【研报】新材料行业：准备迎接固态电池的新时代-20200904（37页）.pdf

1、1 证券研究报告 行业评级： 上次评级： 行业报告 | 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 新材料新材料 强于大市 强于大市 维持 2020年09月04日 （评级） 准备迎接固态电池的新时代准备迎接固态电池的新时代 行业深度研究 分析师 孙亮SAC执业证书编号：S1110516110003 分析师 杨诚笑SAC执业证书编号：S1110517020002 摘要 2 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 固态锂电池与传统锂电池最大的不同在于电解质固态锂电池与传统锂电池最大的不同在于电解质 传统锂电池采用隔膜+电解液中间含有液态物质，而固态电池则使用固体电解质。相比传统锂电池，固态 锂电池的安

2、全性更好，能量密度更高。 目前已经在使用或接近商用的固态电池的电解质有：聚合物、硫化物和目前已经在使用或接近商用的固态电池的电解质有：聚合物、硫化物和 氧化物三种，其中氧化物氧化物三种，其中氧化物电解质性能最优电解质性能最优 氧化物电解质的稳定性好，循环寿命长（可达1000次以上），能量密度较高，倍率性能较好，同时成本 较低。主要缺陷是界面接触问题尚未完美解决。氧化物电解质比较适合动力电池，如今国内企业大部分 选择了金属氧化物动力电池，其制造工艺和改性水平也在稳步提升。 固态电池在安全性和便利性固态电池在安全性和便利性上优势明显上优势明显 理论上固态电池量产成本可以与液态电池相媲美理论上固态电

3、池量产成本可以与液态电池相媲美 氧化物固态电池电解质物料价格低廉且电芯易组装，封装成本低。只要解决氧化物电解质大规模量产的 技术问题，固态电池的量产成本或可以与液态电池相媲美。 风险提示风险提示：固态锂电池作为锂离子电池的新技术，商业化应用时间尚不明确，存在长期无法大规模应用固态锂电池作为锂离子电池的新技术，商业化应用时间尚不明确，存在长期无法大规模应用 的风险。的风险。 qRmPmRmRoMoPqMnQxPwPpMbRdNbRnPpPtRnNkPoOvMiNoOtM6MnNyRNZqMoQuOmOrM 目录 3 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 什么是固态电池一 便利性里程焦虑，我们到

4、底在焦虑什么？ 二 三 安全性是增加安全性还是本身安全 四 经济性如何翻过成本这座山 五固态电池相关企业 4 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 什么是固态什么是固态电池电池 1. 图图1：传统液态锂离子电池：传统液态锂离子电池 结构结构 5 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 图图2：固态电池电池结构：固态电池电池结构 相较于传统锂离子电池，固态锂电池安全性高，无自燃、爆炸风险； 氧化物和硫化物电解质的固态电池能量密度高于采用相同正负极材料 的传统锂电池。 固态电池固态电池：结构改性带来性能升级：结构改性带来性能升级 资料来源：Long, Lizhen et al. “Polymer

5、 Electrolytes for Lithium Polymer Batteries.” 4.26 (2016): 138169. Web. 天风证券研究所 资料来源：Gao-Long, Zhu, Chen-Zi. Fast Charging Lithium Batteries: Recent Progress and Future Prospects.J. Small, 2019. 天风证券研究所 固态电解质：氧化物或成最优解固态电解质：氧化物或成最优解 6 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 类型类型聚合物聚合物氧化物氧化物硫化物硫化物 电解质材料聚环氧乙烷LiPON、NASICON

6、等LiGPS、LiSnPS、LiSiPS等 主要优点高温工作性能很好循环性能良好工作性能参数表现优异 主要缺点 室温离子电导率很低，电 化学窗口窄，易被电解 材料总体电导率较低；界面 问题 界面问题；稳定性和机械强度较弱 成本高低较低 目前已经在使用或者接近商用的固态锂电池的电解质有三种：聚合物、目前已经在使用或者接近商用的固态锂电池的电解质有三种：聚合物、 硫化物和氧化物。硫化物和氧化物。 表表1:不同电解质类型对比不同电解质类型对比 资料来源：段惠,殷雅侠,郭玉国,万立骏.固态金属锂电池最新进展评述J.储能科学与技术2017,6(05):941-951,天风证券研究所 类型类型优点优点缺点