一、固态电池
锂电池的技术路线要经过液态—固液—全固态的发展路程,我们平常所说的固态电池实际上指的是固液电池,仍会保留一定的电解液和隔膜,但长期看来,电解液必定是减量的。因此,电解质是最大的看点和炒点。
二、电解质
根据电解质划分,市场上存在的固态电池可分为氧化物,聚合物,硫化物三大体系。其中,欧美汽车以聚合物路线为主导;松下,丰田,LG等日韩企业和国内的宁德时代为硫化物路线;江苏清陶,宁波锋锂,金龙羽,台湾辉能等中国企业走的是氧化物路线。
三、三大体系
1.聚合物。聚合物固态电池技术难度低,已经实现小规模量产,但是成本高,性能差,亟待高能聚合物固态电池(实验阶段)破局。聚合物固态电池按材料可分为四大体系:PEO固态聚合物体系、聚碳酸酯体系、聚烷氧基体系、聚合物锂单离子导体基体系,其中PEO聚合物体系的研究最为深入,而A股中,作为全球领先的PEO制造商,奥克股份算一个不错的标的。
2.氧化物。氧化物固态电池是目前综合性能较为优异的固态电池,并且其研发成本低,难度中等,成为国内企业主要布局的固态电池类型,未来有望成为主流的固态电解质。氧化物的电解质种类很多,比如:LLZTO(锂镧锆钛氧)、LLZO(锂镧锆氧)、LATP(磷酸铝钛锂)、Li2ZrCl6(锂锆硅磷氧)、
锂镧钛氧(LLTO)等。其中,锆是最为确定的元素,东方锆业可作为不错的标的。
3.硫化物。硫化物固态电池电导率较高,延展性较好,但技术难度高,日韩企业广泛布局。硫化物固态电解质主要分为三大体系:玻璃体硫化物固态电解质、玻璃-陶瓷态电解质、晶体硫化物固态电解质。
四、综合对比。聚合物固态电池受限于离子电导率较低,虽然实现了小规模量产,但是未来作为动力电池,发展受限;硫化物固态电池虽然综合性能较为优异但是其中的硫化物电解质极易与空气中的水,氧气等发生反应产生二氧化硫等有毒气体,使得其安全性大打折扣,使其制造成本较高,因此在一定程度上限制了其大规模商用;氧化物固态电池拥有较为综合的性能与成本,相对硫化物固态电池较低的技术难度,就目前来看更可能成为未来固态电池的主要技术路线。