大、成本高。•硫化物体系,离子电导率最高的,达到解决液态电解液的水平(10–²³/×m)。稳定较差,容易与氧气和水反应,产生有毒气体硫化氢,批量生产需要对工程、制成做全流程严格管控。惰性气体的生产氛围导致成本比较高;Li²³等物••聚合物电解质易加工,且机械性能好,柔性佳。氧化物电解质机械、化学稳定性,且原材料丰富易得。氧化物电解质的离子电导率与硫化物相比相对较低,但其具备稳定的性能,更适宜做固态电解质涂覆隔膜使用;应用上仍需要配合掺杂、界面层调控等工艺去改善离子电导率。••••••10固态电池的关键环节:固态电解质固态电解质的性能对比•当前,氧化物固态电解质在产业化应用和量产节点上,都走在最前,典型的氧化物固态电解质:石榴石型(LLZO)的优点是具有较宽的电化学稳定性窗口,在锂金属阳极存在下的化学稳定性强,热稳定性亦是最高。缺点是镧源相对受限,同时超过1000°C的烧结温度造成较高的成本;NASICON型(LATP钠超离子导体)电解质制备工艺简单,易于加工处理,空气稳定强。但对锂金属阳极呈现化学不稳定性。•10-2-10-31-2.5V>600°C硫化物差高高10-30.36-4.35V>600°C卤化物略差中中NASICON代表材料LATP(磷酸钛铝锂,Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3)1-2x10-30.8-5V>1000°C稳定低低石榴石代表材料LLZO(锂澜锆氧,1-2x10-3氧化物~6V固态电池的关键环节:固态电解质固态电解质的性能对比•当前,氧化物固态电解质在产业化应用和量产节点上,都走在最前,典型的氧化物固态电解质:石榴石型(LLZO)的优点是具有较宽的电化学稳定性窗口,在锂金属阳极存在下的化学稳定性强,热稳定性亦是最高。缺点是镧源相对受限,同时超过1000°C的烧结温度造成较高的成本;NASICON型(LATP钠超离子导体)电解质制备工艺简单,易于加工处理,空气稳定强。但对锂金属阳极呈现化学不稳定性。•10-2-10-31-2.5V>600°C硫化物差高高10-30.36-4.35V>600°C卤化物略差中中NASICON代表材料LATP(磷酸钛铝锂,Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3)1-2x10-30.8-5V>1000°C稳定低低石榴石代表材料LLZO(锂澜锆氧,1-2x10-3氧化物~6V>1000°C中中高 Li7La3Zr2O12) 钙钛矿型4x10-4代表材料为LLTO(锂镧钛氧,0.6-5V>1000°C中中低 Li0.33La0.56TiO3) 复合电解质应用前景:氧化物刚性大,脆度高,充放电循环过程中体积发生变化,由于缺乏弹性界面接触降低,存在形成裂缝的隐患。与聚合物材料复合使用,可以降低该材料的刚性和脆度;氧化物的离子电导率作为电解质材料偏低,除了与凝胶态、液态电解液的混合,制备硫化物/氧化物复合材料亦是一种解决方案。••11类型 离子电率 电化学定窗口 热稳定性 空气稳性 批量生难度 成本Scm-112TS所目NTEC0NTENTS中泰录3产业趋势,我们如何跟踪N|领先|深度| 12TS所目NTEC0NTENTS中泰录3产业趋势,我们如何跟踪N|领先|深度| 跟踪点1:硫化物固态电解质批量工艺的简化、降本优化固相法工艺,降低能耗,或开发新型硫化物批量生产工艺固相法涉及机械球磨混合,粉末压片,惰性气氛、真空条件下烧结,时间长,烧结温度高,能耗大且效率不高。液相法和气相法硫化物制备工艺有望简化制备工艺,实现低能耗高效生产。气相法:首先将Li,M源(Sn、Sb、As、P的化合物)混合置于加热炉;S跟踪点1:硫化物固态电解质批量工艺的简化、降本优化固相法工艺,降低能耗,或开发新型硫化物批量生产工艺固相法涉及机械球磨混合,粉末压片,惰性气氛、真空条件下烧结,时间长,烧结温度高,能耗大且效率不高。液相法和气相法硫化物制备工艺有望简化制备工艺,实现低能耗高效生产。气相法:首先将Li,M源(Sn、Sb、As、P的化合物)混合置于加热炉;S源加入硫源气体发生装置,对加热炉完成洗气后,在以设定通气速率通入含S源的气体的环境下,加热炉升温至200℃-800℃,保持一定温度保温反应生产硫化物固态电解质。液相法:首先将硫化物前驱体,例如Li2S和P2S5,与THF等有机溶剂混合,在室温下持续搅拌,产生沉淀;其次通过离心,和中温加热,两部分离得到产品Li3PS4;•气相法一步合成,工艺步骤简化且操作简单,易于实现规模化生产;无需在真空环境或惰性气氛保护条件下进行合成,生产设备、产线建设投入成本大幅降低。•相较固相法,免除了高温淬火和球磨工艺的高能耗,在大规模量产具备成本优势;产品形貌和粒度可通过溶剂参数调控,粒度可达纳米级别;缺点是残留反应物、副产品和溶剂不易排除,造成材料性能损失。•••13跟踪点²:氧化物电解质的差异化方案市场上氧化物电解质主要厂家的工艺路线,存在较大差异化赣锋锂业:喷雾干燥与固相法结合—球形含锂氧化物电解质(LLZO)天目先导:二次水热法—纳米级氧化物电解质(LATP)••水热法可解决固相法烧结过程晶粒尺寸/晶格结构变化大,且杂质容易混入的问题。在此基础上,公司通过二次水热的方式有效控制晶粒尺寸,提高离子扩散系数;产品³EM图像显示,粒径在纳米级别(1–‘00nm),且均匀分散。相较于一次水热工艺(右图),晶粒尺寸明显降低,且粒径范围缩小;将前驱体混合物研磨混匀,以喷雾干燥方式获得球形微观形貌的前驱体混合物,接着再对前驱体烧结,充分反应获得对应的多孔球形LL²0粉体材料;跟踪点²:氧化物电解质的差异化方案市场上氧化物电解质主要厂家的工艺路线,存在较大差异化赣锋锂业:喷雾干燥与固相法结合—球形含锂氧化物电解质(LLZO)天目先导:二次水热法—纳米级氧化物电解质(LATP)••水热法可解决固相法烧结过程晶粒尺寸/晶格结构变化大,且杂质容易混入的问题。在此基础上,公司通过二次水热的方式有效控制晶粒尺寸,提高离子扩散系数;产品³EM图像显示,粒径在纳米级别(1–‘00nm),且均匀分散。相较于一次水热工艺(右图),晶粒尺寸明显降低,且粒径范围缩小;将前驱体混合物研磨混匀,以喷雾干燥方式获得球形微观形貌的前驱体混合物,接着再对前驱体烧结,充分反应获得对应的多孔球形LL²0粉体材料;产品³EM图像显示,产品呈多孔球形形貌,颗粒尺寸0.3–150μm,通过喷雾方式,粒径可控;多孔形貌的存在,可与聚合物复合,提高离子电导、降低刚性,与正极包裹、共混,应用于固液混合电池具备更佳适配性。••••离子电导率达到10–3一个量级。×–14跟踪点3:半固态安全性能在车辆层级的验证半固态电池²0²3–²0²‘年,半固态电池有望获得大量的整车系统层级的试验数据,重点关注安全性能的验证。E702022年1月22日,赣锋锂业固态锂电池在50辆东风风神E70车型上首次实现装车运行赣锋锂业东风汽车预计2024年上半年可实现量产搭载,第二代固态电池,车续航里程可达1000km2022年12月发布,82kWh的半固态电池版本,对应续航里程580km,首批新车已经于2023年1月13日量产下线,预计上半年交付岚图孚能SERES-5规划于2023年上市,搭载赣锋锂业90kWh半固态电池组,WLTP续航里程530km赛力斯赣锋锂业ET7跟踪点3:半固态安全性能在车辆层级的验证半固态电池²0²3–²0²‘年,半固态电池有望获得大量的整车系统层级的试验数据,重点关注安全性能的验证。E702022年1月22日,赣锋锂业固态锂电池在50辆东风风神E70车型上首次实现装车运行赣锋锂业东风汽车预计2024年上半年可实现量产搭载,第二代固态电池,车续航里程可达1000km2022年12月发布,82kWh的半固态电池版本,对应续航里程580km,首批新车已经于2023年1月13日量产下线,预计上半年交付岚图孚能SERES-5规划于2023年上市,搭载赣锋锂业90kWh半固态电池组,WLTP续航里程530km赛力斯赣锋锂业ET72023年H1将推出150kWh半固态电池的车型蔚来卫蓝半固态电池已经进入工程化研发阶段,将于2025年搭载整车应用长安深蓝HiPhiX推出160kWh超高电池包升能服务,在NEDC工况续航可达1000km,预计2023年Q1开始交付高合汽车国轩高科•15车企 车型 进展 预计供应商跟踪点4:半固态电池综合性能、成本情况半固态电池在安全性能得到验证之后,半固态电池在体系上,可以适配更激进的化学体系,在能量密度和综合成本上获得双重提升。活性物质307.1g38.0万元/吨116.7活性物质300.7g40万元/吨120.3活性物质308.4g38.0万元/吨117.²氧化物固氧化物固SP6.²g1.0万元/吨0.16.3g 25.0万元吨 1.66.1g25 万元吨1.53正极态电解质 SP 6.0 g 1 万元/吨0.06态电解质 SP 6.1 g 1.0 万元/吨 0.1 PVDF4.6g万元/吨².0正极正极万元/吨铝箔g3.71.4PVDF4.6g42.5万元/吨2.0PVDF4.5g42.5万元/吨1.92万元/吨活性物质g6.²1².0铝箔36.5g3.7万元/吨1.4铝箔36.5g3.735万元/吨1.36SP万元/吨3.9g1.00.0193.5g6.2万元/吨12.0182.5g10万元/吨18.3活性物质活性物质负极SBR万元/吨3.9g1.7SP3.9g1.0万元/吨0.0SP3.6g1万元/吨0.04负极负极万元/吨铜箔8².1g10.38.‘SBR3.9g45.0万元/吨1.7SBR3.6g45万元/吨1.64电解液(15wt%)万元/吨82.1g10.3万元/吨8.5g6.47.3铜箔铜箔82.1g10.325万元/吨8.48(10wt%)81.6g6.4万元/吨5.2电解液(10wt%)66.6g6.35万元/吨4.23元/平米隔膜4.3m²².²9.4 隔膜 4.3 m2 2.2 元/平米 9.4 隔膜 4.3 m2 2.175元/平米 9.4 壳体 0.1 m2 27.0元/平米 1.4 壳体 0.1 m2 27 元/平米 1.4 元/平米壳体0.1m²²7.01.4成本/元161.0 成本/元 159.89 成本/元 168.6 叠片层数30.0 叠片层数 30 叠片层数 30 跟踪点4:半固态电池综合性能、成本情况半固态电池在安全性能得到验证之后,半固态电池在体系上,可以适配更激进的化学体系,在能量密度和综合成本上获得双重提升。活性物质307.1g38.0万元/吨116.7活性物质300.7g40万元/吨120.3活性物质308.4g38.0万元/吨117.²氧化物固氧化物固SP6.²g1.0万元/吨0.16.3g 25.0万元吨 1.66.1g25 万元吨1.53正极态电解质 SP 6.0 g 1 万元/吨0.06态电解质 SP 6.1 g 1.0 万元/吨 0.1 PVDF4.6g万元/吨².0正极正极万元/吨铝箔g3.71.4PVDF4.6g42.5万元/吨2.0PVDF4.5g42.5万元/吨1.92万元/吨活性物质g6.²1².0铝箔36.5g3.7万元/吨1.4铝箔36.5g3.735万元/吨1.36SP万元/吨3.9g1.00.0193.5g6.2万元/吨12.0182.5g10万元/吨18.3活性物质活性物质负极SBR万元/吨3.9g1.7SP3.9g1.0万元/吨0.0SP3.6g1万元/吨0.04负极负极万元/吨铜箔8².1g10.38.‘SBR3.9g45.0万元/吨1.7SBR3.6g45万元/吨1.64电解液(15wt%)万元/吨82.1g10.3万元/吨8.5g6.47.3铜箔铜箔82.1g10.325万元/吨8.48(10wt%)81.6g6.4万元/吨5.2电解液(10wt%)66.6g6.35万元/吨4.23元/平米隔膜4.3m²².²9.4 隔膜 4.3 m2 2.2 元/平米 9.4 隔膜 4.3 m2 2.175元/平米 9.4 壳体 0.1 m2 27.0元/平米 1.4 壳体 0.1 m2 27 元/平米 1.4 元/平米壳体0.1m²²7.01.4成本/元161.0 成本/元 159.89 成本/元 168.6 叠片层数30.0 叠片层数 30 叠片层数 30 正极压实密度g/cc 3.40 正极压实密度g/cc 3.40 正极压实密度g/cc3.4正极涂布面密度mg/cm240.0正极涂布面密度mg/cm240.00正极涂布面密度mg/cm240.00负极压实密度g/cc1.6负极压实密度g/cc1.60负极压实密度g/cc1.50负极涂布面密度mg/cm2²0.3负极涂布面密度mg/cm219.89负极涂布面密度mg/cm219.15负极极片长*宽负极极片长*宽177mm*152mm负极极片长*宽177mm*152mm能量密度WhIkg287能量密度WhIkg299能量密度WhIkg343成本IWh0.74成本IWh0.74成本IWh0.71••过渡到半固态体系,沿用传统811体系,由于电解液的质量占比从1‘wt缩减到10wt,能量密度提升4,对成本影响较小;0Am/‘4。16NCM811+石墨负极+常规体系NCM811+石墨负极+半固态体系材料 用量 单位 单价 单位 成本NCA高镍+石墨I硅氧负极+半固态体系材料 用量 单位 单价 单位 成本材料 用量 单位 单价 单位 成本17TS所目NTEC0NTENTS中泰录4产业链主要公司梳理N|领先|深度| 17TS所目NTEC0NTENTS中泰录4产业链主要公司梳理N|领先|深度| 产业链主要公司梳理产业链相关公司固态电解质是固态电池的关键环节:硫化物和氧化物固态电解质是两大主要路线,当前节点前者存在较大工艺难点:复杂的烧结工艺导致品质与良率偏低,且全流程管控、和惰性氛围要求导致成本高昂;氧化物+聚合物复合电解质方向,短期内具有更佳的应用前景。关注相关标的:【上海洗霸】、【金龙羽】、【赣锋锂业】;半固态电池技术过渡路线:短期驱动因素为安全性能改善,电解液的减少使得外部加热、冲击,和内部短路造成热失控风险降低;同时半固态路线生产制造与现有软包产线兼容性高,切换方便,具备快速起量条件。电池环节相关标的关注【珈伟新能】、【赣锋锂业】【国轩高科】、【孚能科技】;工艺上,固液混合电解质,或原位固化、电解液凝胶化工艺,在过渡阶段可以解决当前聚合物固态电解质常温离子电导率较差的问题,关注相关标的【瑞泰新材】。全固态的终极形态:锂离子电池实现安全、体系及工艺方向的三重迭代,电池环节关注【德尔股份】、【高乐股份】、【宁德时代】、【亿纬锂能】。产业链主要公司梳理产业链相关公司固态电解质是固态电池的关键环节:硫化物和氧化物固态电解质是两大主要路线,当前节点前者存在较大工艺难点:复杂的烧结工艺导致品质与良率偏低,且全流程管控、和惰性氛围要求导致成本高昂;氧化物+聚合物复合电解质方向,短期内具有更佳的应用前景。关注相关标的:【上海洗霸】、【金龙羽】、【赣锋锂业】;半固态电池技术过渡路线:短期驱动因素为安全性能改善,电解液的减少使得外部加热、冲击,和内部短路造成热失控风险降低;同时半固态路线生产制造与现有软包产线兼容性高,切换方便,具备快速起量条件。电池环节相关标的关注【珈伟新能】、【赣锋锂业】【国轩高科】、【孚能科技】;工艺上,固液混合电解质,或原位固化、电解液凝胶化工艺,在过渡阶段可以解决当前聚合物固态电解质常温离子电导率较差的问题,关注相关标的【瑞泰新材】。全固态的终极形态:锂离子电池实现安全、体系及工艺方向的三重迭代,电池环节关注【德尔股份】、【高乐股份】、【宁德时代】、【亿纬锂能】。/LL²018固态电解质:上海洗霸固态电池核心环节—固态电解质上海洗霸相关规划:•技术来源:复旦大学赵东元院士团队(钠电硬碳/硅基负极)、上硅所张涛团队(氧化物固态电解质);•年产1-10吨级固态电解质粉体试产线试产成功,纯度合格,XRD检测无杂项•主营业务表现/百万元(2021年水处理业务占营收比例85.4%)•差异化技术:通过表面锂供体反应修饰界面,构建表面活性功能衍生层,提升LLZO空气稳定性和离子电导率70045%40%35%营业总收入毛利率60038%50030%29%29%28%40025%20%15%10%5%0%24%3002001000•思路:利用LLZO表面层Li2CO3、LiOH(界面阻抗大)等固态电解质:上海洗霸固态电池核心环节—固态电解质上海洗霸相关规划:•技术来源:复旦大学赵东元院士团队(钠电硬碳/硅基负极)、上硅所张涛团队(氧化物固态电解质);•年产1-10吨级固态电解质粉体试产线试产成功,纯度合格,XRD检测无杂项•主营业务表现/百万元(2021年水处理业务占营收比例85.4%)•差异化技术:通过表面锂供体反应修饰界面,构建表面活性功能衍生层,提升LLZO空气稳定性和离子电导率70045%40%35%营业总收入毛利率60038%50030%29%29%28%40025%20%15%10%5%0%24%3002001000•思路:利用LLZO表面层Li2CO3、LiOH(界面阻抗大)等自发反应惰性层作为反应锂源,与特定金属氧化物反应(Co3O4),生成LiCoO2包裹层(高速离子传输通道、且正极内部颗粒间界面适配,在整个正极实现快离子传输)•拟投资50建设期为24个月;•核心工艺点:一次烧结反应合成LiCoO2;补充额外锂源(Li2O),通过二次烧结将锆酸镧缺锂相还原,消除杂相(提纯)。•(术),陶瓷电解质等电池部件。19固态电解质:金龙羽固态电池核心环节—固态电解质金龙羽相关规划:••主营业务表现/百万元(电缆、电线)技术来源:重庆大学李新禄教授团队;•产学合作,研发成果归属子公司和锦添翼(李新禄教授为法人代表)018%营业总收入毛利率•(分布均匀,免除锂枝

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