固态电池的起点,从软包开始
一、 固态电池PK液态电池,有什么优势?
相比液态电池,固态电池具备更高能量密度、更高安全性、更长循环寿命、更好低温性能等多种性能优势。能量密度方面,固态电池可做到400wh/kg 以上,是现有液态电池的两倍。
固态电池优势之一:能量密度高。固态电池能量密度有望超400wh/kg,是目前铁锂电池的2 倍。
固态电池优势之二:安全性高。固态电解质相比液态电解液可以解决漏液挥发等安全问题。
固态电池优势之三:重量轻。固态电池不需要电解液和隔膜,其可以实现多层正极、固态电解质和负极材料堆积。先串联后再封装(铝塑膜)焊接,有效简化封装,使得整体电池包的重量和体积得以缩减从而提升续航能力。
二、 固态电池组成和固态电池材料发展趋势
正极:向高镍、无钴、富锂等高能量密度方向发展
负极:硅负极、锂金属有望成为未来选择
隔膜:作为半固态电池过渡阶段选择
电芯:串联能有效提升固态电池电压
封装:采用软包封装形态,将大幅增加铝塑膜用量
与传统液态锂离子电池相比,固态锂电池去掉了PE/PP隔膜等柔性膜,电芯极组整体硬脆且缺乏弹性。若采用圆柱或方形这类金属硬质外壳的封装方式,硬壳比较容易与固态极组之间挤压、碰撞而导致极组碎裂。
因此,固态电池主要采用软包的封装方式,相比方形、圆柱构型来说会增加铝塑膜的需求。铝塑膜在软包中起到保护电芯内材料的作用。此外,铝塑膜软包作为能量密度最高的封装方式,跟固态锂电芯高能量密度的特点也完美契合。
铝塑膜是固态电池软包最大增量
软包电池获得了下游汽车厂商的青睐,大众、奔驰、通用、现代、福特等车企,纷纷使用其配置多款主流车型。
2020年欧洲最畅销Top20新能源乘用车中有15款搭载软包电池。而高端配置型新能源车更多采用的也是软包电池技术。
国内市场,软包电池进入部分新能源乘用车、客车、专用车龙头企业供应链,应用前景持续看好。北汽新能源、奇瑞等厂商在其畅销车型中引入软包,东风日产、上汽通用等企业积极推进国外软包车型本土化。软包电池也应用于新能源客车和专用车,宇通客车、中通客车、东风特汽等龙头企业均有车型搭载软包电池。
固态电池采用软包封装体系,将增大铝塑膜需求。根据外壳的不同,锂电池电芯的封装主要分为硬壳和软包两大类。
硬壳封装的材料主要为钢壳和铝壳,根据其内部正负极的排列方式不同,又分为圆柱形和方形,而软包封装主要采用铝塑膜。
质量较轻的铝塑膜外壳,在同等容量下,使得整个电池重量较钢壳锂电池轻40%,较铝壳锂电池轻20%。因而,软包电池的能量密度会比钢壳三元锂电池高出40%。
当固态电池采用固态电解质时,电芯不需要硬壳的封装保护。因此软包是未来最适合固态电池包装形式,直接受益于固态电池的产业化。半固态电池的软包中,隔膜和电解液一般还会用到,但越往后,这些用量越少,直至趋零,所以铝塑膜将成为固态电池软包最大增量(占比17%)。
目前铝塑膜技术壁垒高,国产化率不足25%,对标四大基材90%以上国产化率,国产替代空间较大,预计2025年铝塑膜需求将提升至8.7亿平,市场空间超150亿元,2021-2025复合增速达36.5%。
♞ 铝塑膜企业
▲ 万顺新材
▲ 新纶新材
▲ 紫江企业
▲ 璞泰来
▲ 明冠新材
▲ 道明光学
▲ 海优新材
▲ 华正新材
清陶系万顺新材 低估的固态电池软包铝塑膜产能龙头
铝塑膜是软包电池的核心材料,占到总材料成本的17%左右,生产技术难度远高于隔膜、电解液、正负极等材料,目前市场份额超七成属于日韩企业。
传统锂电池时代核心材料隔膜成就了千亿市值的恩捷股份,那么软包电池时代的核心材料铝塑膜,将会成就哪家千亿市值的公司呢?
万顺新材铝塑膜项目的设计产能是1.2亿平方米,已经明确进入清陶供应链。
而且是第二家进入比亚迪供应链的国内铝塑膜公司,其项目落户湖州南浔基地,未来不排除成为特斯拉软包电池供应商。
★ 占比30%的固态电池高镍正极材料走出牛股当升科技和容百科技
★占比10%的硅碳负极方向走出牛股翔丰华
★ 占比17%的固态电池软包铝塑膜走出超级主升的紫江企业(铝塑膜产能没有万顺新材高)。
同是清陶系固态电池软包铝塑膜供应商的万顺新材,还在低位等善于发现美的老师们来抬爱。
铝塑膜软包的成本占比在不同来源的数据中有所差异。例如,有些资料提到铝塑膜占软包电池总成本的10%左右10,另有资料提及的比例为6-8%5。这些数据可能因不同的计算方法和统计口径而有所不同。