近日，寧德時(shí)代發(fā)布了新的電池技術(shù)——凝聚態(tài)電池，主打高比能和高安全，單體能量密度高達500Wh/kg。

據寧德時(shí)代介紹，針對超高比能化學(xué)材料的電化學(xué)反應變化，凝聚態(tài)電池采用了高動(dòng)力仿生凝聚態(tài)電解質(zhì)，可以構建微米級別自適應網(wǎng)狀結構，在增強微觀(guān)結構穩定性的同時(shí)，提高電池動(dòng)力學(xué)性能。

【資料圖】

值得注意的是，在固態(tài)電池、半固態(tài)電池一而再、再而三的“跳票”的情況下，在發(fā)布會(huì )上，寧德時(shí)代首席技術(shù)官吳凱表示，今年底前寧德時(shí)代將形成量產(chǎn)凝聚態(tài)汽車(chē)電池的能力，同時(shí)也已經(jīng)與民用飛機公司合作開(kāi)發(fā)電動(dòng)機。

中金公司研報指出預計年內有多個(gè)車(chē)企品牌搭載半固態(tài)電池率先量產(chǎn)，建議關(guān)注固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈從0到1環(huán)節投資機遇。

那么什么是固態(tài)電池呢？其和傳統鋰離子電池相比又有什么優(yōu)點(diǎn)呢？

固態(tài)電池行業(yè)正處于從0到1的階段

所謂固態(tài)電池，就是指采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池。

固態(tài)電池是一種電池科技。與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。

由于科學(xué)界認為鋰離子電池已經(jīng)到達極限，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態(tài)鋰電池技術(shù)采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。

固態(tài)電池與目前主流的傳統鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì)。固態(tài)電池是使用固體電解質(zhì)，替代了傳統鋰離子電池的電解液和隔膜。而傳統鋰離子電池主要由正負極材料、電解液和隔膜組成。正負極材料決定了電池的容量，電解液及隔膜作為傳輸鋰離子的介質(zhì)。這個(gè)就是本質(zhì)的區別。

固態(tài)電池可兼顧高安全性、高比容量，遠期可實(shí)現較液態(tài)電池更低制造成本。固態(tài)電池可兼顧高安全性和高比容量電極材料，是實(shí)現更高能量密度的必要路徑，同時(shí)由于更高的理論模組空間利用率、更簡(jiǎn)化的電池組裝工序，其具備較液態(tài)電池更低的理論成本。

從安全性看，固態(tài)電解質(zhì)材料熱穩定性好、不易燃燒且固態(tài)電池無(wú)電解液泄露風(fēng)險，具有更好的安全性。

從能量密度看，固態(tài)電池與鋰金屬負極兼容性好，模組空間利用率高、配組靈活，有望進(jìn)一步提升能量密度。

雖然固態(tài)電池優(yōu)點(diǎn)很多，但固態(tài)電池應用之路困難重重，仍需解決幾大痛點(diǎn)。

第一是供應鏈重塑：固態(tài)電池相比現有成熟的液態(tài)鋰電池技術(shù)變更巨大，需重塑本就極其復雜的鋰電池供應鏈，任重道遠。

第二是降低成本：固態(tài)電池采用的預鋰化硅碳負極或遠景金屬鋰負極、高鎳正極、固態(tài)電解質(zhì)等新科技材料生產(chǎn)成本遠高于目前對應的材料，降本之路極其艱巨漫長(cháng)。

第三是快充效率不佳，固態(tài)電解質(zhì)導電率僅為電解液十分之一，快充效率不佳，嚴重影響實(shí)際應用。

產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面光大證券預計2023年全球半固態(tài)電池滲透率為1%。分別搭載衛藍新能源、贛鋒鋰業(yè)半固態(tài)電池的蔚來(lái)ET7、東風(fēng)E70，搭載半固態(tài)電池的賽力斯純電動(dòng)SUV、東風(fēng)追光轎車(chē)均于2022-2023年已經(jīng)/計劃交付。此外，清陶能源、國軒高科、孚能科技生產(chǎn)的半固態(tài)電池也于2022-2023年已經(jīng)或計劃裝車(chē)。根據測算，2023年全球半固態(tài)電池滲透率約為1%，需求達到約8.8GWh， 2023-2030年，全球固態(tài)電池需求增長(cháng)的CAGR為63.7%。

在市場(chǎng)規模方面，觀(guān)研天下測算，中國固態(tài)電池規模有望在2025年達到29億元，2030年突破200億元，預計2022年至2030年復合增長(cháng)率高達55.01%。在出貨量方面，國內出貨量有望在2025年達24GWh，2030年突破250GWh，2022年至2030年復合增長(cháng)率高達74.66%。

固態(tài)電池對行業(yè)有何影響

無(wú)論是半固態(tài)電池還是固態(tài)電池影響主要在電池的材料方面。其中半固態(tài)電池對現有材料體系沖擊較小。

信達證券指出正極材料方面：目前現有的磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、三元 NCM 等正極材料仍可延續使用。負極材料方面：目前主流的石墨系、以及未來(lái)的硅碳系均可使用，由于半固態(tài)電池中仍然存在一定量的液態(tài)電解質(zhì)，所以鋰金屬負極目前尚不適用。

電解液方面：目前仍需要少量的有機溶劑浸漬，現有主流的鋰鹽 LiPF6以及 LiTFSI、LiFSI 等新型鋰鹽仍然需要添加；隔膜方面：由于半固態(tài)電池中仍然存在一定量的液態(tài)電解質(zhì)，仍然需要隔膜隔絕正負極防止短路，而且在一些情況下隔膜仍然要被用作骨架支撐，但是對隔膜的技術(shù)要求可能會(huì )發(fā)生變化。

而全固態(tài)電池或將對傳統液態(tài)電池四大材料體系造成較大的沖擊。正極材料未來(lái)更可能使用高比能材料；負極材料中金屬鋰有望應用；電解質(zhì)體系中液態(tài)溶劑將被完全取代；隔膜將被逐步替代。

從應用節點(diǎn)看，半固態(tài)電池或在2023到2025年實(shí)現小批量裝車(chē)使用，而全固態(tài)電池或在2030年前后迎來(lái)商業(yè)化轉折點(diǎn)。

半固態(tài)電池可以關(guān)注上海洗霸、高樂(lè )股份、金龍羽、當升科技、贛鋒鋰業(yè)等。

固態(tài)電池可以關(guān)注寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科、蜂巢能源、孚能科技、衛藍新能源、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)等。

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