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國泰君安-產(chǎn)業(yè)觀察02期:【電池材料技術(shù)】半固態(tài)先行,打開能量密度天花板-231009
上傳日期:
2023/10/10
大?。?/td>
884KB
格式:
pdf 共11頁
來源:
國泰君安
評級:
--
作者:
王浩
下載權(quán)限:
此報(bào)告為加密報(bào)告,僅限高級會(huì)員查看
摘要:產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格與最新趨勢跟蹤,點(diǎn)評產(chǎn)業(yè)最新風(fēng)向
產(chǎn)業(yè)內(nèi)以半固態(tài)電池為過度技術(shù)路線
固態(tài)電池技術(shù)難度大,目前主流廠商以半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)形式介入固態(tài)電池領(lǐng)域,提升電池能量密度,同時(shí)對固態(tài)電池進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。
固態(tài)電池的普及將先從半固態(tài)開始,循序漸進(jìn)。后續(xù)待技術(shù)穩(wěn)定工藝確定后成本下降,半固態(tài)電池將慢慢起量,爾后逐步迭代到純固態(tài)電池,迭代速度逐漸加速。
從液態(tài)電池到半固態(tài)電池、再到全固態(tài)電池的技術(shù)進(jìn)步路線可分為以下三個(gè)方面:
1、液態(tài)電解液被替換為半固態(tài)及固態(tài)電解質(zhì),正負(fù)極材料暫保持不變。
2、負(fù)極材料換為鋰金屬負(fù)極,正極材料保持不變。
3、負(fù)極材料換為鋰金屬負(fù)極,同時(shí)替換正極材料為更高比容量的材料。
半固態(tài)電池先行,打開能量密度天花板
蔚來首個(gè)150度半固態(tài)電池上車。7月12日,半固態(tài)電池正式上車蔚來,這也是半固態(tài)電池首次實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車。其采用固液混合電解質(zhì),硅碳復(fù)合負(fù)極材料和超高鎳正極材料,單個(gè)電池包重量為575kg。電芯(單體)由衛(wèi)藍(lán)新能源提供,一個(gè)150kWh的電池包內(nèi)單體數(shù)量達(dá)到384個(gè)。
半固態(tài)電池優(yōu)勢有不易燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發(fā)。固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中,半固態(tài)電池先行。
電芯設(shè)計(jì)上,固態(tài)電池沒有液體電解質(zhì)和隔膜的存在,可供儲(chǔ)能空間更大。全固態(tài)材料及工藝未定,半固態(tài)過渡方案產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)良好。
半固態(tài)電池與全固態(tài)電池的工作原理是相通的,半固態(tài)電池成本明顯小于全固態(tài)電池,半固體產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)是基于以下三點(diǎn):(1)預(yù)鋰化技術(shù)逐步成熟,(2)半固態(tài)電池供應(yīng)鏈與現(xiàn)有鋰電池供應(yīng)鏈重合度較高,(3)添加少量電解液可降低固態(tài)電池界面阻抗,在固體電解質(zhì)中添加液態(tài)電解質(zhì),可使電極與固態(tài)電解質(zhì)接觸更加充分,進(jìn)而降低界面阻抗。
半固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目進(jìn)度已較為清晰。確定性的在2023年已進(jìn)行量產(chǎn)上市,如蔚來ET7(衛(wèi)藍(lán)新能源)、嵐圖追光(贛鋒鋰業(yè)),高合HiPhi X (國軒高科)等。
半固態(tài)電池主用氧化物電解質(zhì),引領(lǐng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化浪潮
半固態(tài)電池對現(xiàn)有鋰電產(chǎn)業(yè)鏈沖擊主要在中游隔膜與電解液環(huán)節(jié)。固態(tài)電池正極材料較現(xiàn)有鋰電池變化不大,承接原有高鎳體系;負(fù)極材料提升能量密度,硅氧添加比例逐漸升高,遠(yuǎn)期或?qū)⒂射嚱饘儇?fù)極取代;半固態(tài)與固態(tài)電池變化的核心是將原有的隔膜與電解液合二為一,變?yōu)楣虘B(tài)電解質(zhì)。
半固態(tài)電池電芯主要使用的固態(tài)電解質(zhì)是氧化物電解質(zhì),硫化物電解質(zhì)或?yàn)槿虘B(tài)電池主流路線。電極中液體會(huì)破壞硫化物材料結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響電池性能,氧化物體系因研發(fā)成本和難度相對較低,目前是半固態(tài)體系的主流技術(shù)路線。
風(fēng)險(xiǎn)提示
新能源車銷售不及預(yù)期,地區(qū)排產(chǎn)計(jì)劃變動(dòng),產(chǎn)品研發(fā)不及預(yù)期等。
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