固态电池处在放量的前夜（固态电池重大突破）

　　近日，宁德时代发布了新的电池技术——凝聚态电池，主打高比能和高安全，单体能量密度高达500Wh/kg。

　　据宁德时代介绍，针对超高比能化学材料的电化学反应变化，凝聚态电池采用了高动力仿生凝聚态电解质，可以构建微米级别自适应网状结构，在增强微观结构稳定性的同时，提高电池动力学性能。

　　值得注意的是，在固态电池、半固态电池一而再、再而三的“跳票”的情况下，在发布会上，宁德时代首席技术官吴凯表示，今年底前宁德时代将形成量产凝聚态汽车电池的能力，同时也已经与民用飞机公司合作开发电动机。

　　中金公司研报指出预计年内有多个车企品牌搭载半固态电池率先量产，建议关注固态电池产业链从0到1环节投资机遇。

　　那么什么是固态电池呢？其和传统锂离子电池相比又有什么优点呢？

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　　固态电池行业正处于从0到1阶段

　　所谓固态电池，就是指采用固态电解质的锂离子电池。

　　固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。

　　由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升锂电池的能量密度。

　　固态电池与目前主流的传统锂离子电池最大的不同在于电解质。固态电池是使用固体电解质，替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。而传统锂离子电池主要由正负极材料、电解液和隔膜组成。正负极材料决定了电池的容量，电解液及隔膜作为传输锂离子的介质。这个就是本质的区别。

　　固态电池可兼顾高安全性、高比容量，远期可实现较液态电池更低制造成本。固态电池可兼顾高安全性和高比容量电极材料，是实现更高能量密度的必要路径，同时由于更高的理论模组空间利用率、更简化的电池组装工序，其具备较液态电池更低的理论成本。

　　从安全性看，固态电解质材料热稳定性好、不易燃烧且固态电池无电解液泄露风险，具有更好的安全性。

　　从能量密度看，固态电池与锂金属负极兼容性好，模组空间利用率高、配组灵活，有望进一步提升能量密度。

　　虽然固态电池优点很多，但固态电池应用之路困难重重，仍需解决几大痛点。

　　第一是供应链重塑：固态电池相比现有成熟的液态锂电池技术变更巨大，需重塑本就极其复杂的锂电池供应链，任重道远。

　　第二是降低成本：固态电池采用的预锂化硅碳负极或远景金属锂负极、高镍正极、固态电解质等新科技材料生产成本远高于目前对应的材料，降本之路极其艰巨漫长。

　　第三是快充效率不佳，固态电解质导电率仅为电解液十分之一，快充效率不佳，严重影响实际应用。

　　产业化进程方面光大证券预计2023年全球半固态电池渗透率为1%。分别搭载卫蓝新能源、赣锋锂业半固态电池的蔚来ET7、东风E70，搭载半固态电池的赛力斯纯电动SUV、东风追光轿车均于2022-2023年已经/计划交付。此外，清陶能源、国轩高科、孚能科技生产的半固态电池也于2022-2023年已经或计划装车。根据测算，2023年全球半固态电池渗透率约为1%，需求达到约8.8GWh， 2023-2030年，全球固态电池需求增长的CAGR为63.7%。

　　在市场规模方面，观研天下测算，中国固态电池规模有望在2025年达到29亿元，2030年突破200亿元，预计2022年至2030年复合增长率高达55.01%。在出货量方面，国内出货量有望在2025年达24GWh，2030年突破250GWh，2022年至2030年复合增长率高达74.66%。

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　　固态电池对行业有何影响

　　无论是半固态电池还是固态电池影响主要在电池的材料方面。其中半固态电池对现有材料体系冲击较小。

　　信达证券指出正极材料方面：目前现有的磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元 NCM 等正极材料仍可延续使用。负极材料方面：目前主流的石墨系、以及未来的硅碳系均可使用，由于半固态电池中仍然存在一定量的液态电解质，所以锂金属负极目前尚不适用。

　　电解液方面：目前仍需要少量的有机溶剂浸渍，现有主流的锂盐 LiPF6以及 LiTFSI、LiFSI 等新型锂盐仍然需要添加；隔膜方面：由于半固态电池中仍然存在一定量的液态电解质，仍然需要隔膜隔绝正负极防止短路，而且在一些情况下隔膜仍然要被用作骨架支撑，但是对隔膜的技术要求可能会发生变化。

　　而全固态电池或将对传统液态电池四大材料体系造成较大的冲击。正极材料未来更可能使用高比能材料；负极材料中金属锂有望应用；电解质体系中液态溶剂将被完全取代；隔膜将被逐步替代。

　　从应用节点看，半固态电池或在2023到2025年实现小批量装车使用，而全固态电池或在2030年前后迎来商业化转折点。

　　半固态电池可以关注上海洗霸、高乐股份、金龙羽、当升科技、赣锋锂业等。

　　固态电池可以关注宁德时代、比亚迪、国轩高科、蜂巢能源、孚能科技、卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂业等。