行業(yè)研究行業(yè)深度報(bào)告行業(yè)研究行業(yè)深度報(bào)告《全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展規(guī)劃藍(lán)皮書》發(fā)好《全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展規(guī)劃藍(lán)皮書》發(fā)好能量密度優(yōu)勢突出，有望成為未來的正極材料迭代的主要方向。點(diǎn)企業(yè)包括SolidPower、QuantumScape、Factor電力設(shè)備滬深30030% 25% 20% 5% 0% -5%-10%-15%-20%萬聯(lián)證券研究所 商等多個(gè)類型，在固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均有布對固態(tài)電池技術(shù)路線和降本路徑的研判，EVTank預(yù)計(jì)固態(tài)電池將在2025年開始放量，到2030年全球固態(tài)電池的出貨量將有望達(dá)到的下游電池廠商，以及具備固態(tài)電解質(zhì)關(guān)鍵原材料生產(chǎn)能力的上游企萬聯(lián)證券研究所第3頁共26頁 5 5 6 6 6 9 9 9 183.1政策方面：各國政策持續(xù)發(fā)力，推動(dòng)固態(tài)電池 213.4產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程：產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)折點(diǎn)將至，未來市場空 23 25 25 5 6 6 7 8 8 9 20萬聯(lián)證券研究所 21 22 23 24 24萬聯(lián)證券研究所第5頁共26頁 留了傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池的隔膜結(jié)構(gòu)，為通往全固態(tài)電池路上的“折萬聯(lián)證券研究所 資料來源：36氪研究院，萬聯(lián)證券研究所升至90°C-120°C時(shí)，由于電池過熱，鋰電池負(fù)極表面SEI膜開始分解，嵌鋰碳直接上升至200°C后，促進(jìn)電解液氣化分解，電池發(fā)生劇烈燃燒及爆炸。固態(tài)電池工作溫度范圍更寬，耐熱性更好。固態(tài)電池正常工作溫度范圍為-50℃-120℃,與普通鋰電池相比具有更廣泛的溫度適應(yīng)性。同時(shí)，由于固態(tài)電解質(zhì)具有耐方面，材料體系從磷酸鐵鋰向能量密度更高三元發(fā)展，而三元電池內(nèi)部萬聯(lián)證券研究所池的能量密度在200-300Wh/kg之間，材料的潛能基本被挖掘得接近極限值。密度范圍約為150-300Wh/kg，半固態(tài)電池約350Wh/kg左右,全固態(tài)電池可以達(dá)到磷酸鐵鋰鎳錳酸鋰碳，硅碳碳，硅碳技術(shù)成熟成本低接近性能極限研發(fā)中后期樣品試制資料來源：財(cái)經(jīng)十一人，萬聯(lián)證券研究所料石墨的比容量為365mAh/g，固態(tài)電池負(fù)極材料硅碳負(fù)極的比容量高達(dá)1000-鋰負(fù)極的應(yīng)用將能夠大幅提升鋰電池能量密度。萬聯(lián)證券研究所第8頁共26頁 資料來源：《All-solid-statelithium-ionandlithiummetalbatteries–pavingthewaytolarge-scaleproduction》，萬聯(lián)證券研究所萬聯(lián)證券研究所 化學(xué)接觸上:固態(tài)電池中金屬鋰負(fù)極和固態(tài)電解質(zhì)相互接觸后容易自發(fā)地發(fā)生化學(xué)資料來源：電動(dòng)車公社，萬聯(lián)證券研究所在目前主要的三大固態(tài)電解質(zhì)中，常見的氧化物固態(tài)電解質(zhì)室溫離子電導(dǎo)率約為10-解質(zhì)室溫離子電導(dǎo)率約為10-7-10-5S/cm，是三大固態(tài)電解質(zhì)中最低，比液全固態(tài)電池的實(shí)際應(yīng)用。因此明確高離子電導(dǎo)率的實(shí)現(xiàn)條件是發(fā)展高性能固態(tài)電解傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)-2--7-10-5低3-5個(gè)數(shù)量級-4-10-3低1-2個(gè)數(shù)量級硫化物固態(tài)電解質(zhì)-3-10-2接近液態(tài)電解質(zhì)主要原因包括材料成本高、制造工藝不成熟、生產(chǎn)規(guī)模小和供應(yīng)鏈隨著技術(shù)的進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，未來固態(tài)電池成本有望降低。根據(jù)Wind數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2024年10月，我國方形動(dòng)力電芯平均價(jià)格在0.35-0.6元/Wh之間，遠(yuǎn)低于固傳統(tǒng)液體鋰電池價(jià)格接近。資料來源：Wind、TrendForce集邦咨詢，萬聯(lián)證券研究所 預(yù)鋰化負(fù)極、富鋰負(fù)極、金屬鋰負(fù)極發(fā)展，最終發(fā)展至全固電池的最終形態(tài)。 聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、鈣鈦礦型、石榴石型以及LiSICON型等電解質(zhì)都屬于晶態(tài)電解質(zhì)，而應(yīng)用在薄體結(jié)構(gòu)或?qū)⒉煌镔|(zhì)與之摻雜來提高LLTO的離子電導(dǎo)率；NASICON型固體電解24)3LiPON是一種非晶態(tài)電解質(zhì)，在0-5.5V電壓下相對于Li/Li+時(shí)是相對穩(wěn)定的，從而使得薄膜固態(tài)電池可以使用多種類型的電極材料，但由于LiPON型固體電材料體系方面，硫化物玻璃態(tài)固態(tài)電解質(zhì)主要包括Li2S-P2S5體系，此類材料完方式來提高其化學(xué)穩(wěn)定性和電導(dǎo)率；晶態(tài)電解質(zhì)主要包括LGPS體系。2011年，生產(chǎn)成本較高。當(dāng)前研究主要聚焦于通過Si\Sn替代Ge，來降低成本并提高化硫化物固態(tài)電解質(zhì)研究體系率鋰枝晶問題穩(wěn)定性差加工復(fù)雜穩(wěn)定性差研究提高電解質(zhì)穩(wěn)定性資料來源：能源電力說，萬聯(lián)證券研究所快速形成規(guī)模化，技術(shù)有待提升。聚合物路線目前在半固態(tài)電池中已有應(yīng)用，合技術(shù)路線為主。業(yè)和機(jī)構(gòu)主要集中在日韓及美國，國內(nèi)企業(yè)以寧德時(shí)代技術(shù)路線技術(shù)路線硫化物硫化物贛鋒鋰業(yè)硫化物輝能科技松下電器蜂巢能源硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物/氧化物技術(shù)成熟度膜材料復(fù)合在1994年獲得商業(yè)許可，多用于制備薄膜電池4質(zhì)，目前處于實(shí)驗(yàn)室研究階段硫化物贛鋒鋰業(yè)kg級以上制備固態(tài)鋰電池的負(fù)極材料體系主要包括金屬鋰限制了其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。目前研究方向主要是通過在鋰金屬表面引入納米涂層或改性具有價(jià)格低、循環(huán)穩(wěn)定性好、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，然而其理論比容量較低，極限在容量高達(dá)4000mAh/g，將近碳基材料的10倍。但是硅基材料在充放電過程中存在體積基材料的復(fù)合可以改善這一問題。研究方向金屬鋰負(fù)極材料金屬鋰位循環(huán)過程中電極體積變化大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電極粉化失效，循環(huán)性能大幅下降；鋰是電極活性物質(zhì)，相應(yīng)的安全隱患仍存在合成新型合金材料、制備超細(xì)納米合金和復(fù)合合金體系碳族負(fù)極碳基、硅基、錫基材料(以石技術(shù)成熟，充放電效率高碳基負(fù)極的理論容量較低，可開發(fā)使用摻雜石墨烯、碳納米管等納米碳作為新型碳材料極材料金屬氧化物、金屬基復(fù)合氧化物和其他氧化物從電化學(xué)過程中，大量的Li被消耗，造成巨大的容量損失，并且循 材料的循環(huán)穩(wěn)定性和體積膨脹問題得到了有效改善，硅基負(fù)極材料開始在高端市場循環(huán)穩(wěn)定性和安全性等方面問題。 包括固態(tài)電池在內(nèi)的先進(jìn)電池技術(shù)的規(guī)?；a(chǎn)，固態(tài)電池目標(biāo)能量密度達(dá)到前2倍以上水平，到2030年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)鋰電池要點(diǎn)《鋰電池2021—2030年提出到2030年實(shí)現(xiàn)包括固態(tài)電池在內(nèi)的先進(jìn)電池技術(shù)的規(guī)?；a(chǎn)，固態(tài)電池目標(biāo)能量密度達(dá)到500Wh/kg《蓄電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》提出通過綠色創(chuàng)新基金等方式，加快固態(tài)電池為核心的新一代電池、材料創(chuàng)新，提升電池續(xù)航，能量密度達(dá)到當(dāng)前2倍以上水平，到2030年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)鋰年《2030二次電池產(chǎn)業(yè)發(fā)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略》提出“到2030年韓國占據(jù)全球電池產(chǎn)業(yè)40%市場份額”的發(fā)展目標(biāo)，通過公私合作、投資拉動(dòng)，促進(jìn)企業(yè)科技創(chuàng)新，加速搶占下一代電池技術(shù)的戰(zhàn)略高地，加快產(chǎn)能和供應(yīng)鏈體系建設(shè)《歐洲電池研發(fā)創(chuàng)新路年優(yōu)先事項(xiàng)，并實(shí)現(xiàn)電堆成本控制在75歐元每千內(nèi)資料來源：雙碳情報(bào)、各政府網(wǎng)站，萬聯(lián)證券研究所強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)固態(tài)電池等新型儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)品規(guī)?；瘧?yīng)用，同時(shí)加強(qiáng)固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)體系研究。發(fā)布部門要點(diǎn)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展《"十四五"新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》發(fā)改委加強(qiáng)新型儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)先進(jìn)儲(chǔ)究制定鋰離子電池全生命周期評價(jià)體系及安全標(biāo)資料來源：政府網(wǎng)站，萬聯(lián)證券研究所物電解質(zhì)由于具有較高的離子電導(dǎo)率，良好的機(jī)械特性而成為全固態(tài)電池的有力候豐田表現(xiàn)尤為突出，擁有超過1300項(xiàng)固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)專利，位居全球首位。在電池技術(shù)的過渡階段實(shí)現(xiàn)更好的系統(tǒng)適配。量產(chǎn)計(jì)劃方面，三星SDI計(jì)劃在2027年開始量產(chǎn)全固態(tài)電池，SKOn目標(biāo)是在2028年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化，LG新能源則預(yù)公司名稱技術(shù)路線2023年10月宣布固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)突破，充電10分2023年12月宣布將全固態(tài)電池的量產(chǎn)時(shí)間從2027年推遲至2030年以硫化物松下將于2025-2029年量產(chǎn)面向無人機(jī)等開發(fā)的小型全固態(tài)電池；20月首次公開快充全固態(tài)電池，10%充到80資成立PrimePlanetEnergy&So硫化物2024年2月，全固態(tài)電池首次接到芯片設(shè)全固態(tài)電池試作品AS-LiB，容量可達(dá)5000mA硫化物2020年宣布開發(fā)出一種高能量密度的全固態(tài)電季投產(chǎn)全固態(tài)電池生產(chǎn)線，2025年在新車型上使用全硫化物2017年宣布研發(fā)固態(tài)電池，并已建立中試生產(chǎn)設(shè)施；2Materials公司，主攻固態(tài)電池研發(fā)，預(yù)計(jì)2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。硫化物2023年下半年開始小規(guī)模的固態(tài)電池生產(chǎn)態(tài)電池試點(diǎn)生產(chǎn)線(S-line)已經(jīng)完工；2024年3月首次公開其全固態(tài)電池(ASB)的量產(chǎn)準(zhǔn)備路線圖；計(jì)劃在2025年開發(fā)出大型電池生產(chǎn)技術(shù)，硫化物2023第三季度開始在梧倉工廠建設(shè)半固態(tài)電池750Wh/L的聚合物固態(tài)電池和完成硫化物下一代電池試驗(yàn)工廠正在建設(shè)，預(yù)計(jì)2024年完與SolidPower的合作伙伴關(guān)系；計(jì)劃在2026年完成聚合氧化物復(fù)合材料和硫化物固態(tài)電池兩款電池的早期原型；2028年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池商業(yè)資料來源：EnergyTrend集邦鋰電，萬聯(lián)證券研究所戶認(rèn)可樣品（C樣）三個(gè)階段。SolidPower已在2023年生產(chǎn)出A樣品，并交付給寶馬A0樣品，F(xiàn)actorialEnergy電池產(chǎn)品也進(jìn)入了A樣送樣階段。SESAICorporation早在2021年便與車企簽署鋰金屬電池A樣品協(xié)議，2023年12月還簽署了鋰金屬電池B樣寶馬和福特投資了SolidPower，后者計(jì)劃2025年開發(fā)出相應(yīng)電萬聯(lián)證券研究所公司名稱技術(shù)路線公司股東包括寶馬、福特等；2017年開始與寶馬合作開發(fā)固態(tài)電池；2021年與SKOn達(dá)成聯(lián)合開發(fā)協(xié)議；2022年完成固態(tài)線安裝；2023年生產(chǎn)出A樣品并交付給寶馬進(jìn)行測試；宣布加深與SKOn的合作伙伴關(guān)系；計(jì)劃2024年全固態(tài)電硫化物議；2023年二季度開始給客戶送A0樣品；2023年10月更新固態(tài)電池測試數(shù)據(jù)；2024年通過德國大眾公司的50萬公里耐久性測試；預(yù)計(jì)2025年之前將產(chǎn)能擴(kuò)張至1GWh，長期規(guī)劃超21GWh。2021年制作40Ah固態(tài)電池原型，與奔馳、S署固態(tài)電池聯(lián)合開發(fā)協(xié)議；2022年獲得奔馳、Stellantis集團(tuán)投資；2023年200MWh固態(tài)電池工廠正式開工建設(shè)電池產(chǎn)品已進(jìn)入A樣送樣階段。吸引了包括現(xiàn)代汽車在內(nèi)的多家公司的投資；計(jì)劃2025年為雷諾提供零鉆含量固態(tài)電池技術(shù)。/從2012年起與QuantumScape合作；2018年6月追加投資，QuantumScape董事席位；2024年電池子公司PowerCQuantumScape提供的24層固態(tài)電池樣品的耐久性測試結(jié)/與SolidPower有著緊密的合作關(guān)系；Soli付了首批固態(tài)電池A樣品，寶馬將在2025年之前推出基于Solid/研發(fā)的電動(dòng)車Bluecar搭載子公司Batscap生產(chǎn)的30kWh金屬鋰聚合物電池，約有2900輛Bluecar投入使用；2023年10月，子公司BlueSolution與富士康旗下SolidEdgeSolution合作，生產(chǎn)兩2015年以9000萬美元全資收購美國固態(tài)電/資料來源：EnergyTrend集邦鋰電，萬聯(lián)證券研究所公司名稱技術(shù)路線批量生產(chǎn)；2024年11月，固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)擴(kuò)充至超1000硫化物計(jì)劃2027年，實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，搭載于比亞迪高端車型，規(guī)模約1000臺(tái)。到2030年為市場推廣期，預(yù)計(jì)有4萬輛車裝載全固態(tài)電池。到2033年，預(yù)計(jì)有12萬輛車規(guī)模化裝機(jī)，市場基負(fù)極+硫化物欣旺達(dá)計(jì)劃在2026年建設(shè)1GWh的全固態(tài)電池生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)初步量產(chǎn)，成本控制在2元/Wh以下；2024年11月，欣旺達(dá)通過負(fù)極使用鋰金屬進(jìn)一步將固態(tài)電池能量密度提升至500Wh/kg，預(yù)計(jì)2027年完成能量密度大于700Wh/kg全固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)室樣品制作；2024年12月，欣旺達(dá)子公司與廈鎢新能簽署固態(tài)電池戰(zhàn)略合作框架鋰金屬負(fù)極固2023年11月宣布完成固態(tài)電池的界面改性年4月，廣汽埃安全固態(tài)電池再獲新突破，能量框架協(xié)議；計(jì)劃于2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，能量密度超過400wh/kg，體積能量密度超過820wh/L，電池容量能夠超過75Ah。-預(yù)計(jì)在2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池裝車驗(yàn)證，并計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)裝車，與行業(yè)領(lǐng)先水平同-源擁有北京房山、江蘇溧陽、浙江湖州和山東淄博四大基地，規(guī)2022年11月下線，2023年6月正式2018年實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池量產(chǎn)；2020年車下線；2022年北汽福田商用車固態(tài)電池系統(tǒng)下線；202上汽集團(tuán)簽署協(xié)議，推動(dòng)2025年固態(tài)電池"10萬地；2024年半固態(tài)電池搭載上汽智己車型；臺(tái)州固態(tài)電池項(xiàng)目預(yù)計(jì)2025年正式投產(chǎn)。第一代半固態(tài)電池為氧化物+聚合物的技術(shù)路徑，第二代固態(tài)電池為氧化物+鹵化物+聚合物的路徑。輝能科技2016年開始進(jìn)行車規(guī)級電芯送樣；2012022年獲得奔馳投資并簽訂技術(shù)合作協(xié)議，贛鋒鋰業(yè)2023年6月，半固態(tài)鋰電池在賽力斯S2023年固態(tài)電池4GWh產(chǎn)能已建成量產(chǎn)，二代固態(tài)電池基于高鎳三元正極、含金屬鋰負(fù)極材料。目前該極、含金屬鋰資料來源：EnergyTrend集邦咨詢、IT之家、Ofweek鋰電網(wǎng)、澎湃新聞、網(wǎng)易新聞、第一電動(dòng)網(wǎng)、中研網(wǎng)，萬聯(lián)證券研究所萬聯(lián)證券研究所 （注：LMO表示錳酸鋰正極；LFP表示磷酸鐵鋰正極；LMFP表示磷酸錳鐵鋰正極；H-Ni表示高鎳正極；Li-rich表示富鋰正極；NaCuFeMnO表示銅鐵錳酸鈉正極；LMNO表示鎳錳酸鋰正極；OLO表示富鋰錳正極；GP表示石墨負(fù)極；GP表示石墨烯負(fù)極；SiO表示硅氧負(fù)極；Li表示金屬2026-2027年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池或半固態(tài)電池量產(chǎn)，比亞迪及寧德時(shí)代計(jì)劃于2027年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池小批量生產(chǎn)。海外企業(yè)方面，三星SDI、SKOn、日產(chǎn)、松下、LGES等分別計(jì)劃在2027-2030年陸續(xù)實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池商業(yè)化。 資料來源：InteractAnalysis，萬聯(lián)證券研究所階段，出貨規(guī)模較小。2023年，固態(tài)電池出貨規(guī)模為GWh水平，主要以半固體電池為預(yù)計(jì)固態(tài)電池將在2025年開始放量，到2030年全球固態(tài)電池的出貨量將有望達(dá)到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預(yù)計(jì)在10%左右，其市場規(guī)模將超過2500億元。在電池類型上，半固體電池為主要類型，全資料來源：EVTank，萬聯(lián)證券研究所 供需不平衡等因素大幅增長，將會(huì)導(dǎo)致固態(tài)電池制造成本上升，影響研發(fā)進(jìn)度。源汽車滲