固態(tài)電池項(xiàng)目可行性研究報(bào)告-固態(tài)電池是一種新型電池編制單位：北京智博睿項(xiàng)目管理有限公司1、固態(tài)電池是一種新型電池1.1固態(tài)電池是一種新型電池固態(tài)電池是一種使用固態(tài)電解質(zhì)取代傳統(tǒng)鋰離子電池中的電解液的新型電池。性能更好的固態(tài)電池取代傳統(tǒng)鋰電池是電池的發(fā)展方向，根據(jù)固化程度的不同，固態(tài)電池可以分為半固態(tài)電池和全固態(tài)電池。固態(tài)電解質(zhì)按其組分主要分為聚合物固態(tài)電解質(zhì)、氧化物固態(tài)電解質(zhì)、硫化物固態(tài)電解質(zhì)、鹵化物固態(tài)電解質(zhì)。1.2固態(tài)電池的性能優(yōu)勢有哪些？固態(tài)電池能量密度高于傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池。相比傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池能量密度200-300Wh/kg，固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電解質(zhì)比電解液擁有更高的能量密度，目前最高已達(dá)到500h/kg。相同體積的情況下，固態(tài)電池能提供的能量更多，電池的體積也更小。此外，全固態(tài)電池可以使用金屬鋰做負(fù)極，可以滿足更高的能量密度需求。固態(tài)電池具有更高的安全性。傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液有泄露的風(fēng)險(xiǎn)，且在溫度過高時(shí)有自燃和爆炸的危險(xiǎn)。固態(tài)電解質(zhì)熱穩(wěn)定性好、不易燃、不易爆，沒有液體泄露的風(fēng)險(xiǎn)，且由于固態(tài)電解質(zhì)化學(xué)活性較穩(wěn)定，受環(huán)境溫度影響較小，因而在碰撞和擠壓等情況下穩(wěn)定性更高，起火概率不到傳統(tǒng)鋰電池二十分之一，是解決安全性問題的根本方法。固態(tài)電池具有更高的機(jī)械強(qiáng)度與穩(wěn)定性。固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)電池最大的區(qū)別就是電解液的形態(tài)，固態(tài)電池將電解液全部或部分升級為固態(tài)電解質(zhì)，從而具備更高的機(jī)械強(qiáng)度與穩(wěn)定性。不同類型鋰電池安全測試示意圖不同固體電解質(zhì)熱失控行為起始溫度比較固態(tài)電池?fù)碛懈玫木C合性能。傳統(tǒng)鋰離子電池電解液有泄露的風(fēng)險(xiǎn)，且在溫度過高時(shí)有自燃和爆炸的危險(xiǎn)。固態(tài)電池可在一定程度上抑制鋰枝晶的生長，同時(shí)具有循環(huán)壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、規(guī)?？烧{(diào)、設(shè)計(jì)彈性大、易于包裝等特點(diǎn)，符合未來大容量新型化學(xué)儲能技術(shù)發(fā)展的方向。固態(tài)電池與液態(tài)電池特性對比2.國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展2.1國內(nèi)：固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化加速，固態(tài)電解質(zhì)供應(yīng)存在缺口國內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。初創(chuàng)公司以衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源，恩能動力為代表，傳統(tǒng)鋰電巨頭以寧德時(shí)代、贛鋒鋰業(yè)、孚能科技為代表均加快固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)度。其中孚能科技、衛(wèi)藍(lán)新能源、贛鋒鋰業(yè)半固態(tài)電池產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)裝車發(fā)布，眾多廠商半固態(tài)電池產(chǎn)品具備量產(chǎn)能力；億緯鋰能、恩力動力在全固態(tài)電池進(jìn)度領(lǐng)先。GGII預(yù)計(jì)2024年固態(tài)電池（半）有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模裝車，全年裝機(jī)量有望超過5GWh。產(chǎn)品能量密度創(chuàng)新高，最高可達(dá)500Wh/kg。清陶能源第二代產(chǎn)品正在小試階段，液體含量小于5%，能量密度達(dá)到400-500Wh/kg。贛鋒鋰業(yè)二代混合固態(tài)鋰電池采用三元正極，固態(tài)隔膜和金屬鋰負(fù)極，能量密度可以達(dá)到400Wh/kg以上。寧德時(shí)代在2023年4月發(fā)布全新超高能量密度凝聚態(tài)電池產(chǎn)品，該電池將首先應(yīng)用于民用電動載人飛機(jī)項(xiàng)目的合作開發(fā)，其中飛機(jī)用電池能量密度達(dá)500Wh/kg。國內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展半固態(tài)電池率先實(shí)現(xiàn)裝車，固態(tài)電池最早25年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。半固態(tài)電池由于可沿用現(xiàn)有液態(tài)鋰產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢，23年率先在國內(nèi)落地并實(shí)現(xiàn)小批量裝車。2023年12月17日，搭載150kWh半固態(tài)電池的蔚來ET7進(jìn)行續(xù)航里程測試，最終行駛1044公里，電池電量剩余3%，證明了半固態(tài)電池的潛力。目前國內(nèi)車企巨頭均通過自研或綁定電池廠，提前布局固態(tài)電池技術(shù)。蔚來、賽力斯、上汽、東風(fēng)等車企與電池廠合作，已實(shí)現(xiàn)裝車或有裝車計(jì)劃；比亞迪、長安、廣汽等車企自研技術(shù)均有突破，最早預(yù)計(jì)25年開始量產(chǎn)。國內(nèi)車企固態(tài)電池研發(fā)裝車進(jìn)度固態(tài)電池產(chǎn)能加快落地，固態(tài)電解質(zhì)供應(yīng)存在缺口。國內(nèi)固態(tài)電池的產(chǎn)能規(guī)劃已接近400GWh，2023年落地產(chǎn)能約9.4GWh。而所需固態(tài)電解質(zhì)23年產(chǎn)能未達(dá)萬噸，主要來源于天目先導(dǎo)與藍(lán)固新能源。我們認(rèn)為未來固態(tài)電池將由投資階段轉(zhuǎn)入生產(chǎn)階段，固態(tài)電解質(zhì)研發(fā)將加速落地，有望持續(xù)保持高景氣度。國內(nèi)固態(tài)電池及固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)能規(guī)劃2.2國外：固態(tài)電池獲政府支持整體領(lǐng)先布局國外固態(tài)電池研發(fā)受政府支持獲高補(bǔ)貼。2018年11月德國政府出資10億歐元支持固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)；2019年8月美國能源部宣布資助200萬美元用于固態(tài)電池界面問題及硫化物全固態(tài)電池研究，2021年10月增資2.09億美元及2023年1月進(jìn)一步增資4200萬美元支持固態(tài)電池技術(shù)研究；2019年12月歐盟七國共同出資32億歐元用于研發(fā)固態(tài)電池等環(huán)保鋰電池技術(shù)，2022-2023年并額外增加600-800萬歐元用于解決固態(tài)電解質(zhì)相關(guān)問題；2022年5月日本宣布投入1510億日元用于資助高性能電池及材料和10個(gè)固態(tài)電池等18個(gè)課題研究。國外整體布局領(lǐng)先，力爭2030年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化。國外搶先押注全固態(tài)電池技術(shù)，部分企業(yè)已交付A樣。日本選擇了硫化物路線，研發(fā)布局最早，技術(shù)和專利全球領(lǐng)先，力爭2030年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化；韓國選擇氧化物和硫化物路線并行，目標(biāo)2025-2028年開發(fā)出能量密度為400Wh/kg的商用技術(shù)，并于2030年完成裝車；美國全路線布局，目標(biāo)在2030年能量密度達(dá)到500Wh/kg。海外固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展3.未來產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢3.1半固態(tài)電池向全固態(tài)電池過渡發(fā)展通過半固態(tài)技術(shù)向全固態(tài)電池過渡。固態(tài)電解質(zhì)的完全實(shí)現(xiàn)，將通過固液混合電解質(zhì)的形態(tài)過渡，包括聚合物-鋰鹽復(fù)合電解質(zhì)、磷酸鹽電解質(zhì)和單離子聚合物及其復(fù)合材料等。隨著技術(shù)的發(fā)展，各企業(yè)研發(fā)的固體電解質(zhì)電導(dǎo)率有望由10-3S/cm逐步提升到10-2S/cm。國內(nèi)動力蓄電池關(guān)鍵材料技術(shù)路線圖技術(shù)升級提升固態(tài)電池能量密度和綜合性能。為滿足新能源汽車需求，需要優(yōu)化現(xiàn)有固液混合電解質(zhì)的鋰離子蓄電池技術(shù)，開發(fā)新型固態(tài)鋰電池，開展提升安全性、一致性和循環(huán)壽命等關(guān)鍵技術(shù)研究。在鋰硫蓄電池方面，優(yōu)化現(xiàn)有材料體系鋰硫蓄電池技術(shù)，開展兼具高能量密度和長壽命鋰硫蓄電池的技術(shù)研究。在其他新體系動力蓄電池方面，提出高比容量鋰空氣蓄電池壽命提升和低成本鈉離子蓄電池質(zhì)量能量密度提升的技術(shù)新途徑和新方法等。國內(nèi)電池技術(shù)路線圖3.2固態(tài)電池原材料實(shí)現(xiàn)迭代升級固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈包括上游金屬原材料供應(yīng)到中游電池材料，包括正負(fù)極材料、隔膜和固態(tài)電解質(zhì)，及下游固態(tài)電池產(chǎn)品等。固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池最大區(qū)別在于行業(yè)鏈中游原材料的迭代升級。固態(tài)電池原材料主要包括正負(fù)極材料、隔膜以及固態(tài)電解液。固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈與液態(tài)鋰電池大致相似，區(qū)別在于中游的負(fù)極材料和電解質(zhì)不同。主流廠商按照半固態(tài)到全固態(tài)的發(fā)展路徑布局，核心變化在于引入固態(tài)電解質(zhì)，負(fù)極將從石墨，向硅基負(fù)極、含鋰負(fù)極，再向金屬鋰負(fù)極升級：正極從高鎳三元，向高電壓高鎳三元、超高鎳三元，再向尖晶石鎳錳酸鋰、層狀富鋰基等新型正極材料迭代;隔膜從傳統(tǒng)隔膜，向氧化物涂覆隔膜，再向取消隔膜升級。固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)梯次滲透趨勢。預(yù)計(jì)液態(tài)電池到固態(tài)電池的技術(shù)迭代路徑大致遵循“引入固態(tài)電解質(zhì)→引入新型負(fù)極→引入新型正極”路徑。階段一：引入固態(tài)電解質(zhì)，保留少量電解液，正負(fù)極仍為三元+石墨/硅負(fù)極，并采用負(fù)極預(yù)鋰化等技術(shù)提高能量密度。階段二：用固態(tài)電解質(zhì)逐步至完全取代電解液，用金屬鋰取代石墨/硅負(fù)極，正極仍為三元材料。階段三：逐漸減薄固態(tài)電解質(zhì)的厚度，并用硫化物/鎳錳酸鋰/富鋰錳基等材料取代正極。固態(tài)電池技術(shù)迭代路徑固態(tài)電解質(zhì)主流技術(shù)以氧化物電解質(zhì)及硫化物電解質(zhì)為主。根據(jù)電解質(zhì)的不同，主要可分為聚合物固態(tài)電解質(zhì)和無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)。前者代表性的體系是PEO聚環(huán)氧乙烷；后者是氧化物、硫化物和鹵化物體系。氧化物電解質(zhì)在穩(wěn)定性上占優(yōu)，而硫化物在電導(dǎo)率上占優(yōu)。氧化物代表企業(yè)包括中國臺灣輝能、TDK、豐田、江蘇清陶能源、北京衛(wèi)藍(lán)新能源等，硫化物代表企業(yè)包括寧德時(shí)代、松下、LGC等。4、新能源增長趨勢確定，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)鏈核心矛盾在供給端。1-11月，國內(nèi)新能源汽車銷量、動力電池產(chǎn)量和裝機(jī)量同比增速分別為37%/43%/31%；1-11月全球動力電池裝機(jī)量624GWh，同比+42%，增速自高點(diǎn)回落但依然可觀。隨著美國、東南亞等新興市場快速崛起，全球范圍內(nèi)有望激發(fā)新一輪增長活力。而供給端的過剩與庫存才是新能源汽車及鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)前面臨的主要問題。5、融資收緊預(yù)期下降，供給端擴(kuò)張放緩，盈利有望復(fù)蘇。當(dāng)前固定資產(chǎn)投資增速已經(jīng)邊際放緩，在建工程同比增速也已從高點(diǎn)回落?；诋?dāng)前市場對行業(yè)增速、產(chǎn)業(yè)鏈盈利、格局惡化的擔(dān)憂，疊加再融資規(guī)則的收緊，鋰電企業(yè)融資難度加大節(jié)奏減緩，行業(yè)繼續(xù)大規(guī)模擴(kuò)張受到制約。投資動力和融資能力受損，產(chǎn)業(yè)鏈供給端實(shí)際的擴(kuò)張速度與規(guī)模不及預(yù)期。需求保持可觀增速，而擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度滯后的情況下，行業(yè)整體有望迎來盈利復(fù)蘇。6、中國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)澜珙I(lǐng)先，有望受益全球化機(jī)遇。我國在電動車領(lǐng)域已經(jīng)形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈配套體系，并積極拓展海外市場。盡管歐美政府施加種種稅收與政策限制，但本土產(chǎn)業(yè)鏈短期內(nèi)無法攻破技術(shù)、成本等多方壁壘，日韓企業(yè)在長期低盈利下擴(kuò)張力度也相對有限，產(chǎn)業(yè)發(fā)展終究要從政策導(dǎo)向、政府補(bǔ)貼驅(qū)動的競賽回歸到產(chǎn)業(yè)鏈的競爭，中國鋰電企業(yè)仍將面對全球持續(xù)增長的電動車與動力電池需求。項(xiàng)目可行性研究報(bào)告（2023年5月1日新版）編制大綱第一章概論1.1項(xiàng)目概況1.2項(xiàng)目單位概況1.3編制依據(jù)1.4主要結(jié)論和建議第二章項(xiàng)目建設(shè)背景及必要性2.1項(xiàng)目建設(shè)背景2.2規(guī)劃政策符合性2.3建設(shè)必要性第三章項(xiàng)目需求分析與產(chǎn)出方案3.1需求分析3.2建設(shè)內(nèi)容和規(guī)模3.3項(xiàng)目產(chǎn)出方案第四章項(xiàng)目選址與要素保障4.1項(xiàng)目選址4.2項(xiàng)目建設(shè)條件4.3要素保障分析第五章建設(shè)方案5.1工程方案5.2建設(shè)管理方案第六章項(xiàng)目運(yùn)營方案6.1運(yùn)營模式選擇6.2運(yùn)營組織方案6.3安全保障方案6.4績效管理方案第七章環(huán)境保護(hù)7.1執(zhí)行依據(jù)7.2建設(shè)期環(huán)境影響分析及環(huán)保措施7.3運(yùn)營期污染防治及處理措施7.4水土保持措施7.5特殊環(huán)境影響分析7.6結(jié)論7.7建議第八章節(jié)能分析8.1編制依據(jù)8.2節(jié)能原則8.3項(xiàng)目能源消耗的種類8.4節(jié)能措施第九章項(xiàng)目投資估算與資金籌措9.1投資估算9.2資金籌措第十章項(xiàng)目