固態(tài)電池發(fā)展方向探討：詳解硫化物電解質路線-2024-08-新能源

l全固態(tài)電池新技術方向確定，硫化物路線獲頭部企業(yè)青睞。能量密度更高以及安全性更好的全固態(tài)電池吸引了來自各界的重點關注及大力投入：一方面主流入場，從車企到電池、材料，全產(chǎn)業(yè)鏈形成合力，新技術趨勢明確；另一對全球化競爭與鋰電池追求高質量發(fā)展的背景，發(fā)展固態(tài)電池具戰(zhàn)略意政策支持。全固態(tài)電池的核心是固態(tài)電解質材料，其中硫化物電導率高，可加工性強等特點被認為是最滿足電動車需求并可能實現(xiàn)商電解質材料，因而獲得了豐田、三星、寧德時代等海內外頭部企業(yè)的青看好（維持）看好（維持）國家/地區(qū)行業(yè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈行業(yè)行業(yè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈行業(yè)報告發(fā)布日期l硫化物電解質價值量占比較高，硫化鋰為核心原材料降本空間可觀。在不同晶體結構的硫化物電解質中，綜合熱安全特性、成本、工藝成熟度等因素來看，在。長期來看，硫化鋰合成工藝優(yōu)化將成為硫化物全固態(tài)電池降本路徑上l全固態(tài)電池長期空間廣闊，硫化物有望迎來發(fā)展機遇。全固態(tài)電池作為真正的革命性新技術，量產(chǎn)應用仍面臨一系列的挑戰(zhàn)。從主要企業(yè)的固態(tài)電本通道起點。我們預計全固態(tài)電池早期有望率先應用于消費電子、航空電動車市場，到2030年在動力電池和消費電池中的滲透率分別達到2%和10%，對正力新能發(fā)布半固態(tài)電池，關注固態(tài)電池在車用與低空的應用潛力固態(tài)電池進展連連，關注新技術窗口期機會半固態(tài)裝車元年已至，下一代電池技術蘊藏機遇：——新技術系列報告（二）2024-04-222024-04-032024-02-27l全固態(tài)電池作為最具前景的下一代電池技術之一，獲得全產(chǎn)業(yè)鏈布局，面對全球范圍內的競爭態(tài)勢，與鋰電行業(yè)謀求高質量發(fā)展的新要化發(fā)展具有雙重戰(zhàn)略意義，新技術方向性明確。從學術界泰斗與產(chǎn)業(yè)界同的路線選擇來看，硫化物固態(tài)電池或成為率先實現(xiàn)量產(chǎn)落地的全固態(tài)線。硫化物電解質及其關鍵原材料硫化鋰，開發(fā)與制備均面臨較大技l建議關注前瞻布局硫化物固態(tài)電池路線的企業(yè)：寧德時代(有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。2目錄 5 8 8 9 恩力動力高能時代馬車動力 24容百科技恩捷股份天齊鋰業(yè)上海屹鋰有研新材 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。3 5 5 5 6 7 7 7 8 9 20 21 21 22 23 23 26 9 24 25有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。4 25 26有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。5全固態(tài)電池趨勢明確，硫化物路線潛力值得關注鋰電產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向復蘇，新技術有望強化增長趨勢。業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)供不應求情況，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)能隨之大幅增長，這也導致產(chǎn)能過?，F(xiàn)象日益凸顯，價格出現(xiàn)劇烈波動，最終導致鋰電產(chǎn)業(yè)鏈進入產(chǎn)能過剩困境，全產(chǎn)業(yè)鏈盈利大幅惡化。而隨著下游新能源車銷量持續(xù)增長以及相關企業(yè)變得更為理性，企業(yè)資本開支有所收縮，產(chǎn)能過剩情況將開始得到緩解。而從盈利趨勢看，經(jīng)過前期價格競爭后，價格及盈利已經(jīng)處于歷史底部，隨著供需格局改善疊加優(yōu)質產(chǎn)品脫穎而出，產(chǎn)業(yè)鏈整體盈利有望在Q2迎來趨勢性拐點。在行業(yè)走出底部趨勢向上的過程中，新技術方向更容易受到關注，與0數(shù)據(jù)來源：Wind，東方證券研究所注：據(jù)57家鋰電上市公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計0數(shù)據(jù)來源：Wind，東方證券研究所固態(tài)電池是被產(chǎn)業(yè)和政策選定的鋰電新技術方向。產(chǎn)業(yè)端，年初以來國內半固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進展連連，以上汽、廣汽為代表的車企成為推動半固態(tài)電池裝車的中堅力量，2024年上半年半固態(tài)電池實現(xiàn)裝車量2.15GWh；鋰電產(chǎn)業(yè)鏈主流企業(yè)加速入場，電池廠或披露研發(fā)進展，或發(fā)品，材料廠布局電解質開發(fā)，積極送樣配套供貨。從車企到電池、材料，全產(chǎn)業(yè)鏈形成合力，大大提高了固態(tài)電池新技術趨勢的確定性。政策端，一方面工信部行業(yè)新規(guī)范引導企業(yè)加強技術創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質量，另一方面有官媒消息稱國家將相關部委牽頭實施，六家企業(yè)或獲得政府資金支持；全球化競爭下，為鞏固和維系我國在鋰電池領域的優(yōu)勢地位，發(fā)展固態(tài)電池具有很高的戰(zhàn)略意義，有望獲得國家層面的鼓0數(shù)據(jù)來源：中國動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。6目前，主流的固態(tài)電解質分為聚合物、氧化物、硫化良好的成膜性，但室溫下離子電導率過低，單獨使用無法滿足需求。氧化物固態(tài)電解質對水氧不敏感且電導率適中，過去在熱穩(wěn)定性與電化學窗口高、而材料價格低的優(yōu)勢加持下，成為國內團隊的主流選擇，并搭載半固態(tài)電池實現(xiàn)率先上車。但其與電極材料的界面接觸問題成為不可忽視的短板，離子電導率也對電池快充性能構成較大限制，如上汽清陶推出的第一代半固態(tài)電池即是一款2C快充電池，通過在電解質中保留5-10%復合電解質，將納米化的復合固態(tài)電解質膜涂覆在電極片上，最終達到提高離子電導率的目的。硫化物固態(tài)電解質由于其具有很好的加工性能以及極高的離子電導率，被認為是全固態(tài)鋰電池中的有利競爭者。與氧化物固態(tài)電解質相比，硫化物固態(tài)電解質合成溫度較低，楊氏模量低，更易加工和致密化，與正負極材料的界面接觸性更好，粉末冷壓成片后便能獲得較高的離子電導率。不過，硫化物電解質也面臨著在空氣中不穩(wěn)定、合成成本高的問題。由于硫化物遇空氣會迅速水解生成毒性氣體，因此電解質合成需在惰性氣氛環(huán)境下進行，造成研發(fā)、制造、運輸及儲存成本數(shù)據(jù)來源：IDTechEx，東方證券研究所CIBF2024先進電池前沿技術研討會上首次詳細公布了其全固態(tài)電池的研發(fā)進展，采用硫化物固態(tài)電解質。在此之前，硫化物路線主要為海外企業(yè)所青睞，既包括豐田、三星等日韓企業(yè)，受到學界關注，四川新能源汽車創(chuàng)新中心背靠歐陽明高院士團隊，走在全固態(tài)電池的研發(fā)前沿，有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。7數(shù)據(jù)來源：IDTechEx，東方證券研究所數(shù)據(jù)來源：ChallengesandOpportunitiesofPracticalSulfide-basedAll-Solid-StateBatteries，東方證券研究所數(shù)據(jù)來源：四川新能源汽車創(chuàng)新中心，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。8硫化物固態(tài)電池材料與工藝詳解硫化物固態(tài)電解質通常以晶體結構劃分為玻璃態(tài)、玻璃陶瓷態(tài)和晶態(tài)，其中，Li3.25Ge0.25P0.7玻璃態(tài)硫化物固態(tài)電解質通過機械球磨或高溫熔融后快速顯的峰。玻璃陶瓷類硫化物固態(tài)電解質通常為球磨后經(jīng)過一步低溫燒結后獲得，屬于玻璃態(tài)和晶態(tài)混合的亞穩(wěn)相，在XRD表征下有少量的峰。研究表明，玻璃態(tài)固態(tài)電解質主要由正硫代磷酸鹽，焦磷酸鹽，偏硫代磷酸鹽，次硫代磷酸鹽四類微小晶體構成，其傳導離子的機理尚不十分明晶態(tài)的硫化物固態(tài)電解質通常經(jīng)過高能球磨后高溫燒結獲得，也有部分研究采用高能球磨、研磨后燒結及液相法制備得到。晶態(tài)的硫化物固態(tài)電解質按晶體結構主要分為thio-LISICON型、Li-argyrodite型和LGPS型。這三種類型的電解數(shù)據(jù)來源：Alithiumsuperionicconductor，Li6PS5X:AClassofCrystallineLi-RichSolidsWithanUnusuallyHighLi+ Mobility，CrystalstructureandphasetransitionsofthelithiumionicconductorLi3PS4，東方證券研究所LPSCl型硫化物電解質低成本量產(chǎn)潛力相對較大。在晶態(tài)硫化物固態(tài)電解質中，thio-LISICON型硫化物固態(tài)電解質的離子電導率相對較低，通常被認為較難實現(xiàn)商業(yè)化應用。LGPS型電解質具有很高的離子電導率，但由于含有貴金屬鍺，規(guī)?；瘧檬艿较拗?；有部分研究嘗試用硅或者鈦對鍺進行替代，可以實現(xiàn)超越電解液的離子電導率，但其電化學穩(wěn)定性差，同樣難以應用。而硫銀鍺礦型電解質LPSCl具有優(yōu)異的力學延展性而更具成本競爭力，綜合熱安全特性、成本、工藝成熟度等因素來看，是硫化物全固態(tài)電池較好有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。9中低當中高數(shù)據(jù)來源：《SolidStateBatteryRoadmap2035+》，東方證券研究所硫化物固態(tài)電解質可采用固相法或液相法進行合成。其中，固相法以高能球磨后熱處理的方法為主，主要工藝流程包括1）球磨：將硫化鋰、五硫化二磷、氯化鋰按照一定的比例混入球磨介質中，將混料加入到球磨機中機械研磨后得到漿料2）干燥：將球磨后得到的漿料在保護氣氛中干燥，得到硫化物固態(tài)電解質前驅體3）燒結：將硫化物固態(tài)電解質前驅體置于惰性氣體保護下的燒結爐中，高溫燒結得到硫化物固態(tài)電解質4）破碎：將硫化物固態(tài)電解質加入到氣流粉碎機中經(jīng)過氣流破碎，得到所需粒度的硫化物固態(tài)電解質，氣流粉碎機單獨置于手套箱內，全程密閉運行。球磨過程中原材料的化學鍵被打斷，實現(xiàn)原子級別的混合，因此制備的材料可實現(xiàn)較高的離子電導率。但是高能球磨本身設備要求高、研磨時間長、產(chǎn)率低，仍需要改進數(shù)據(jù)來源：湖南恩捷環(huán)評，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。液相法通過將材料放入極性有機溶劑中攪拌，之后對溶劑蒸干、熱處理得到固態(tài)電解質，可減少淀為含有溶劑分子的結晶物，在熱處理過程中溶劑揮發(fā)及結晶溶劑分子的分解逸出，會在電解質穩(wěn)定性為制約硫化物固態(tài)電解質規(guī)模應用的重要瓶頸。晶態(tài)的硫化物固態(tài)電解質擁有很高的離子電導率，趕上甚至超過液態(tài)電解液，因此對于硫化物電解質來說，離子電導率不再是應用于固態(tài)電池的關鍵制約因素，空氣穩(wěn)定性和電化學穩(wěn)定性才是制約其規(guī)模應用的瓶頸。如合成硫化物電境中生產(chǎn)，設備要求大幅提升。此外，生產(chǎn)過程中將產(chǎn)生有毒的硫化氫，必須進行回收處理，以白色至黃色晶體。具有反螢石結構，在空氣中極易潮解。易溶于水，可溶于乙醇，溶于酸，淡黃或黃綠色晶體。有似硫化氫臭味，有毒。干燥時穩(wěn)定，但是遇水水解成磷酸和硫化氫故白色立方結晶或粉末，易潮解，溶于水、乙數(shù)據(jù)來源：藍固新能源環(huán)評，東方證券研究所固態(tài)電解質薄膜制備是提高電池能量密度的關鍵。固態(tài)電解質多以薄膜形態(tài)進行制備，而薄膜厚度的控制是核心，瓶頸在于如何在批量制造過程中避免產(chǎn)生裂紋和缺陷，最終達到一定良率的要求。受到電解質材料力學性能受限等的影響，目前業(yè)內能夠實與極片制備方法類似，硫化物電解質膜的制備方法主要分為干法和濕法工藝是利用溶劑將粘結劑溶解，添加入固態(tài)電解質粉末進行勻漿混合，經(jīng)過涂布烘干工序形成膜材，其厚度由漿料固含量和涂布縫隙寬度決定。對于濕法涂布，溶劑-粘合劑對和工有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。數(shù)據(jù)來源：藍固新能源環(huán)評，東方證券研究所干法工藝主要通過將電解質粉末和粘結劑進行干混和纖維化，然后通過粉體輥壓或擠壓成膜，膜的厚度由輥壓或擠壓設備的縫隙寬度決定。干法制膜可以解決溶劑殘留的問題、并省去了濕法工藝后烘干的環(huán)節(jié)，因此具備提高電導率（粘結劑以纖維狀態(tài)存在，方便電子和離子通過）、降低成本的雙重優(yōu)勢，但相較濕法工藝對于設備的工作壓力、精度以及均勻度也提出了更高的要求，有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。數(shù)據(jù)來源：藍固新能源環(huán)評，東方證券研究所硫化鋰為合成硫化物固體電解質的重要原料。硫化鋰是硫化物固態(tài)電解質的關鍵原材料之一，其純度會直接影響硫化物固態(tài)電解質的性能。硫化鋰為鋰的硫化物，分子式是Li2S，白色至黃色晶數(shù)據(jù)來源：恩力動力官網(wǎng)，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。機械球磨法是在惰性氣氛下，將單質硫和金屬鋰/氫化鋰按比例混合后進行機械球磨反應，最終得若采用金屬鋰作為鋰源，則需要通過高溫高壓促使硫單質和鋰單質發(fā)生化合反應，其反應方程式為2Li+S→Li2S。制備過程如下：①將金屬鋰和硫磺按照質入等量的硫磺保溫2～3h。②將高溫灼燒得到的硫化鋰粗產(chǎn)品放入密封的球磨罐中，室溫下在轉混合溶液中攪拌1～2h。④將硫化鋰漿料過濾，后加入一定量的正己烷淋洗，得到硫化鋰濕料，且常規(guī)，制備過程簡單，且不產(chǎn)生任何廢氣廢液。但是這種制備硫化鋰的方法成本高昂，生產(chǎn)過程存在高溫高壓，對設備的選型要求很高，而且工況不易控制，同時也為后續(xù)的處理帶來了挑戰(zhàn)，也可采用氫化鋰和單質硫球磨反應，其反應方程式為LiH+S→LLiH和S按照摩爾比2:1裝入帶泄氣閥的不銹鋼球磨罐中，再加入適量直徑為10mm的不銹鋼球，球料比20:1螺釘固定密封后在行星式球磨機中進行球磨2.5小時。②在手套箱中放出氫氣，過篩200目，即可獲得硫化鋰晶體粉末。該方法同樣具備工藝簡單、無廢液產(chǎn)生的優(yōu)點，但由于反應放熱劇烈，球磨罐容易炸裂，而且容易產(chǎn)生局部的高、低溫，高溫部生成結晶性的硫化鋰、多硫化鋰，而低溫部生成非晶質的硫化鋰和含有未反應的原料，結果得不到純度高、結晶性好的硫化數(shù)據(jù)來源：馬車動力專利，東方證券研究所該方法的主要思路為將含硫鋰鹽和還原劑混合后高溫燒結制備硫化鋰，又可以稱為固相燒結法?！鶯i2S+2CO2。其制備過程如下：①將硫酸鋰和蔗糖按比例溶于去離子水中，然后噴霧干燥造粒；有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。滌過濾不溶的硫酸鋰和碳粉，然后將濾液蒸發(fā)結晶提純后烘干，即得到硫化鋰，純度99.4方法所采用的原材料便宜且常規(guī)，工藝流程簡單，無有害氣體產(chǎn)生，且有效利用了高溫高壓密閉反應的優(yōu)勢，避免有害溶劑泄漏。但高溫高壓同樣增加了工況控制和設備選型的難度，并且在生數(shù)據(jù)來源：馬車動力專利，東方證券研究所（3）溶劑法溶劑法是將鋰鹽混合在有機溶劑中，同時通入硫化氫氣體，在加熱狀態(tài)下反應后除雜得到高純硫化鋰，又可以稱為液相法，其反應方程式為LiOH香烴或醚溶劑等，比如乙醇、己烷、甲苯、乙醚、其制備過程如下：①在具有攪拌槳的高壓反應釜中加入向液體中通入恒定流速的硫化氫氣體。接著該反應液在氮氣流下升溫去除多余的硫化氫。隨著升溫，反應的副產(chǎn)物水開始蒸發(fā)排到系統(tǒng)外。到達180℃時停止升溫，保持恒溫，制備得到硫化鋰該方法中液相反應充分完全，不易殘留雜質，產(chǎn)品提純容易；避免了高溫的燒結過程，可減少能耗；工藝相對簡單，適合大規(guī)模連續(xù)制備。但是由于使用了易燃、易爆、易揮發(fā)的有機溶劑，反應中也用到了有毒的硫化氫氣體，不論是有機溶劑還是硫化氫的泄露都容易造成環(huán)境污染和人員傷亡，提高了工況的危險性，增加了設備選型和后續(xù)回收處數(shù)據(jù)來源：馬車動力專利，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。硫化鋰價值量突出，長期降本空間巨大。現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝尚無法實現(xiàn)低成本、大規(guī)模的高品質硫），根據(jù)高能時代環(huán)評報告，其全固態(tài)鋰電池研發(fā)實驗室項目生產(chǎn)5A當前硫化鋰售價高達480萬元/噸的情況正極負極集流體其他硫化鋰五硫化二磷氯化鋰集流體,數(shù)據(jù)來源：高能時代環(huán)評報告，百川盈孚，生意社，Wind，同花順，東方證券研究所測算數(shù)據(jù)來源：百川盈孚，Wind，同花順，東方證券研究所測算化物固態(tài)電池實現(xiàn)量產(chǎn)裝車，硫化鋰價格有依然為成本占比最高的電池材料。長期來看，考慮鋰金屬構成一定剛性成本支撐，假設規(guī)?；瘧煤?，硫化鋰的量產(chǎn)價格降低至30萬元/噸，則硫化物電解質成本可降低至約15萬元/噸，電池成 數(shù)據(jù)來源：高能時代環(huán)評報告，百川盈孚，生意社，Wind，同花順，東方證券研究所測算有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。數(shù)據(jù)來源：東方證券研究所繪制有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。市場空間：2030年全固態(tài)電池需求預計達85GWh全固態(tài)電池量產(chǎn)節(jié)點或于2027年到來。當前只有半固態(tài)電池在國內實現(xiàn)了裝車應用，全固態(tài)電池作為真正意義上的革命性新技術，量產(chǎn)應用仍面臨一系列的挑戰(zhàn)。但結合近期政策層面對全固態(tài)電池研究的大力扶持、產(chǎn)業(yè)資本對固態(tài)電池企業(yè)大規(guī)模投資以及主要企業(yè)的固態(tài)電池研發(fā)和量SolidPowerQuantumScapeBasquevoltSES輝能科技衛(wèi)藍新能源清陶能源太藍新能源比亞迪寧德時代孚能科技豐田松下三星SDILGESSKOn規(guī)劃產(chǎn)能（GWh）2023年產(chǎn)能規(guī)劃產(chǎn)能（GWh）2023年產(chǎn)能（GWh）701.210029022.21302.745.70.28434202120222023202420252026202720282030數(shù)據(jù)來源：EVTank，東方證券研究所現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)之前，半固態(tài)電池的漸進式路線將率先走向商業(yè)化。由于短期內材料與成本依然較高，我們預計車規(guī)領域一些高端或特定需求的電動車型會接受一定溢價，搭載（半）固態(tài)電池，航天等領域，下游市場對價格的敏感度較低，能夠包容較高的新技術溢價，因此我們預計固態(tài)電池的滲透率提升將快于車用市場，2030年固態(tài)電池滲透率達到20%，其中全固態(tài)電池滲透率為10%。因此，我們預計2030年全球固態(tài)20232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E動力電池出貨量86520782521294333613738固態(tài)電池滲透率0.1%0.7%2.5%4.1%6.5%8.0%10.0%固態(tài)電池出貨量0.88.523.652.0103.4191.3268.9373.8yoy963%99%85%41%39%其中：半固態(tài)0.88.523.652.0100.8176.6235.3299.1全固態(tài)2.533.674.83C+小動力113110110110110110110110有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。固態(tài)電池滲透率0.5%2.0%4.0%10.0%15.0%18.0%20.0%固態(tài)電池出貨量0.62.24.47.711.016.522.0yoy94%43%50%33%其中：半固態(tài)0.62.24.46.68.8全固態(tài)2.25.5固態(tài)電池出貨量預測9.625.856.4111.1202.3285.4395.8yoy603%97%82%41%39%其中：半固態(tài)9.625.856.4107.4185.4246.3310.1全固態(tài)3.639.185.8數(shù)據(jù)來源：EVTank，東方證券研究所測算2030年硫化物全固態(tài)電池市場空間或超700億元，遠期空間廣闊。我們認為全固態(tài)電池將以硫化/Wh，則對應超700億元市場空間。并且隨著技術進步和規(guī)模效應顯現(xiàn)，我們認為2030年同時有望成為全固態(tài)電池開啟降本通道的起點，隨著成本下降市場競爭力增強，全固態(tài)電池將打開更廣有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。硫化物固態(tài)電池相關公司從需求端向中上游推導，在硫化物固態(tài)電解質技術、材了孵化自科研院校的初創(chuàng)團隊，也有較多鋰電產(chǎn)業(yè)鏈主流企業(yè)，除電池廠之外，也不乏正極、電2027年可實現(xiàn)全固態(tài)電池小批量生產(chǎn)。寧德時代首席科學家吳凱在CI研討會上稱，如果用技術和制造成熟度作為評價體系（以1-9打分寧德時代的全固態(tài)發(fā)目前處于4分的水平。吳凱稱，寧德時代的目標是到2027年達到7-8分的水平，意味著屆時可數(shù)據(jù)來源：CIBF2024，東方證券研究所寧德時代認為硫化物有望率先突破量產(chǎn)，四大挑戰(zhàn)需逐個攻破。吳凱博士表示，全固態(tài)電池要想最大限度提高能量密度，必須基于金屬鋰負極搭配固態(tài)電解質，在評估三種電解質的性能優(yōu)劣及其與鋰金屬的兼容性后，選擇了硫化物路線，但需要解決四大核心難題：包括固固界面，空氣穩(wěn)在正極材料方面，寧德時代研發(fā)了單晶正極多層級全包覆技術，增強界面結構的穩(wěn)定性，并結合多功能復合粘接劑構建高效的極片導電網(wǎng)絡。針對硫化物電解質的環(huán)境穩(wěn)定性問題，寧德時代采用了可逆雙親性分子疏水層包覆設計和新型合成路線，這些措施顯著提高了電解質的空氣穩(wěn)定性并降低了成本。面對鋰金屬負極存在的問題，公司通過相變自填充技術和親鋰性界面層設計，抑制了鋰枝晶的生長，提升了電池的安全性和性能。寧德時代在固態(tài)電池的制造工藝上也取得了重有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。專利布局領先，電解質或為硫化物-鹵化物復合電解質。比亞迪(002594，未評級)早在2016年即開始了固態(tài)電池領域的專利布局，在專利數(shù)量上處于國內領先位置。從技術路線選擇上看，弗迪電池極有可能選用了高鎳三元（單晶）+硅基負極（低膨脹）+硫化物-鹵化物復合電解質的達到800Wh/L，針刺或熱箱不起火不爆炸，同時在考慮熱管理、安系統(tǒng)及整車高效集成技術，電池包能量密度數(shù)據(jù)來源：弗迪電池，東方證券研究所承接國際先進技術，專注新一代電池及其核心材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。恩力動力創(chuàng)始人戴翔博士師從型硫化物固態(tài)電解質的發(fā)明人、世界領先的全固態(tài)電池科學家菅野了次。以二人分別在美國和日本新能源材料和電池產(chǎn)業(yè)的長年深耕為基礎，恩力動力自2017年起便發(fā)，包括全固態(tài)電解質和鋰金屬負極等核心技術的研發(fā)工作，在中國、美國、日本三地設有研發(fā)和制造中心。通過推進對固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化及應用，恩力動力在鋰金屬電池，硫化物固態(tài)電解質，全固態(tài)電池設備和工藝等方面，從底層原理，工藝設備到整包設計均積累了豐富的經(jīng)驗。公司過去幾年在半固態(tài)電池方面已得到客戶認證，產(chǎn)品已經(jīng)進入量產(chǎn)階段，應用在高端飛行器、潛水器、有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。數(shù)據(jù)來源：恩力動力官網(wǎng)，東方證券研究所恩力動力與軟銀緊密合作，在固態(tài)電池技術研發(fā)上進展不斷。恩力動力及軟銀聯(lián)合開發(fā)團隊一直致力于研究和開發(fā)具有高能量密度的新一代電池，旨在為平流層的高空平臺站（HAPS）、無人機等領域提供持久而輕便的電信服務電源解決方案。將持續(xù)深化全固態(tài)電池技術的研發(fā)，力求在2024財年內將電數(shù)據(jù)來源：恩力動力官網(wǎng)，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。多方合作，共推固態(tài)電池的研究、開發(fā)與量產(chǎn)。在學術界，恩力動力與東京工業(yè)大學菅野了次長期合作，研發(fā)硫化物固態(tài)電解質材料，以及使用硫化物固態(tài)電解質材料的全固態(tài)電池。在產(chǎn)業(yè)界，恩力動力不僅與軟銀合作，已在半固態(tài)高比能鋰金屬電池領域取得了一系列突破性的技術成果，近日還與上游企業(yè)璞泰來達成圍繞固態(tài)電池技術的戰(zhàn)略合作，璞泰來將提供先進的相關材料和設深耕研發(fā)創(chuàng)新，坐擁國內最大的硫化物全固態(tài)電池實驗室。高能時代成立于2021年，專注于硫化物全固態(tài)鋰電池的研發(fā)和制造。公司總部位于中國珠海，先后設立日本橫濱、中國珠海、深圳學、東京工業(yè)大學、吉林大學達成戰(zhàn)略合作，共同推動相關科研成果的試驗、示范、應用，加速全固態(tài)鋰電池研發(fā)進展順利，預計年內實現(xiàn)小電芯量產(chǎn)。電芯研發(fā)方面，基于材料創(chuàng)新改性的技術優(yōu)勢，高能時代完成了20mAh~20Ah多種規(guī)電解質材料方面，通過材料改性突破，在成本可控的前提下，高能時代已具備噸級硫化鋰原材料量產(chǎn)能力，且物相XRD檢測結果顯示材料純度高；硫化物電解質（LiPSCl產(chǎn)業(yè)化方面，高能時代自研攻關核心界面改善等工藝技術，包含創(chuàng)新型正極包裹技術（解決固固界面反應問題）、特殊粘接劑和電池彈性化設計、干法電極技術應用、超薄電解質成型技術等?；诔墒觳牧现苽浼半娦竟に?，高能時代目前已完成硫化物全固態(tài)電池自動化產(chǎn)線設計，專用設>99.9%XRD圖譜單一純相D50<200nm，D90<1μm數(shù)據(jù)來源：高能時代官網(wǎng)，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。馬車動力硫化物全固態(tài)電池研產(chǎn)堅持穩(wěn)健的技術路線。2022年，馬車動力先后發(fā)布AhAh級硫化物全固態(tài)電芯樣品，為第一代全固態(tài)電池，采用高鎳三元+碳系負極，在達到常規(guī)鋰離子電池能量密度前提下，以高安全性和優(yōu)異的高溫性能為特色，滿足特定市場需求；2023年推出25Ah硫化物全固態(tài)電芯樣品、硅基高能量密度全固態(tài)電池樣品，標志著第發(fā)和軟包電芯試制的完成，第二代產(chǎn)品采用硅基、鋰金屬等高能量密度負極，在保持高安全性優(yōu)勢的基礎上，實現(xiàn)更高的能量密度，將產(chǎn)品市場開拓至特種設備數(shù)據(jù)來源：馬車動力，東方證券研究所核心電解質材料自研自產(chǎn)，具備噸級量產(chǎn)能力。馬車動力自主開發(fā)了一套高效穩(wěn)定的電解質生產(chǎn)工藝技術路線，目前已實現(xiàn)批次穩(wěn)定生產(chǎn)大粒徑，中粒徑，小粒徑，超小粒徑四類產(chǎn)品，穩(wěn)定產(chǎn)能超過10kg/日，初步具備噸級量產(chǎn)能力，不僅可以滿足公司自身研發(fā)需求，并且可對外供貨滿噸級年生產(chǎn)能力，標志著公司在全國范圍內率先開啟全固態(tài)電池硫化物電解質材料的規(guī)?；a(chǎn)。數(shù)據(jù)來源：馬車動力，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。在全/半固態(tài)電池和材料領域的深度合作。2023年，容百科技成功開發(fā)了多款適用于硫化物全固態(tài)電池的高鎳/超高鎳三元正極材料，其中半固態(tài)電池正極材料配套的電池產(chǎn)品已應用于終端客戶態(tài)電池正極材料出貨近百噸，與寧德時代、衛(wèi)藍新能源等國內外40余作關系。同時，公司通過正極材料表面快離子導體構筑技術，顯著改善了正極材料與電解質材料的界面兼容性，突破了全固態(tài)電池中界面阻抗高、界面副反應強、只能使用單晶正極材料等一系列問題。此外，容百科技研發(fā)的高電壓鎳錳二元材料、富鋰錳基正極材料性能亦行業(yè)領先，未來推進硫化物電解質量產(chǎn)，具高純硫化鋰制備技術。公司擁有濕法、干電極制備固態(tài)電解質膜技術儲備，已成功開發(fā)多種固態(tài)電解質材料，硫化物系固態(tài)電解質計劃今年實現(xiàn)中試，明年進行試生產(chǎn)，固態(tài)電解質與固態(tài)電解質膜已與海外重點客戶建立合作開發(fā)關系，并獲得客戶好評。同時，國家知識產(chǎn)權局公告顯示，公司一項申請中專利涉及硫化鋰制備方法，通過添加有機硫源，促進以湖南恩捷為主體布局硫化物固態(tài)電解質及相關核心材料。從硫化物電解質性能特點而言，對比氧化物電解質柔韌性更好，熱膨脹系數(shù)更低，更適合被制備成膜形態(tài)，因此隔解質領域具備一定工藝優(yōu)勢。公司作為隔膜行業(yè)龍頭，于2021有限公司，與中南大學等國內外領先的高校及科研機構展開深入合作，突破了包括全固態(tài)電池核心原材料高性能硫化物固態(tài)電極質及其關鍵原材料硫化鋰的低成本規(guī)?；炞C與制造技術。目前湖南恩捷已經(jīng)具備全固態(tài)電解質噸級量產(chǎn)能力，且已與國內外重要下游廠商建立廣泛交流，目前·公斤級硫化鋰制備·公斤級硫化物電解質制備·硫化物電解質微納化處理·新型正極及材料包覆技術·新型硫鹵化物電解質開發(fā)·功能性粘結劑開發(fā)·高容量、高穩(wěn)定負極開發(fā)·正負極極片濕法涂覆、干法成膜·超薄硫化物電解質膜制備·高負載電極結構設計·固態(tài)電池內串技術·電芯壓制、成型技術數(shù)據(jù)來源：先進電池材料，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。硫化鋰、電解質、電解質膜三大產(chǎn)品已初步形成銷售。湖南恩捷硫化鋰小試產(chǎn)粒度可細化至1-3微米，擁有百噸級硫化鋰中試生產(chǎn)線并已實現(xiàn)調試出料。在硫化正從克級放大到公斤級生產(chǎn)中，預計7月左右司積極推進卷對卷濕法電解質膜小試產(chǎn)線建設，生產(chǎn)60×45壓實厚度50μm，電導率1mS/cm以上。·高純度99.7%）·白度＞80，低雜質含量·粒度可控（D50可細化至1~3μm）·結晶度好，無明顯雜質峰·高純度99%）·高電導率10mS/cm）·低水分（＜150ppm）·粒度可控（小粒徑產(chǎn)品D50可細化至3μm，亞微米超小粒徑產(chǎn)品工藝定型）·結晶度好，無明顯雜質峰·高電導率（＞1mS/cm）·超?。ǎ?0μm，400MPa壓實后），低孔隙（孔隙率＜8%）·尺寸可定制（典型片材60mm×45mm，最大100mm×80mm）·柔韌性好，可180°彎曲折疊數(shù)據(jù)來源：先進電池材料，東方證券研究所依托鋰資源和鋰加工產(chǎn)能優(yōu)勢，推進硫化鋰產(chǎn)業(yè)化。公司掌握全球范圍內優(yōu)質鋰礦資源，同時也是全球領先的鋰化工產(chǎn)品生產(chǎn)商，與多家鋰電材料、鋰電池制造企業(yè)建立長期戰(zhàn)略合作關系，在鋰電產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要的一席之地。在硫化物電解質關鍵原材料方面，公司目前在四川射洪基地具備年產(chǎn)4500噸氯化鋰產(chǎn)能，并已完成硫化鋰產(chǎn)產(chǎn)品的穩(wěn)定制備并完成多批次的客戶打樣工作，目標客戶對該產(chǎn)品給予了較高的評價。目前硫化研發(fā)項目名稱擬達到的目的預計對公司未來發(fā)展的影響在已完成小試的基礎及示范線建設形成單批次公斤級的硫基鋰已完成項目結題，產(chǎn)品獲得核心客2.硫化鋰產(chǎn)品純度達到99.9%以硫化鋰作為硫系固態(tài)電解質及鋰硫電池正極的關鍵原材料未來市場應用潛力巨大，本項目有利于公司提前布局下一代鋰電池核心原硫化鋰產(chǎn)業(yè)化工通過本項目完成硫化鋰產(chǎn)業(yè)化設備、工藝開發(fā)，形成具有技術先進性、落地轉化及公司布局下一代高比能全固態(tài)電池的切入點和關鍵里程碑，本項目的實施將有利于解決全固態(tài)電池關鍵原材料卡脖子的難題，助推數(shù)據(jù)來源：天齊鋰業(yè)2023年度報告，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。上海屹鋰科技孵化自上海交大，專注研究硫化物全固態(tài)電池核心技術。年，綜合關鍵原材料供應商及設備制造商能力，自主設計研發(fā)了產(chǎn)線設備，并對硫化物固體電解mS/cm，為制備高性能硫化物全固態(tài)鋰電池奠定了發(fā)成功；2023年，完成5Ah硫化物全固態(tài)電芯制備開發(fā)，自研全固態(tài)電解質離子電導率突破17mS/cm，電解質產(chǎn)品產(chǎn)能達50kg/周，以國內TOP數(shù)據(jù)來源：上海屹鋰官網(wǎng)，東方證券研究所國內靶材龍頭，具備硫化鋰制備能力。有研新材主要從事稀土材料、微光電子用薄膜材料、生物醫(yī)用材料、稀有金屬及貴金屬、紅外光學及光電材料等新材料的研發(fā)與生產(chǎn)。公司對于核心技術持續(xù)高投入，在主業(yè)各細分領域保持領先地位，同時積極開展“0-1”技術新突破，在動力電池用固態(tài)電解質材料方面取得技術突破，公司固態(tài)電解質用高純硫化鋰項目處于持續(xù)研發(fā)階段，已具備在-45℃干燥間環(huán)境中制備30μm硫化物電解質膜的能力，可實現(xiàn)產(chǎn)品小批量穩(wěn)定制備。一種硅負極活性物質及其制備方法和在全固態(tài)電池中的一種固態(tài)電解質材料、制備方法、電解質層和鋰離子數(shù)據(jù)來源：國家知識產(chǎn)權局，東方證券研究所有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。投資建議全固態(tài)電池作為最具前景的下一代電池技術之一，獲得全產(chǎn)業(yè)鏈的共同關注與合力布局，面對全球范圍內的競爭態(tài)勢，與鋰電行業(yè)謀求高質量發(fā)展的新要求，其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有雙重戰(zhàn)略意義，新技術方向性明確。從學術界泰斗與產(chǎn)業(yè)界龍頭不約而同的路線選擇來看，硫化物固態(tài)電池或成為率先實現(xiàn)量產(chǎn)落地的全固態(tài)電池技術路線。硫化物電解質及其關鍵原材料硫化鋰，開發(fā)與制備均面臨較大技術與工藝挑戰(zhàn)，將成為全固態(tài)電池的價值鏈核心環(huán)節(jié)，長期降本空間巨大。建議關注前瞻布局硫化物固態(tài)電池路線的企業(yè)：寧德時代有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯(lián)系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。風險提示固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進度不及預期：全固態(tài)電池目前仍然面臨著尚未完全解決的離子電導率問題、固固界面問題和循環(huán)性能問題等，現(xiàn)階段成本高昂也阻礙其走向大規(guī)模應用，產(chǎn)業(yè)化時間節(jié)點存在技術路線革新風險：動力電池主流技術路線及其迭代方向可能發(fā)生變化，如果出現(xiàn)更具應用潛力政策支持力度不及預期：固態(tài)電池在技術推廣初期需要政策的方向性指引與支持，若政策支持力下游需求不及預期：固態(tài)電池能否規(guī)模應用最終取決于