除了電解質(zhì)，固態(tài)電池在其他電池部件上的選擇與傳統(tǒng)鋰電也有一定差異。

 

 

 

電極材料采用與固態(tài)電解質(zhì)混合的復(fù)合電極。結(jié)構(gòu)上，固態(tài)電池正負(fù)極與傳統(tǒng)電極的最大區(qū)別在于：為了增加極片與電解質(zhì)的接觸面積，固態(tài)電池的正負(fù)極一般會(huì)與固態(tài)電解質(zhì)混合。例如在正負(fù)極顆粒間熱壓或填充固態(tài)電解質(zhì)，或者在電極側(cè)引入液體，形成固-液復(fù)合體系，這都與傳統(tǒng)鋰電單獨(dú)混合極片漿料并在鋁/銅箔上涂布不同。而在材料選擇上，由于固態(tài)電解質(zhì)普遍更高的電化學(xué)窗口，高鎳高壓正極材料更容易搭載，未來也將持續(xù)沿用新的正極材料體系，負(fù)極材料上，多采用硅、金屬鋰等高容量負(fù)極，充分發(fā)揮固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)。

 

 

 

電極與電解質(zhì)之間存在緩沖層。緩沖層的加入能起到改善電極與電解質(zhì)界面性能的作用。其成分可以為凝膠化合物、Al2O3等。

 

 

 

隔膜仍然存在，電池實(shí)現(xiàn)全固態(tài)后消失。現(xiàn)階段的大部分固態(tài)電池企業(yè)的產(chǎn)品仍需添加少量液態(tài)電解液以緩解電極界面問題、增加電導(dǎo)率，因此隔膜仍然存在與電池中以用來阻隔正負(fù)極，避免電池短路。這種折中的解決方法同時(shí)擁有固態(tài)電池的性能優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)難度上也更加易于實(shí)現(xiàn)。而隨著技術(shù)推進(jìn)，未來電解液用量會(huì)越來越少，當(dāng)過渡到完全不含液體或液體含量足夠小時(shí)，電池將取消隔膜設(shè)計(jì)，體系已能滿足安全需求。

 

 

 

多采用軟包的封裝技術(shù)。除去液態(tài)電解液后，固態(tài)電池的封裝與PACK上比傳統(tǒng)鋰電更靈活、更輕便，因此將采用軟包封裝。

 

 

 

四、階段發(fā)展之路：步步為營(yíng)，梯次滲透

 

 

 

展望未來發(fā)展趨勢(shì)，技術(shù)上步步為營(yíng)，應(yīng)用上梯次滲透，固態(tài)電池階段發(fā)展之路已經(jīng)明晰。

 

 

 

結(jié)構(gòu)上，現(xiàn)階段電池體系包含部分液態(tài)電解質(zhì)以取長(zhǎng)補(bǔ)短。而技術(shù)發(fā)展過程中將逐漸減少液體的使用，從半固態(tài)電池到準(zhǔn)固態(tài)電池，最終邁向無液體的全固態(tài)電池。

 

 

 

應(yīng)用領(lǐng)域上，有望率先發(fā)揮安全與柔性優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于對(duì)成本敏感度較小的微電池領(lǐng)域，如RFID、植入式醫(yī)療設(shè)備、無線傳感器等；技術(shù)進(jìn)步后，再逐漸向高端消費(fèi)電池滲透；隨著產(chǎn)品的成熟，最終大規(guī)模踏入電動(dòng)車與儲(chǔ)能市場(chǎng)，從高端品牌往下滲透，實(shí)現(xiàn)下游需求的全面爆發(fā)。

 

 

 

五、投資建議：固態(tài)電池為新能車的未來保駕護(hù)航，關(guān)注進(jìn)行前瞻布局的動(dòng)力電池公司

 

 

 

（一）海外龍頭加碼研發(fā)，市場(chǎng)有望超速發(fā)展

 

 

 

大環(huán)境下，未來幾年是國(guó)際車企全面進(jìn)軍新能源汽車的關(guān)鍵時(shí)期，海外龍頭紛紛把發(fā)展新能源列入既定戰(zhàn)略，其中不乏看好固態(tài)電池前景的龍頭車企。豐田已投入200多人進(jìn)行固態(tài)電池開發(fā)，目標(biāo)在2025年前推出產(chǎn)品，寶馬正與固態(tài)電池公司SolidEnergy合作共同開發(fā)固態(tài)電池，大眾表示看好固態(tài)電池前景，并入股研發(fā)固態(tài)電池的創(chuàng)業(yè)公司QuantumScape。此外，從今年5月起，日本政府將出資16億日元，聯(lián)合國(guó)內(nèi)豐田、本田、日產(chǎn)、松下、GS湯淺、東麗、旭化成、三井化學(xué)、三菱化學(xué)等大型汽車廠商、電池和材料廠商，共同研發(fā)固態(tài)電池。巨頭們的加碼布局與資本的加速注入，行業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道。

 

 

 

此外，未來有望通過規(guī)模效應(yīng)快速降本?；厮輦鹘y(tǒng)鋰電成本曲線，14年時(shí)單位成本接近3元/Wh，而隨著產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，目前成本已降至1.2元Wh/kg左右。固態(tài)電池作為一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，技術(shù)一旦突圍成功，行業(yè)成長(zhǎng)曲線將獲指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，工業(yè)化大批量生產(chǎn)將使成本問題迎刃而解，傳統(tǒng)鋰電的降本邏輯有望得到復(fù)制。

 

 

 

參考SNEresearch的動(dòng)力電池出貨量預(yù)測(cè)，若固態(tài)電池能在2022年實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化并逐步提升滲透，到2025年固態(tài)電池在動(dòng)力電池中的市場(chǎng)空間大約能達(dá)到60億元左右。

 

 

 

毋庸置疑，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)可以看至少10年的行業(yè)，而新技術(shù)的開發(fā)與崛起也將不斷強(qiáng)化行業(yè)的估值與前景。在行業(yè)看好與多方布局之下，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)有望獲得超速發(fā)展。固態(tài)電池承載著電池安全與能量全面提升的光榮使命，未來將成為行業(yè)的新爆發(fā)點(diǎn)與關(guān)鍵性技術(shù)保障，政策在逐漸褪去，市場(chǎng)正回歸理性，當(dāng)新能源汽車回歸商品屬性時(shí)，還有技術(shù)在前方保駕護(hù)航。

 

 

 

（二）已布局固態(tài)電池上市公司介紹

 

 

 

當(dāng)前國(guó)內(nèi)已有上市公司布局固態(tài)電池相關(guān)業(yè)務(wù)，對(duì)于下一代電池技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，已逐漸進(jìn)入二級(jí)市場(chǎng)視野。

 

 

 

贛鋒鋰業(yè)：2017年，贛鋒鋰業(yè)通過引進(jìn)中科院寧波材料所的許曉雄團(tuán)隊(duì)，正式切入到固態(tài)電池板塊。資料顯示，許曉雄博士團(tuán)隊(duì)已申請(qǐng)固態(tài)電池專利30余項(xiàng)（國(guó)際專利6項(xiàng)、中國(guó)專利27項(xiàng)），其中已授權(quán)專利11項(xiàng)。2017年12月，贛鋒鋰業(yè)公告稱，擬以不超過2.5億元投資建設(shè)第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線，規(guī)模在億瓦時(shí)級(jí)以上，6億瓦時(shí)的動(dòng)力電池生產(chǎn)線未來著重跟固態(tài)電池做匹配。2018年7月30日，公司全資子公司浙江鋒鋰完成了第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試線項(xiàng)目的第一期業(yè)績(jī)考核指標(biāo)。

 

 

 

寧德時(shí)代：寧德時(shí)代主要在聚合物和硫化物基固態(tài)電池方向分別開展了相關(guān)的研發(fā)工作，并取得了初步進(jìn)展，同時(shí)針對(duì)材料體系特點(diǎn)和規(guī)模化生產(chǎn)的要求，寧德時(shí)代開展了全固態(tài)電池制造工藝路線的設(shè)計(jì)和探索。聚合物固態(tài)鋰金屬電池方面，寧德時(shí)代基于對(duì)電池的導(dǎo)電、加工性能的改進(jìn)，設(shè)計(jì)制作了容量為325毫安時(shí)的聚合物電芯，循環(huán)300圈以上，容量保持率達(dá)到82％。硫化物固態(tài)電池方面，寧德時(shí)代通過對(duì)鈷酸鋰正極材料進(jìn)行表面修飾，包覆改性后，改善了正極和固態(tài)電解質(zhì)的界面相容性，并開發(fā)出混合工藝，提高了硫化物在空氣中的穩(wěn)定性，為電池制造成本降低提供可能。

 

 

 

珈偉股份：公司加快生產(chǎn)類固態(tài)快充電池產(chǎn)品。2016年11月，珈偉股份在滬舉辦全球首例固態(tài)鋰電池與快充鋰電池產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，演示了新產(chǎn)品性能。2018年4月，珈偉股份控股子公司珈偉龍能的固態(tài)儲(chǔ)能科技公司正式投產(chǎn)試運(yùn)行。公司產(chǎn)品具備高安全性能，在展示會(huì)上被三枚鐵釘深深擊穿后，仍可正常工作。

 

 

 

天齊鋰業(yè)：公司香港全資子公司使用自有資金1250萬美元參與了對(duì)固態(tài)電池企業(yè)SolidEnergySystem的“C輪優(yōu)先股”融資，投資后持股比例為11．72％。