第一:固态电解质方向
氧化物:
东方锆业、 三祥新材
因为固态电解质三大体系(氧化物、硫化物、聚合物),其中现在最常用的就是氧化物体系,氧化物中最常见的是LLZO(石榴石型锂镧锆氧)。
其中氧化锆是主要的原材料之一,所以东方锆业和三祥新材是绝对收益。
硫化物:
硫化物电解质由于离子电导率极高、电化学稳定窗口较宽(5V以上),受到了众多企业的青睐,尤其是日韩企业投入了大量资金进行研究。
其卓越的导电能力使得其成为开发潜力最大的固态电池研究方向。
LGPS锂锗磷硫:
云南锗业
全球已经探明锗资源的储量8600吨,其中美国锗资源储量3870吨,占全球储量的45%,居于首位;
中国第二,储量3500吨,占全球储量的41%,其中云南锗业占900吨,占中国储量的26%
驰宏锌锗
同样位于云南,拥有铅锌、钼等金属矿山,其中自有铅锌矿中伴生锗、银、金、铋、镉、锑等多种有价金属。公司保有铅锌资源量超3200万吨,已探明锗资源储量超过600吨。
其他材料:
瑞泰新材
部分产品已作为固态电解质或添加剂进入固态电池客户供应链。
公司的部分新型锂盐产品在固态锂离子电池等新型电池中已形成批量销售。
第二:负极方向
相关企业:博迁新材、多氟多、翔丰华、硅宝科技
固态电池负极材料的趋势依然是石墨负极——硅碳负极——金属锂负极(尚早)。
由于固态电解质本身比电解液+隔膜要更重,正极体系并没有变化,因此要实现质量能量密度的超越,只有通过使用锂金属负极。
所以其实预计锂电池发展路径为:高镍三元/磷酸铁锂→高镍+硅碳→无钴+硅碳/NCMA四元+硅碳→固态电池(金属锂负极)。
固态电池的小规模商业化量产要看到2025年之后,普及仍需等待10年左右。
现在这个阶段主要就是往硅基负极发展,金属锂负极还早。
硅碳负极不管是锂电池的发展趋势还是固态电池的发展路线都是绕不开的一环,是最为确定的一环增量。
国外硅基负极厂商主要有日本昭和电工材料、信越化学,韩国大洲电子,美国Amprius、Group14、Sila Nano、Enevate,加拿大NEO Battery,以色列StoreDot等。
硅基负极主要就是石墨负极中掺杂纳米硅粉,纳米硅粉主要有球磨法、CVD和PVD。
CVD工艺代表是多氟多,PVD工艺代表是博迁新材。
市场球磨法的成本售价40-50万一吨的水平。
PVD法比球磨法的优点:
第一个负极的比容高,选择高比容的,第一可以提高续航里程,球磨的硅在原有的基础上提高里程20%左右,纯硅可以提高到 80%以上。
第二 负极电池重量上来,单体电池的正极可以做一些微调,正极要比负极贵的多,硅比容上来,负极的应用比例也下来了,电池厂是考虑整个电池的成本和能效。
纳米硅基本上是掺8%,随着未来的稳定性提高,逐步掺比15、20 这样向上发展。
硅碳负极不管是锂电池的发展趋势还是固态电池的发展路线都是绕不开的一环,是最为确定的一环增量。
翔丰华、博迁新材、多氟多。
第三:设备方向
利元亨:固态电池设备,截止目前已经与国轩高科、清陶签订中试线和整线订单。
参与清陶总投资超50亿的固态电池产业化项目。
先导智能:已有固态电池生产设备相关布局和技术储备
福能东方:目前超业精密生产的设备可用于半固态电池生产线,电池的最终形态由客户产线决定
第四:中游产业链
中自科技:固态电池材料中试线
科森科技:和清陶合资公司给清陶配套固态电池产线
德尔股份:全资子公司德尔日本专注于全固态电池和燃料电池的研发。2022.9月份:固态电池样品正在下游客户验证。
上海洗霸:目前已在筹建
(1)200吨/年固态锂离子电池粉体材料;
(2)500吨/年锂离子电池硅碳负极材料;
(3)500吨/年钠离子电池软碳硬碳复合负极材料;
(4)1000吨/年锂电池级羧甲基纤维素锂(CMC-Li)等产品工业化生产放大示范线,产品已在相关电池公司进行测试与验证中,有望在2023年取得市场销售。
孚能科技:已有半固态产品实现量产装车。
专注于三元软包技术路线的孚能科技为追光的半固态电池提供了电芯和模组。
半固态电池
第一代产品:引入半固态凝胶电解质,显著降低针刺过程电池温度,可通过100%SOC刺穿测试。此外循环寿命显著提升(常温循环可达2000次,容量保持率85%以上,同等条件下普通液态电池循环1200次,容量保持率只在80%左右)。
第二代产品:将对固态电解质材料和电解质膜进行优化,优化的电解质膜成膜性好,200℃无明显的热收缩,遇火只冒烟不起火,能通过电芯针刺实验,同时电池能量密度、高低温、倍率性能、循环寿命等性能不受影响。
公司还计划推出第三代半固态电池产品,但具体性能未透露。
清陶能源:已有1.7GWh,同时10gwh固态电池项目已经开工,目前估值超过200亿。
车企上汽已经是第二次参投,北汽则是第三次参投。
2022年2月份,总投资50亿元的清陶新能源固态锂电池产业化项目在昆山开发区破土动工,产能规划10GWh,达产后预计新增年产值100亿元。
1)达产:宜春清陶动力固态锂电池项目(一期)投资5.5亿元,21年达产,年产能1GWh。
2)在建:昆山清陶新能源固态锂电池产业化项目22年2月开工,预计23年5月完成土建施工,23年年内投产,建筑面积约28万平方米,总投资50亿元,达产后预计新增产值100亿元,新增产能10GWh
卫蓝新能源:产能:目前公司已经规划了北京房山、江苏溧阳、浙江湖州和山东淄博4大生产基地。1)山东淄博基地:22年2月开工建设,项目一期投资102亿元,规划年产能20GWh。
2)浙江湖州基地:21年10月启动湖州基地车规级固态动力电芯产业化工程项目建设,产能2GWh,22年6月全面建成投产,22年11月基地正式下线第一颗固态动力电芯;22年11月湖州基地签约20GWh固态电池项目,总投资139亿,项目达产后预计实现年销售收入200亿元。
3)房山基地:规划产能8GWh,预计23年建成。4)江苏溧阳基地:21年7月已建成0.2GWh产能(中试线)
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