一、国内政策支持力度持续,固态电池步入中试关键期
政策端:国内支持力度持续,明确27年固态装车节点
国家多部门重点支持固态电池,技术聚焦硫化物全固态,剑指27年装车示范性运营,小批量节奏有望提前至26-27年。 节奏预判:25年小试完毕+车规级电芯下线,26年中试线优化+样车路试,27年小规模量产+装车示范运营。 关键节点:工信部项目预计25年底前进行中期审查。
产业端:车企持续更新进展,量产节奏快于此前预期
中国电动汽车百人会相关负责人表示,全固态电池预计27年开始装车,30年是完全可以实现量产的,国内主要汽车电 池企业聚焦硫化物全固态,目标实现动力电池能量密度400wh/kg+。 从企业端看,比亚迪、国轩高科、一汽集团60Ah车规级电芯已下线,能量密度可达350-400Wh/kg,充电倍率1C,循 环寿命1000次,节奏时间早于预期半年左右(此前预期25年年底),我们预计26年进入车企全固态路试的密集期。
头部企业+产业链加码后,设备和材料端均有突破。设备端看,电解质成膜设备干湿法路线并行,等静压设备实现连续 化生产,并有新方案新工艺持续开发,前中后段都有长足进步;材料端看,硫化锂材料性能已达标,硫化物已突破千米 级大卷,加压条件可降至1-2Mpa,锂金属开发蒸镀新工艺。全固态技术进展好于此前预期,目前电池材料体系已定型, 原材料性能已达量产要求,我们预计25H2-26H1进入电池厂中试线落地的关键期。
关键节点:产业链持续突破,后续中试线落地为关键节点
关键点一(政策驱动):23年年底,国家防止固态海外弯道超车,走访各大电池企业调研,推出了24年中的工信部项目,叠加上 汽智己L6发布,搭载清陶能源半固态,推动24年3月-24年4月行情,主线为三祥新材(+107%)、东方锆业(+69%)、当升科 技(+60%)、翔丰华(+60%); 关键点二(产业响应,研发加速):宁德全固态扩大至千人团队、华为发布硫化物固态专利,明确聚焦于硫化物路线,推动24年 11月行情,本轮主线为纳科诺尔(+382%)、有研新材(+187%)、厦钨新能(+132%)、天奈科技(+141%); 关键点三(中期审查+中试线落地):工信部项目预计25年底前进行中期审查,电池厂的60Ah电芯已完成初步开发,相关材料体 系已大体定型,原材料性能已达量产要求,核心难点在于电池制造工艺,预计25H2-26H1进入中试线落地关键期,第一波设备陆 续到位调试优化,第二波设备预期年底升级改造,固态电池有望进入测试+设备迭代关键期!
二、硫化物为主流量产趋势,30年有望突破100GWh
电池结构:固态电解质选用硫化物,负极可选硅碳/锂金属材料
固态电解质为固态电池的核心增量,其中硫化物为主流量产趋势,正极沿用高镍三元,负极可选硅碳/锂金属。全固态 电池中,固态电解质为核心增量,其中硫化物为主流量产路线,主要采用锂磷硫氯材料;正极仍沿用液态电池的三元高 镍材料,电压或者镍含量略有提升;负极选用硅碳/锂金属材料,目前主流为硅碳材料,量产成熟度较高,电芯能量密 度可达350-400Wh/kg,锂金属(含无负极)为未来潜力方向,目前技术仍不成熟,电芯能量密度可达500Wh/kg+。
路线:电池材料体系已定型,硫化物全固态为量产趋势
电池材料体系已基本定型,硫化物全固态为量产趋势,负极短中期选用硅碳路线,长期向锂金属迭代。硫化物 固态电解质未来最具潜力,具备极高的离子电导率,此外具备相对较好的界面接触性能、柔韧可加工性,成为 主流厂商重点布局的路线。目前来看,国内宁德时代、比亚迪、华为,日本的丰田、松下,韩国的三星SDI、 LG新能源、SK on,美国的Solid Power等均重点布局硫化物体系。负极方面,技术能力强的电池厂突破锂金 属/无负极路线,二线厂商布局硅碳负极路线,后者为短中期量产主流路线,而前者具备更强的商业化意义。
进展:硅碳全固态可达中试阶段,装车仍需搭配加压装置
硅碳路线可达中试阶段,锂金属路线仍处小试阶段,二者装车仍需加压运行。①采用硅碳路线的硫化物全固态 电池,能量密度可达350-400Wh/kg,充电倍率0.5-1C,循环寿命1000次,运行加压条件为几十到几百兆帕, 成熟度相对较高,目前可达中试阶段;②采用锂金属路线的硫化物全固态电池,能量密度可达450-500Wh/kg, 充电倍率1-2C,循环寿命300-500次,运行加压条件为几十到几百兆帕,目前仍处于小试阶段。
成本:产业链降本路径相对清晰,未来有望降至液态电池水平
产业链降本路径相对清晰,核心在于硫化锂+锂金属,未来有望降至液态电池水平。硫化物电解质价格目前在千万级/ 吨(硫化锂几百万/吨),根据工信部项目指引,26年需降至250万/吨(硫化锂几十万/吨),未来降至10-20万/吨 (硫化锂10-20万/吨);锂金属负极价格目前接近千万级/吨,若采用热蒸镀方案有望大幅降本。我们预测27年全固态 电池(硫化物-硅碳)成本约1元/Wh,全固态电池(硫化物-锂金属)成本约2元/Wh,30年成本有望降至接近液态电 池水平。
三、新技术新工艺涌现,设备+材料持续迭代
设备:前道环节工艺仍有分歧,后道高压设备持续迭代