解析固态电池技术

上周末，蔚来汽车放出“大招”，公布首款容量高达150kWh、续航1000公里的固态电池，并计划于2022年四季度交付。

受此影响，A股锂电池概念股昨日遭受重挫，星源材质收跌16%，星云股份、奥克股份跌超11%，新宙邦跌近7%，恩捷股份、璞泰来、石大胜华等个股跌停。

晚间，更是有多家锂电产业链公司在互动平台答投资者问，回应投资者有关固态电池方面的问题。

固态电池尚未面世，只是稍稍露了个苗头，市场似乎就已经被吓坏了。但在兴业证券分析师朱玥看来，市场暂时还无需担忧固态电池抢占液态电池市场。

其原因在于，按照现有技术路径，稳态下固态电池有望用于消费、军工等成本不敏感的领域，车用动力领域预计主要装载在高端车型上，占比预计约20%。

我们认为固态电池趋势与正极去钴化有本质上的区别：正极去钴化能量密度、成本等商业模式可以跑通；但受制于固态电解质较高的成本，若无革命性的技术路径创新，固态电池很难大规模装车。

考虑到固态电池技术、成本都有很大难题，上述分析师预计现有的四大材料体系将长期维系，且蔚来描述的新的正负极技术并非业内重大创新，龙头电池厂商也有所掌握。

因此，兴业证券认为，液态电池是长期主流，固态电池十年内空间较小，不是产业趋势，对现有液态电池体系影响有限。

固态电池解析

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。

换言之，随着电动车技术的进步，未来固态电池可能取代现在普遍使用的锂电池。

在兴业证券看来，固态电池使用固态电解质，去除了隔膜和电解液（隔膜只能耐140~160度温度，容易发生热失控；电解液是聚合物液体，是易燃高分子），电池安全性有所提升。

但其缺点在于，在不使用电解液的情况下，电池离子电导率低，导致内阻大，循环性能、倍率性能差。

技术瓶颈尚未攻克，当前只能先用半固态电池，也就是在液态电解液中添加了固态电解质的成分，保留了以前的电解液和隔膜，同时添加固态电解质的成分。

如此一来，兴业证券预计，电池的成本将提升100%以上，商业价值有限。

具体到蔚来所发布的150度固态电池包，上述券商看到，这只是初级半固态电池，和特斯拉无钴电池有本质区别，难以代表产业趋势。

1）相对初级的半固态电池，改善了界面层，提升了热稳定性、安全性（热失控临界点有提升），预计界面层原材料成本较高。

2）对现有四大材料体系没有变化和影响，特别是隔膜和电解液没有太多变化。

3）能量密度提升至360 Wh/kg（现有平均水准是250 Wh/kg），主要是在正负极上面做了改进，使用了预锂化负极和纳米包覆的超高镍负极，量产进度需看后续推进情况。

4）1000km续航也是因为150kwh的电池包和能量密度提升。

车企做好准备了

目前来看，国内外头部汽车厂商均已在固态电池领域有所布局。

国内辉能科技、清陶科技、卫蓝新能源等在固态电池研究较为深入的企业均选择的是氧化物体系，国际上在该技术领先的SolidPower走硫化物路线，日本丰田、松下、日立也采用抱团合作的模式，深耕硫化物路线。QuantumScape同时兼顾三个方向的研究。

国内多数电池厂商及海外的丰田、QuantumScape均从固液电解质混合的半固态产品开始做起。

现在，已有至少三款样车分别搭载了来自卫蓝新能源和清陶科技的半固态电池。

另外，头部车企与锂盐龙头也已纷纷注资入局。

近两年，北汽、上汽、广汽均先后参与了清陶能源D/E/E+/E++轮融资。一汽在2020年参与了辉能科技的D轮融资。

卫蓝新能源：背靠中科院技术，同时获得中科院物理所和中科院科技成果转化基金的投资（两者共持股11.8%）。锂盐龙头——天齐锂业以投资的方式进入。

赣锋锂业：直接入场，与中科院宁波材料所合作成立子公司——浙江锋锂新能源；主动与车企寻求合作。

国外企业方面，大众在2014年就已持有QuantumScape 5%的股份，又在2018年和2020年两次增资共约3亿美元，现持股31.1%。
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