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1、前瞻产业研究院出品 20202020年年 中国中国固态电池固态电池行业行业研究研究报告报告 01 02 03 04 05 固态电池行业基本概念 固态电池行业发展现状 固态电池行业发展环境 固态电池重点企业现状 目目 录录 CONTENT 固态电池行业发展趋势 固态电池行业基本概念固态电池行业基本概念 1.1 固态电池概念 1.2 固态电池分类 1.3 固态电池产业链 0101 1.1 固态电池概念:安全稳定 资料来源:前瞻产业研究院 固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池。与传统锂电池相比,全固态电池最突出的优点是安全性。固态电池具有不可燃、 耐高温、无腐蚀、不挥发的特性,固态电解质是固态电池
2、的核心,电解质材料很大程度上决定了固态锂电池的各项性能参数, 如功率密度、循环稳定性、安全性能、高低温性能以及使用寿命。 固态电池特性固态电池特性 不可燃 不挥发 耐高温 无腐蚀 1.1 固态电池概念:电解质为固态 资料来源:许晓雄全固态电池技术的研究现状与展望 工作原理上,固态锂电池和传统的锂电池并无区别。两者最主要的区别在于固态电池电解质为固态,相当于锂离子迁移的场 所转到了固态的电解质中。而随着正极材料的持续升级,固态电解质能够做出较好的适配,有利于提升电池系统的能量密度。 另外,固态电解质的绝缘性使得其良好地将电池正极与负极阻隔,避免正负极接触产生短路的同时能充当隔膜的功能。 液态液态
3、锂电池锂电池vs固态固态锂电池锂电池 1.2 固态电池分类 资料来源:前瞻产业研究院 按照电解质材料的选择,固态电池可以分为聚合物、氧化物、硫化物三种体系电解质。其中,聚合物电解质属于有机电解质, 氧化物与硫化物属于无机陶瓷电解质;按照正负极材料的不同,固态电池还可以分为固态锂离子电池(沿用当前锂离子电池 材料体系,如石墨+硅碳负极、三元正极等)和固态锂金属电池(以金属锂为负极)。 固态电池分类固态电池分类 电解质材料 有机电解质 (聚合物) 无机陶瓷电解质 (氧化物、硫化物) 正负极材料 固态锂离子电池 固态锂金属电池 1.3 固态电池产业链 固态电池产业固态电池产业链链 资料来源:前瞻产业
4、研究院 固态电池产业链与液态锂电池大致相似,两者主要的区别在于中上游的负极材料和电解质不同,在正极方面几乎一致,若完 全发展至全固态电池,隔膜也完全被替换。 上游上游中游中游下游下游 正极材料 消费领域锂矿 隔膜 动力领域 储能领域 负极材料 电解质 锰矿 钴矿 石墨矿 1.3.1 固态电池产业链:上游正极材料 固态电池正极材料类型固态电池正极材料类型 资料来源:GGII 与传统锂离子电池相似,固态电池正极材料一般采用复合电极,除了电极活性物质外还包括固态电解质和导电剂,在电极中 起到传输离子和电子的作用。按正极材料分类,主要有三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂这四种。2019年,我国三元材料
5、出货量占比最高,达47.5%;其次是磷酸铁锂,占比为21.8%。具有能量密度优势的三元材料预计进一步取代磷酸铁锂市场。 中国正极材料出货量按类型占比(单位:中国正极材料出货量按类型占比(单位:%) 22.3%21.8% 44.6% 47.5% 15.1% 14.1% 17.7%15.8% 20182019 磷酸铁锂三元材料锰酸锂钴酸锂 类别类别材料材料 活性物质磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂等 溶剂NMP 粘结剂PVDF 导电剂石墨类 集体/集流体铝箔 1.3.1 固态电池产业链:上游正极材料 2019年中国正极材料竞争格局(单位:年中国正极材料竞争格局(单位:%) 资料来源:GGII
6、Choice 目前,我国正极材料尚处于充分竞争状态,集中度未来或将提升。2019年。我国正极材料出货量排名前三的企业分别为厦门 钨业、天津巴莫和德方纳米,市场占比分别为11%、7%和7%。从价格走势方面来看,我国三元材料价格整体呈下行走势, 主要终端需求带动不足,叠加原材料产能释放传导影响三元材料市场价格。 中国三中国三元材料(元材料(523)市场均价(单位)市场均价(单位:元:元/吨)吨) 11% 7% 7% 7% 6% 6% 6%5% 4% 3% 38% 厦门钨业 天津巴莫 德方纳米 容百科技 长远锂科 振华新材料 杉杉股份 当升科技 贝特瑞 科恒股份 其他 0 50000 100000