20161114-东北证券-安全能量双优_固态锂电产业化序幕拉开_13页_1mb

固态锂电产业化分析总结

核心内容

全固态锂电池是一种采用固态材料作为正极、电解质和负极的电池，具有轻薄、高安全性、柔性化等优点，同时可显著提升电池容量。相比传统锂离子电池，其具备更高的能量密度和更优的电化学稳定窗口，未来有望成为锂离子电池发展的主流方向。

主要观点

• 安全性提升：固态锂电池消除了液态电解液泄漏和燃烧的风险，具备更高的热稳定性和安全性，适用于高安全要求的场景，如植入式医疗设备。
• 能量密度更高：通过采用高电压和高容量正负极材料，固态锂电池可实现更高的能量密度，例如锂硫电池的理论比能量高达2600Wh/kg。
• 工艺可借鉴传统锂电池：固态锂电池的生产技术可以借鉴现有锂电池的制造流程，有助于实现低成本、高效率的规模化生产。
• 产业化进程加快：固态锂电池已获得国内外电池巨头的广泛关注和布局，预计将在未来几年内实现大规模应用。

关键信息

技术路径分类

1. 聚合物固态电解质路径

   • 由聚合物基体（如PEO）和锂盐组成，具有质量轻、机械加工性能好等优点。
   • PEO基电解质在高温下离子电导率高，但室温下导电率低，需专门的热管理系统。
   • 目前已实现部分应用，如法国Bello公司生产的固态电池在电动车上使用。

2. 无机固态电解质路径

   • 主要包括氧化物和硫化物，如LiPON、LLZO等。
   • 无机固态电解质具备高离子电导率、耐高温和抑制锂枝晶等优势，但目前尚难实现大规模量产。
   • 以LiPON为电解质的薄膜电池已用于RFID、IC、植入式设备等小型应用。

材料选择

• 正极材料：常用氧化物如LiCoO₂、LiFePO₄、LiMn₂O₄等，以及高电压材料如NCM等。
• 负极材料：包括碳基（石墨）、硅基、锡基和金属锂等，其中金属锂具有最高的比容量，但存在枝晶生长问题，固态电解质有助于缓解该问题。

工艺路径

• 小容量电池：采用溅射、3D打印等方式，适用于微型设备。
• 中大容量电池：可采用涂布、挤压注入等工艺，具备规模化生产的潜力。
• PEO体系：目前是产业化进展最快的固态电解质路径，工艺成熟，可借鉴传统锂电池技术。

国内进展

• 国内对固态锂电池的基础研究起步较早，中科院、北京大学、中国电子科技集团等机构均有深入研究。
• 清陶能源、国珈星际（珈伟股份子公司）等企业正在推进固态锂电池的产业化，部分已进入中试或商业化阶段。
• 珈伟股份计划与子公司共同设立如皋珈伟龙能固态储能科技有限公司，投资金额达1亿元，持股比例为85%。

预计财务表现

• 珈伟股份预计2016-2018年每股收益分别为0.81元、1.05元、1.20元，维持“买入”评级。

风险提示

• 政策风险：政府政策对新能源电池产业的支持力度可能影响行业发展。
• 研发风险：固态锂电池技术仍处于研发阶段，存在进展不及预期的风险。
• 产业化风险：固态锂电池的量产难度较高，产业化进程可能受技术、成本等因素影响。

推荐标的

• 珈伟股份（300317）：作为国内固态锂电池研发的领先企业，公司已具备一定的生产能力，未来有望在固态锂电池领域占据领先地位。

产业化趋势

• 固态锂电池被视为未来锂电池产业发展的必经之路，其安全性、能量密度和柔性化等优势使其适用于更多高端应用场景。
• 随着技术的不断突破，固态锂电池有望在未来几年内实现大规模商业化应用，推动电池行业向更安全、更高效的方向发展。

图表目录

• 图表1：固态锂电池主要结构与优点
• 图表2：传统锂电池和固态锂电池特性对比
• 图表3：传统锂电池和液态锂电池特性对比
• 图表4：固态锂电池的容量、应用与可能的制备工艺
• 图表5：固态锂电的技术路线图
• 图表6：国外固态锂电公司
• 图表7：丰田的固态锂电池
• 图表8：苹果的固态锂电技术
• 图表9：国外固态锂电公司
• 图表10：SolidEnergy的固态锂电池
• 图表11：InfinitePower的固态锂电池
• 图表12：Front Edge的固态锂电池
• 图表13：国珈星际高通量聚合物电解质制备技术
• 图表14：电化学组合芯片