进入2023年,国内固态电池市场热度依然不减。2023年4月21日宁德时代发布凝聚态电池,单体能量密度达到500Wh/kg;5月,上汽集团称首款固态电池的量产产品将于2025年下线,并与清陶能源签署合作协议;5月13日,台湾辉能规划52亿欧元(约396.7 亿人民币)计划在法国建设固态电池工厂。
此外从公开信息看,我国搭载固态电池的车型如蔚来ET7、岚图追光、赛力斯SERES 5、高合汽车HiPhiX等也将于今年计划推出。
众多车企及电池企业布局固态电池,核心仍是为了解决电池安全性以及提升电池能量密度。当前半固态电池的电解液用量在10-15%之间(质量比),通过使用功能添加剂,可以使液态体系转变成非液态体系结构。
各类锂电池电解液用量占比(%)
资料来源:高工产研锂电研究所(GGII),2023年6月
半固态电池应用加快对现有产业链的带动主要有以下方面:
1)半固态电池理论生产成本接近液态锂电池,与现有设备可实现共通;
2)大幅带动高镍三元,硅基负极、碳纳米管导电剂等产品用量。
一、理论成本已接近液态锂电池
从成本来看,半固态电池的初始设计仍主要沿用液态锂电池体系,其与现有液锂电池所应用的原材料、设备相似度高。假设在良率相同下,半固态电池成本与液态锂电池成本相差较小。
半固态电池与液态锂电池材料用量及成本对比分析
备注:1)假设电解质成本在30-50万元/吨;2)假设液态锂电池、半固态电池良率均为93-95%;
资料来源:高工产研锂电研究所(GGII),2023年6月
二、半固态电池对相关产业链的带动
在正负极方面,半固态电池产业链基本可以沿用现有液态锂电池产业链,尤其是高镍三元+硅基负极体系。主要因为:
1)半固态电池当前主要针对价格敏感度低的高端市场,该部分市场对电池性能要求相对较高;
2)高镍三元+硅基负极体系成熟,半固态电池沿用其技术享有成熟的产业链和技术体系配套;
3)半固态电池安全性好,搭配高镍三元+硅基负极体系更能够发挥出性能优势。
数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),2023年6月
当升科技与清陶能源,容百科技与北京卫蓝各自签订超3万吨正极材料采购协议。容百科技、当升科技为我国主要高镍三元材料生产厂商,GGII数据显示,2022年对应的三元材料出货量排名分别位居国内第一、第四。
在其他材料方面,为提升固态电池充放电性能,导电剂用量大幅上升(从0.5-1%添加量上升至3-5%添加量),且开始大规模采用碳纳米管(CNT)材料等。半固态电池使用的设备与液锂电池使用的设备具有较高的通用性,但半固态电池主要采用叠片工艺。因此,GGII预计,受固态电池发展带动,将大幅带动高镍三元、硅基负极、CNT导电剂、叠片设备的应用。
(半)固态电池对现有产业链部分领域带动分析(万吨,亿元)
备注:1)叠片设备单位为亿元;
资料来源:高工产研锂电研究所(GGII),2023年6月
审核编辑:刘清
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