固态电池与现今普遍使用的锂电池不同的是:固态电池使用固体电极和固体电解质。固态电池的核心是固态电解质,主要分为三种:聚合物、氧化物与硫化物。与传统锂电池具有不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性。
聚合物、氧化物和硫化物三种主流技术路线各有其特点
聚合物路线:PEO固态聚合物、聚碳酸酯体系、聚丸氧基体系与聚合物锂单离子导体基体系,其主要提升空间在混合多种材料、更新材料等方式发展。氧化物路线主要包含薄膜型,非薄膜型,主要发展方向是参杂同种异价元素。硫化物主要分为Thio-LiSIN型、LiGPS型与Li-aegyrodite型。
固态电池能量密度大
相比传统锂电池250Wh/kg的能量密度,固态电池能量密度目前已经接近400Wh/kg。分子结构决定固态电池在能量密度上具有天然优势。
固态电池资本开支与传统锂电持平,制造成本较高
固态电池制造成本大于锂电池的制造成本,主要原因是原材料成本高于传统锂电池以及固态电池所依赖的固态电解质等成本显著上升。
固态电池粘结剂变动较大,或将由PVDF转向NBR等其他粘结剂
氢化丁腈橡胶(HNBR)与道恩股份
1)是一种特种橡胶,属于丁腈橡胶(NBR)选择性加氢的改性产品,耐高低温、耐磨、耐臭氧、耐辐射、耐热氧老化、耐各类介质,综合性能优异。一般用在汽车、石油、航天航空、国防军工领域。
2)根据6月23日道恩股份披露投资者关系活动记录,氢化丁腈规划3000吨产能,目前一期1000吨产能,公司表示关注到了可能应用在新能源电池领域,会持续关注。
3)另一份未署名的调研纪要显示,道恩股份产品供不应求,目前订单排到了2024年,终端零售涨到了400元每公斤,预计2025年3000吨产能全部释。在锂电应用领域的进度方面,道恩股份目前已和国内最大电池厂试过样品,电池正在做后端应用研发,研发进度保密。
3、根据会议纪要信息,核心看点为HNBR代替PVDF进入锂电领域
1)在锂电领域,可应用于正极材料的粘接,主要用于替代PVDF,根据纪要显示目前已经成功应用(行业产能10%左右已用于锂电);2019年相关论文已经对HNBR替代PVDF的优异性能进行了相关论证,其无氟、分散性能优异(有助于提升导电剂的分散性能)、价格突出的优势,使得HNBR应用于锂电领域已成功商业化,并且逐步推广。除了应用于正极粘接,根据相关论文,其同样具备用于固态电池电解质的潜力。
2)空间与价格:粘结剂方面取代PVDF方面,初步预计2025年PVDF需求10万吨,HNBR取代20%带来2万吨左右需求。
价格方面:HNBR价格国内市场23-26万/吨,较PVDF售价43万/吨(截止6月23日),具备性价比优势。
3)优势:HNBR作为粘结剂跟PVDF相比有显著的优点,循环伏安法电化学稳定方面的实验方面,HNBR电极能提升充放电功率,循环性也占优势。有一个数据参考,HNBR作为正负极粘结剂,电池200次循环充放电后剩余容量为128mAh/g,市面常规PVDF为数值为117mAh/g,HNBR性能占优势。