会议要点
1、固态电池技术进展
· 固态电池的关键技术差异在于电解质,正负极材料也需要相应匹配以提高性能。目前负极材料变化较大,可能从石墨逐渐转变为硅碳负极,最终可能采用锂金属负极。
· 固态电解质主要分为聚合物、氧化物和硫化物三种路线。氧化物因循环性能好、电导率和成本适中而成为主流选择。硫化物虽然性能优越,但加工难度大,量产难度高。
· 国内厂商主要采用氧化物路线,硫化物则更多瞄准全固态电池的研发。
2、成本与市场应用
· 固态电解质的成本差异显著,聚合物电解质成本最低,硫化物成本最高。目前固态电池成本相对较高,但未来有降本空间。
· 国内外固态电池发展路线不同,国外主要瞄准全固态电池,国内则经历半固态电池作为过渡。半固态电池产线与液态锂离子电池相近,有利于商业化过渡。
· 半固态电池对电解液、隔膜、正极材料的影响较大,短期内需求可能被抑制或取代,但隔膜短期内不会被淘汰。
3、固态电池产业链影响
· 结构件对半固态电池影响不大,但全固态电池可能主要采用软包封装,增加铝塑膜需求。铜箔和导电技能辅材需求保持一致。
· 固态电池发展分为三个阶段:部分引入固态电解质、提高固态电解质含量、最终实现全固态电池。
· 半固态电池的降本进展主要针对氧化物体系,通过规模效应和原材料成本控制有望降低成本。
4、应用场景与企业布局
· 半固态电池因成本较高,应用场景有限,预计主要渗透30万以上车型市场。
· 电池厂布局方面,非一线企业如蔚蓝、清桃、赣峰、东池等在半固态电池领域进展较快。宁德时代、比亚迪等一线企业可能直接研发全固态电池。
5、投资机会与建议
· 投资固态电池相关企业时,应关注半固态电池相关企业动态、关键材料变化、固态电解质企业等。
· 千桃、蔚蓝、赣峰锂业、冠盛股份等企业的半固态电池进展和产能规划值得关注。
· 全固态电池的研发和量产仍面临技术和成本挑战,需要关注技术突破和量产进展。
· 主题投资可关注新车型装车、量产放量以及国外龙头企业的技术突破等催化剂。
· 以上要点均基于提供的会议记录文稿进行提炼,已按照要求进行校对、润色,并去除与投资无关内容。
会议实录
1、固态电池技术与成本分析
· 各位领导早上好,我是财通电信的研究员陈佳林。今天我将为各位领导更新固态电池领域的最新进展以及各家公司的现状。自去年以来,蔚蓝公司推出的半固态电池已经装车大约半年时间。在此期间,固态电池领域的主题投资已经经历了几轮。因此,我相信各位领导对固态电池的基本信息已经有了一定的了解。我将再次简要介绍,然后重点介绍投资标的。
· 首先,固态电池的最大特点是其电解质。为了匹配各项性能,如能量密度和循环次数,正负极材料也需要相应的匹配。这张图展示了正负极材料的一些变化,其中变化最大的是负极。正极主要采用三元高镍或超高镍材料。负极则从石墨逐渐转变为硅碳负极,最终可能发展为锂金属负极。
· 接下来,我们来看固态电解质方面,目前有三个主要的技术路线:聚合物、氧化物和硫化物。其中,聚合物是最早研发的,其优点是在室温下工作,但功率密度较低,倍率性能不佳,且电池的能量密度也不高。目前,聚合物的应用相对较少,氧化物更为主流,尤其是在国内企业中。
· 氧化物电解质相对于聚合物和硫化物来说,是一个相对折中的选择。它的优点是循环性能较好,电导率介于两者之间,成本也处于中等水平。硫化物电解质虽然性能优异,但加工性能较差,制备过程中需要气氛保护,对环境控制要求较高,且其机械性能相对较差,因此实现量产的难度更大。
· 目前,国内许多主流厂商选择的是氧化物路线,包括目前备受关注的半固态电池,它们大多采用氧化物或氧化物与聚合物的复合路线。硫化物路线则更多地瞄准全固态电池,预计在未来2-3年内实现全固态电池的商业化。
· 此外,成本是一个大家非常关注的指标。根据我们的调研,不同固态电解质的成本差异较大。例如,聚合物电解质的单千克成本约为100至110元,而液态电解质的成本为每公斤70元。换算成万元每吨的单位,液态电解质的成本约为7万元,聚合物约为10至11万元,氧化物在100万至200万元之间,硫化物则超过300万元。可以看出,聚合物电解质的成本最低,与液态电解质相近,而硫化物的成本最高。
2、固态电池发展与成本分析
· 在国内外固态电池的发展中,国外主要聚焦于全固态电池的研发,而国内则可能首先经历半固态电池的阶段。这主要是因为中国液态锂离子电池技术相对成熟,因此企业在选择未来发展方向时可能会有所权衡。国内企业更倾向于实现从液态到固态电池的平稳过渡,而非立即放弃液态锂离子电池。
· 半固态电池的生产线与液态锂离子电池相似,除了前端工艺有所不同外,后端工艺基本可以沿用。因此,半固态电池可以作为国内商业化的过渡产品,逐步发展至全固态电池。在电池的分类上,主要依据电解液含量来区分:半固态电池的电解液含量约为5%至10%,而全固态电池几乎不含电解液,液态电池的电解液含量则为20%至25%。
· 未来液态锂电池将面临影响,尤其是电解液的短期需求可能受到抑制,长期可能被固态电解质取代。隔膜在短期内不会被淘汰,因为半固态电池仍需使用隔膜,但长期来看可能会被取代。全固态电池直接使用固态电解质作为隔离材料,而正极材料在现有全固态电池中也可以使用,但若要提升性能,可能需要对正极材料进行调整。负极材料的变化可能较大,初期可能添加硅元素,长期可能完全采用锂金属替代。
· 结构件方面,半固态电池对电池形状无严格要求,因此对现有封装比例无影响。但全固态电池可能主要采用软包封装技术,这可能会减少对结构件的需求,同时增加对铝塑膜的需求。铜箔的更新换代与液态电池保持一致,而导电辅助材料在全固态电池中仍需添加,但材料可能会更新换代。
· 固态电池的发展可分为三个阶段:首先是部分引入固态电解质的半固态电池;第二阶段是提高固态电解质含量,减少液态电解质;第三阶段是将液态电解质含量降至最低,设计固态电解质膜以提升能量密度。
· 在成本降低方面,半固态电池目前主要采用氧化物体系,以李兰高氧为例,原材料和加工成本相对较高,但随着规模效应的提升,成本有望降低。目前,半固态电池的成本仍然较高,应用场景有限,预计主要渗透30万元以上的车型市场。
· 在企业布局方面,非一线电池企业如宁德时代、比亚迪等可能直接研发全固态电池,而一些新兴企业可能选择半固态电池作为过渡路线。值得关注的企业包括蔚蓝、清桃、赣峰和东池等,它们在半固态电池领域进展较快。
· 投资方面,全固态电池的发展重点在于电解质,相关标的包括金龙鱼、上海洗霸等,这些企业在固态电解质领域较为专注。原材料供应商如东方锆业、三峡新材等也值得关注。夏屋虽然在正极材料领域较为突出,但其在固态电解质方面的布局尚未受到广泛关注。
3、固态电池材料与市场前景
· 对,目前硫化物固态电池的量产路线尚未明确,因此市场对硫化物电池的关注度并不高。当前市场热点是半固态电池,硫化物电池的应用需求相对较少。
· 值得关注的是,万盛和奥科股份这两家公司主要提供原材料。其中,冠盛在电池领域的业务更为深入,而奥克股份则主要提供原材料,其供应量相对较大。
· 在固态电解质领域,除了关注上述企业外,还应考虑其他环节。例如,负极材料的变化较多,目前主流仍是常规材料。祥风华因向清桃供应规范负极而受到较高关注。贝特瑞、杉杉、蒲太太等企业也在与客户验证产品,主流厂商在数据归纳上都有布局。非负极材料厂商如多不多瑰宝也在新技术上有所布局,但其与半固态电池主题的关联性还需观察。
· 正极材料方面,当参和容博近期涨幅较大,主要因为他们与青桃和蔚蓝有合作,受青岛电池需求增长的推动。龙柏与蔚蓝也有合作,这两家公司在三元正极材料领域处于领先地位,基本面较为扎实。目前锂电池行业的悲观预期正在扭转,因此这两家公司值得关注。
· 其他材料方面,铝塑膜因全固态电池可能使用软包而需求增长。主要生产企业包括海顺新材、新纶新材、紫江企业、明冠新材和道士技术。根据测算,每千瓦时用量约为120万平方米。结合各企业的产能,铝塑膜供应并不紧缺。由于当前市场关注的是半固态电池,对铝塑膜的影响较小,因此铝塑膜的涨幅并不突出。
· 此外,还有一些添加剂值得关注,如利民股份生产的立FSI,以及达恩股份的粘结剂。半固态和固态电解质膜等小材料也值得关注,虽然它们可能不是首选,但如果整个主题受到市场追捧,这些材料也有望实现增长。
4、固态电池技术与产能进展
· 近日,投资交流会聚焦于固态电池领域的最新进展。千桃公司目前采用半固态电池技术,其技术路线结合了氧化物和聚合物,主要材料为锂镧高氧和锂镧高太阳。在正极材料方面,千桃选择了三元高镍,而负极则采用硅碳材料。公司透露,其半固态电池第一代产线的成本与液态电池相比变化不大,主要原因在于第一代产线的前段工序需要调整,而中后段变化较小。因此,成本提升有限,有望率先实现量产车装车。
· 展望全固态电池,千桃预计产线将有70%的变更。目前,公司已具备1.7吉瓦时的产能,包括昆山的0.7吉瓦时中试线和宜春的1吉瓦时量产线。即将投产的产能超过30吉瓦时。此外,公司还规划了新的正极材料产能,暗示在未来半固态向全固态发展过程中,正极材料可能会有较大变化,可能不再使用传统的三元高镍,而是采用如富锂锰基等新型材料。电池形态方面,半固态电池不局限于特定封装形式,而全固态电池则更倾向于软包封装。
· 蔚蓝公司同样采用氧化和聚合物复合技术,但技术路线与千桃不同,采用LATP路线。其固态电解质由蓝固新能源供应,正极材料供应商包括当生和容博,硅碳材料则由天幕仙岛提供。蔚蓝的产能规划同样雄心勃勃,目前已规划超过100吉瓦时的产能。这表明未上市企业对半固态电池技术持坚定态度。
· 赣峰锂业是最早实现半固态电池装车的企业之一,2022年已将产品搭载至东风汽车。公司与广赛力斯等企业有合作,产品采用高镍三元正极和石墨或硅碳负极。赣峰锂业的产能规模较大,目前半固态电池产能约为4吉瓦时,未来规划中还有36吉瓦时的产能建设。
5、固态电池投资前景与挑战
· 冠盛股份原本专注于汽车零部件制造,目前正与东驰能源合作开发固态电池。他们首先研发的是半固态电池,采用聚合物技术路线,正极材料为磷酸铁锂,与之前提到的三元材料不同。这是因为他们的目标市场并非汽车行业,而是海外家庭储能市场。该市场对能量密度的要求相对较低,而对循环寿命的要求更高,因此选择了磷酸铁锂电池。目前,他们已建成一条0.5GWh的示范线。
· 半固态电池的组成除了聚合物质电解质外,正极、负极等其他部分与之前提到的产品相比没有太大变化。该产品的性能表现良好,循环次数已超过1万次。由于冠盛股份在汽车零部件领域的背景,其在欧洲拥有完善的营销渠道,这可能在家庭储能市场上为其带来优势。目前,我们讨论的主要是半固态电池及其进展。
· 然而,全固态电池的研发与半固态电池相比仍有较大差距。材料和工艺方面还需进一步突破。例如,全固态电池需要克服单晶技术的难题,否则正负极容易从极片上脱落,影响电池性能。此外,整个电池制造过程,包括电池电芯的生产,都需要在现有产线上进行大量改进。目前,全固态电池的量产还需要一段时间。
· 对于固态电池主题投资,未来可能会有更多机会。投资者可以关注国内外新车型陆续采用半固态电池的情况,以及固态电池行业的龙头企业宣布的技术突破,这些都可能成为固态电池投资的催化剂。在选择投资标的时,应首先关注半固态电池相关企业,如清朝未来和冠盛股份的动态。此外,还需关注电池生产制造环节的突破,以及关键材料的变化,尤其是正负极材料和固态电解质。固态电池与锂电池的最大区别在于固态电解质的应用。投资者还可以关注固态电解质生产企业。