20200904-天风证券-新材料行业深度研究_准备迎接固态电池的新时代_37页_2mb

新材料：固态电池的前景与挑战

核心内容

固态电池作为锂离子电池的新技术，因其结构和性能的显著提升，被认为是未来新能源汽车发展的关键方向。与传统锂电池相比，固态电池采用固体电解质，具有更高的安全性、能量密度和便利性，同时具备实现经济性的潜力。

主要观点

• 固态电池的结构优势：固态电池使用固体电解质替代传统液态电解液和隔膜，提高了电池的安全性和能量密度。
• 电解质类型：目前固态电池的电解质类型包括聚合物、硫化物和氧化物。其中，氧化物电解质性能最优，适合动力电池应用。
• 安全性提升：固态电池在安全性方面表现突出，其在极端情况下仍能保持稳定，不会引发起火或爆炸。
• 便利性改善：高能量密度和快充能力是解决新能源汽车里程焦虑的关键，固态电池有望提升续航和充电效率。
• 经济性潜力：随着技术进步和规模化生产，固态电池的成本有望与传统锂电池相当，从而推动其大规模应用。

关键信息

固态电池的电解质类型

氧化物电解质的优势与挑战

• 优点：氧化物电解质具有良好的循环性能、较高的离子电导率和较低的成本。
• 挑战：界面接触问题尚未完全解决，影响其大规模应用。

固态电池的安全性

• 固态电池在极端条件下（如死折、撞击、穿刺等）仍能保持稳定，不会引发起火或爆炸。
• 丰田与松下合作的硫化物固态电池预计在2025年量产，其充电速度和寿命表现优异。

固态电池的便利性

• 固态电池具有更高的能量密度和快充能力，能够显著减少充电时间，提升续航里程。
• 与传统锂电池相比，固态电池在相同电极材料下表现出更高的能量密度。

固态电池的经济性

• 固态电池的加工成本低于传统锂电池，且随着产能提升，成本有望进一步降低。
• 氧化物电解质的原材料价格较低，有助于降低整体成本。

固态电池的发展现状

• 法国Bollore：主要开发聚合物固态电池，但面临技术瓶颈和成本问题。
• 丰田与松下：计划在2025年量产硫化物固态电池，提升充电速度和电池寿命。
• 赣锋锂业：采用氧化物固态电池，技术逐渐成熟，与德国大众达成战略合作。
• 台湾辉能：技术领先，预计2022年中实现规模搭载，计划在大陆建设生产基地。
• 宁德时代：选择硫化物固态电池路径，但商业化仍需时间，循环性能落后于氧化物型固态电池。

结论

固态电池在安全性、能量密度和便利性方面具有显著优势，其经济性随着技术进步和规模化生产有望实现。然而，技术挑战和成本问题仍是其大规模应用的主要障碍。国内外企业在固态电池技术开发上各有侧重，未来几年内，固态电池有望在新能源汽车领域实现突破，推动行业向更安全、更高效、更经济的方向发展。