事件:固态电池中期审核进展顺利,产业从实验室走向量产,近期特斯拉干法电极突破是重要催化,国内头部电池厂和车企推进加速,设备环节率先受益,材料环节逐步跟进。
去年10到11月,一批涉及电池厂和车企都发布了固态电池规划,当时市场热度很高,相关标的涨幅很大。但随后进入冷静期,关注度下降。回头看,当时确实处于早期阶段,很多是实验室指标,量产难度和循环寿命等实际性能与实验室数据有差距。所以当时我们认为,除了能量密度,循环寿命也是关键指标,目前行业在这块进步较好。
当前产业出现几个重要变化。2月1日马斯克在社交媒体表示,特斯拉团队已实现干法电极大规模生产,官方也确认了这一突破,称这将降低成本、提升续航并简化制造流程。特斯拉在4680电池上已投入很久,这次干法电极的突破对固态电池是重要催化。干法电极是固态电池的核心工艺,特斯拉的突破意味着行业可能加速。
产业链调研显示,头部电池厂和车企都在积极推进。上汽、长安等车企的固态电池车型今年开始招标,进度比预期快。设备端,先导智能、利元亨等厂商近期变化明显。1月份我们了解到一些新的积极进展,虽然节奏没那么快,但头部客户推进速度超预期。
机构的观点也有调整。之前偏保守,现在更乐观,认为固态电池对锂电池产业是增量,不是替代。2027年小批量装车目标可能提前到2026年,设备需求会提前一年释放。目前阶段,设备环节比较受益,尤其是干法电极设备,先导智能、利元亨等进展较快。材料端,上海洗霸、厦钨新能等也值得关注。具体看,固态电池对设备要求更高,先导智能在干法电极设备上卡位较好,与头部客户合作紧密。材料端,上海洗霸的固态电解质、厦钨新能的正极材料都有进展。此外,瑞泰新材、当升科技等也在布局。
周末工信部固态测试通过,国家层面对固态定调积极!
固态电池大会就最新进展探讨(新华社发文报道),核心结论:固态的工程技术问题逐步解决,产业化落地在即。26年核心任务为电芯产品、工艺定型,开启装车测试,27年完成10万KM+测试,装车示范,投入商业化应用。
本次固态大会,就固态当前最核心的技术/工程问题提出的解决方案总结如下:
- 固固界面:界面包覆 / 改性,构建互融 / 原位生长界面;
- 材料端升级:1)电解质采用复合体系,提升综合性能。2)锂金属 / 合金做骨架复合,调控成核抑制枝晶。
- 工艺工程化:开发干法 / 原位固化 / 转印工艺,精准控孔隙率;研发卷对卷设备;
伴随上述问题的解决,2027年固态电池有望实现100Ah的电芯,对应400Wh/kg能量密度,循环超1000次,倍率超1.5C,针刺不爆炸,不起火;
2030年目标实现能量密度超500Wh/kg,循环超2000圈,倍率超5C,针刺不爆炸,不起火,成本与液态电池趋同。
1、发展固态电池的必要性毋容置疑,挑战尤在,进展亦可期。当下固态产业从实验室走向工程化验证,仍然维持2025年的产业化阶段目标,共性问题在于界面反应引发的稳定性问题,材料、电极、电芯多维度的挑战,不再专注单一性能指标,要全盘优化体系,比方电解质的相纯度、晶粒分布和杂质更为关键。此外,安全问题需要聚焦在制造端、造车端和使用端。
2、关键材料与电芯创新
1)正极方面,高镍三元富锂锰基硫正极氧正极。前驱体技术至关重要,通过LCTO形成互溶界面,也可以降低界面阻抗。此外,掺杂稀土元素的超高镍三元正极提高耐压稳定循环。
2)负极方面,CiOxiLi。硅负极与锂金属负极并非完全对立,核心是解决界面稳定性和体积形变问题。一步法OSD硅负极改善循环和能量密度;锂负极基底制备,调控热力学动力学;重点在于拓扑强化负极,实现结构性膨胀收缩等。
3)电解质方面,硫化物(主)卤/氧/聚(辅)。性能一致性、批次稳定性亦有差距,其中硫化物为主流,卤化物路线创新卤氧结晶Li3Ta3O4Cl10的基础结构设计,探寻低成本方案。硫化物电解质引入碘离子,在DAI模式下构建动态自适应界面。
3、工艺创新与关键装备
制备方面的核心问题在于正负极和电解质的缝隙控制在1μm以下,孔隙率控制在8-10%以内。
1)干法工艺,优势逐步凸显,正极追求厚度(解决流延边缘缺陷),电解质主流是20-30μm湿法工艺,后续迭代至干法工艺+转印。当前各家设备公司均开发出特定型产品,效率直逼湿法。
2)胶框成型,目前存在胶框转印、丝网印刷、UV打印和点胶等工艺,复杂、成本高、节拍慢和量产难是瓶颈问题,模块化、柔性化是关键。
3)等静压,当下高压高温大容积的等静压均实现样机落地,但仍受到节拍影响。针对等静压连续生产的缺陷,部分公司探索通过单道次、双道次、多道次辊压替代等静压,推动全固态电池产业化。
4、当前重视板块催化预期,太空固态形成共识打开叙事想象,材料体系创新和设备成熟应用将会是下一阶段的核心催化,届时工信部测试效果和电池厂商的量产招标形成持续性β。
【设备】优选确定性的干法电极,宏工&纳科&先惠;整线的先导&利元亨&海目星,放量预期的灵鸽,逻辑共振的德龙&奥特维&微导,等静压的荣旗&利通,业绩优绩的联赢等。
【材料】优选有确定性有卡位的龙头个股:硫化锂的厦钨、洗霸,无负极的中一海亮,碘化锂方面的博苑、当升,复合路线的三祥、天奈等。