【研报】电力设备新能源行业动力电池成本系列报告之三：固态电池抢占下一代锂电技术制高点-20200510[37页].pdf

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1、 -1- 证券研究报告 2020 年 5 月 10 日 电力设备新能源 固态电池：抢占下一代锂电技术制高点 动力电池成本系列报告之三 行业深度 固态电池有望成为下一代高性能锂离子电池固态电池有望成为下一代高性能锂离子电池。 （1）固态电池将液态电 解质替换为固态电解质，安全性高，大大降低了电池热失控的风险； （2） 固态电池电化学窗口可达 5V 以上，允许匹配高能正极，电池负极可以采 用金属锂，提升理论能量密度，有望解决新能源汽车里程焦虑问题； （3） 固态电池可简化封装、冷却系统，电芯内部为串联结构，在有限空间内 进一步缩减电池重量，体积能量密度较液态锂离子电池（石墨负极）可 提升 70%以

2、上。目前， （1）聚合物固态电解质率先实现应用，但存在高 成本和低电导率两个致命问题； （2）氧化物固态电解质综合性能好， LiPON 薄膜型全固态电池已小批量生产，非薄膜型已尝试打开消费电子 市场； （3）硫化物固态电解质电导率最高，研究难度最高，开发潜力最 大，如何保持高稳定性是一大难题。 固态电池固态电池领域领域进入进入“军备竞赛军备竞赛”阶段，阶段，各企业期望各企业期望抢占先机抢占先机以以赢得市赢得市 场份额。场份额。固态电池领域市场参与者众多，车企、电池企业、投资机构、 科研机构等在资本、技术、人才三方面进行博弈。随着越来越多的企业 加入，固态电池产业化进程不断加速： （1）中国企业

3、纵向联合，高校及 研究机构科技成果初尝产业化； （2）欧美多国政府拨款助力固态电池研 发，科研机构及固态电池初创企业是主力，各大车企纷纷投资； （3）日 本电池领域底蕴深厚，企业依靠自身优势组建研发团队攻克技术难关， 同时车企横向联合共同开发电池技术，科研机构、车企、电池和材料企 业等多行业抱团共同参与研究； （4）韩国电池企业选择纵向联合，共同 开发固态电池技术。 固态固态电池的工艺路线尚不成熟，电池的工艺路线尚不成熟，降本仍需过程降本仍需过程，全面全面产业化产业化预计需要预计需要 5 5- -1010 年。年。2020 年 3 月初，三星高等研究院（SAIT）与三星日本研究中心 （SRJ）

4、在自然-能源介绍了其在固态电池领域的最新进展，银碳基 全固态电池能够实现 900Wh/L 高能量密度、1000 圈以上长循环寿命及 99.8%极高充放电效率，电池一次充电后可驱动汽车行驶 800 公里。但 生产环境要求苛刻，银碳层大规模生产所需的贵金属纳米银成本较高； 短期产业化并不现实；目前，各家对固态电池的而研究仍在过程中，简 单将液态电解质替换为固态电解质并不能大幅提升电池能量密度，只有 匹配高能电极材料才能实现能量密度的跨越。我们认为降本需要： （1） 更低的物料价格； （2）稳定完善的供应体系（高质量锂箔供应） ； （3）工 艺改进（bipolar stack 工艺） 。 投资建议投

5、资建议： 我们认为， 向全固态锂电池过渡是锂电技术进步的重要趋势； 目前，全球都在加快固态电池的研发，虽然距离产业化尚需时间，但如电 解质或负极材料选择与改性、电池工艺革新都应是一步一步探索的过程； 我们建议持续关注企业与科研单位的创新技术成果的发布、并持续关注龙 头公司的锂电产品的研发进展。 风险分析风险分析：政策变化影响行业发展的风险；技术路线变更的风险；市 场竞争加剧的风险；原材料价格大幅波动的风险。 买入（维持） 分析师 殷中枢 (执业证书编号：S0930518040004) 010-58452063 马瑞山 (执业证书编号：S0930518080001) 021-52523850 联

6、系人 郝骞 021-52523827 行业与上证指数对比图 -18% -11% -3% 5% 12% 04-1907-1910-1901-20 电力设备新能源沪深300 资料来源：Wind 相关研报 如何优雅地拆解动力电池成本？动力电 池成本系列报告之一 2019-11-06 降本新方案： “刀片”+CTP动力电池成 本系列报告二 2019-01-13 2020-05-10 电力设备新能源 -2- 证券研究报告 投资聚焦投资聚焦 研究背景研究背景 1991 年索尼公司推出商业化液态锂离子电池，随后液态锂离子电池进入快 速发展阶段。由于对更高能量密度和更高安全性电池的追求，各国加紧固态 电池的研