电力设备行业深度分析：固态锂电产业化深度解析-20210111-安信证券-22页_1mb

报告摘要

固态锂电产业化深度解析总结

核心内容

固态锂电池作为下一代电池技术，具有高能量密度、高安全性和柔性化等优势，但其商业化仍面临技术与成本挑战。目前，半固态锂电池是过渡产品，而全固态锂电池预计将在2020-2025年逐步实现小批量生产，并在可穿戴设备、军工、航天航空等领域实现大规模应用。

主要观点

半固态锂电池的产业化进展
- 半固态锂电池采用凝胶电解质，兼具液体和固体特性，具有较高的离子电导率（$10^{-3} \mathrm{~S/cm}$），并可兼容传统锂电池的卷绕和叠片工艺。
- 虽然半固态锂电池在提升能量密度和安全性方面有所改进，但其仍无法彻底解决电解液的安全性问题，采用金属锂负极仍存在风险，因此并非最终解决方案。
- 代表企业如蔚来、珈伟股份、赣锋锂业已实现半固态锂电池的商业化或中试阶段，技术上已具备一定的产业化基础。
全固态锂电池的产业化现状
- 全固态锂电池研究起步较晚，目前主要处于实验室和中试阶段，预计2020-2025年可实现小批量生产。
- 固体电解质分为聚合物体系、氧化物体系和硫化物体系，其中聚合物体系已初步商业化，氧化物体系在小微型电池领域实现应用，硫化物体系因离子电导率高而具有较大潜力，但需解决界面性能和工艺技术问题。
- 日本在固态电池研究方面处于领先地位，丰田、出光兴产等公司已取得一定成果；国内研究机构和企业如宁德时代、清陶能源、中科院物理所等也取得进展。
全固态锂电池对现有锂电池体系的冲击
- 全固态锂电池在生产工艺上与液态锂电池存在差异，聚合物体系兼容现有产线，薄膜氧化物体系需专用设备，硫化物体系有望兼容叠片工艺。
- 在材料体系上，正极材料可延续现有体系，负极材料有望逐步过渡到金属锂，电解液中的有机溶剂将被取代，新型锂盐（如LiTFSI、LiFSI）具有应用潜力。
- 隔膜将逐步被固态电解质取代，但短期内仍需使用。

关键信息

半固态锂电池：主要采用凝胶电解质，解决了部分界面阻抗问题，但未根本解决安全性和能量密度问题。
全固态锂电池：预计在2020-2025年实现小批量生产，硫化物体系因其高离子电导率成为未来主流。
主要企业进展：蔚来、珈伟股份、赣锋锂业等已实现半固态锂电池的商业化或中试；丰田、清陶能源、宁德时代等在全固态锂电池研发方面处于领先位置。
技术瓶颈：全固态锂电池的离子电导率、界面阻抗、电解质与电极的兼容性、以及生产环境的严格要求是其商业化的主要障碍。
应用场景：全固态锂电池有望在可穿戴设备、军工、航天航空等领域实现应用，而半固态锂电池则主要用于提升现有锂电池性能。
投资建议：短期内仍看好液态锂电池产业链，重点推荐海外供应链、涨价中游环节及优质二线电池厂。同时，固态电池相关企业如宁德时代、璞泰来、恩捷股份、嘉元科技等值得关注。

投资建议

重点推荐：宁德时代、璞泰来、恩捷股份、三花智控、宏发股份、新宙邦、嘉元科技、德方纳米、孚能科技、亿纬锂能、欣旺达。
投资主线：
1. 海外供应链：具备全球供应能力的电池及材料企业。
2. 涨价中游环节：受益于锂电材料价格上涨的中游企业。
3. 优质二线电池厂：随着技术进步，二线电池厂有望迎来业绩拐点。