固态电池发展现状、市场前景及企业布局进展如何?

固态电池发展现状、市场前景及企业布局进展如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/05/21 14:30

多国政策加码明确发展目标,具备广阔成长空间。

1.多国推出相关政策,明确固态电池为重要发展目标

各国推出相关政策和计划,明确固态电池主要发展目标。各国对电池能量密度的规划逐 渐提高,比如,我国《节能与新能源汽车技术路线图》指出,到 2025/2030 年,我国动 力电池单体能量密度需要分别达到 400Wh/kg 和 500Wh/kg。当前液态锂电池体系较难 实现能量密度超过 300Wh/kg,因此各国计划以固态电池为重点发展目标,来提高电池 的能量密度并降低其成本。预计 2025 年后固态电池将全面发展。

2024 年,工信部就《锂电池行业规范条件(2024 年本)》修订征求意见,新增固态电 池相关要求。修订版新增对固态单体电池产品的性能要求,包括单体电池能量密度≥ 300Wh/kg,电池组能量密度≥260Wh/kg。循环寿命≥1000 次且容量保持率≥80%。在 行业层面,由于固态电池的优势在于安全和续航,预计未来在飞行端、新能源车端、消 费电子端以及储能端都会有所应用。 飞行端:对续航和安全需求较高,且对成本较不敏感,所以有可能会成为最先放量 的方向。目前 NASA 表明其所研发成功的固态电池的能量密度已达到 500Wh/kg; 宁德时表明凝聚态电池正在进行民用电动载人飞机项目合作开发;亿航智能宣布完 成对锂金属固态电池公司欣视界的战略投资,二者将合作开展适用于亿航智能自动 驾驶飞行器产品的固态锂电池研发与生产。 新能源车端:岚图追光已搭载半固态电池;卫蓝 360Wh/kg 锂电池半固态电芯已交 付与蔚来;Solid Power 向宝马交付全固态动力电池 A 样;智己发布了搭载半固态电 池的 L6。 消费电子端:vivo 发布了搭载半固态电池手机。 储能端:海博思创已联合卫蓝开发了半固态锂电池储能产品。

2.预计 2030 年固态类电池市场超 200GWh

固态电池的应用场景和液态电池重叠,未来将主要在消费电池、动力电池和储能电池三 大领域全面替换液态电池。其中,在消费电池方面,固态电池可以凭借其高安全和柔性 等优点,率先应用于对成本敏感程度较小的微电池领域,随后逐渐渗透到高端消费电池 的应用中。且随着固态电池产品的逐步成熟,未来将有望渗透至新能源汽车动力电池领 域;此外,还可以凭借其安全性优势渗透至储能电池中。

到 2030 年固态电池有望超 200GWh 市场场规模。 1)预计 2025 年固态电池需求量为 17.3GWh:假设 2024-2025 年全球新能源车销量 增速为 30%、28%,单车带电量年均提升 0.5 度电;假设 2024-2025 年全球 3C 锂电池 出货增速 10%;假设 2024-2025 年全球储能锂电池出货增速 35%、33%。则对应 2025 年全球动力/消费/储能电池的出货量分别为 1248/146/345GWh,在固态电池渗透率为 1%/2%/0.7%的假设下,对应 2025 年全球固态电池需求量为 17.3GWh。 2)预计 2030 年固态电池需求量为 217GWh:在全球动力电池部分,假设 2026 年全 球新能源车销量增速为 25%,此后每年减少 3pct;单车带电量仍每年提升 0.5 度电;在 全球储能电池部分,假设从 2025 年开始每年增速降低 3pct;在全球 3C 电池部分,假设 从 2025 年开始每年增速降低 1pct。则 2030 年全球动力/储能/消费电池的出货量分别为 2980/1008/204GWh。在固态电池渗透率为 5%/10%/4.7%的假设下,对应 2030 年全球 固态电池需求量为 223.3GWh,2025-2030 年 CAGR 为 65.8%。

3.国内外加速研发进程,多方企业深度布局固态电池

3.1 日韩主攻硫化物体系,欧美多为氧化物和聚合物体系

海外企业积极布局下一代技术,日韩企业主攻硫化物技术路线。在液态锂电池阶段,通 过在电池技术以及低成本供应链建设抢先导入客户端,目前全球主要市场份额主要为中 国电池企业所把持。海外企业为在锂电池领域实现弯道超车,积极布局固态电池技术。 从目前海外企业布局的技术路线来看,主要集中于聚合物、氧化物以及硫化物路线,其 中日韩企业在硫化物技术路线布局较多,LG、三星 SDI 等电池企业均选择布局锂硫固态 电池;车企端,丰田、本田均提出在 2030 年前将硫化物固态电池装车生产的目标。

欧洲企业偏向聚合物电解质路线,美国多技术路线推进。目前在固态电池领域布局的欧 美企业玩家主要包括车企、电池初创企业,诸如福特、通用、大众、宝马、雷诺等主流 国际车企,他们主要通过投资固态电池初创企业或自行设立研发中心的方式进行布局。 欧美企业固态电池技术路线覆盖硫化物、聚合物以及氧化物等,而欧洲初创型企业布局 聚合物电解质路线较多,而美国初创型电池企业则技术多样,在氧化物、硫化物等技术 路线均有布局。

3.2 国内以氧化物路线为主,固态电池材料体系初具规模

3.2.1 电池企业:初创企业与液态锂电龙头积极布局,部分企业小批量装车在即

目前国内布局固态电池技术的企业中,除了包括清陶能源、卫蓝新能源等初创企业外, 亦包括赣锋锂业、孚能科技、国轩高科等液态锂电企业。卫蓝新能源已与蔚来汽车合作, 计划基于 ET7 车型,推出单次充电续航 1000 公里的混合固液电解质电池,电池包 达到 150 度电,能量密度为 360Wh/kg。此外,智己汽车于今年 3 月 25 日公布的 L6 则是搭载清陶能源的半固态电池。

3.2.2 电池材料企业:液态锂电材料企业协同电池企业开发固态电池材料

从固态/半固态电池材料端来看,电解质、添加剂、正极材料、负极、隔膜、铝塑膜等均 有企业布局。其中三祥新材已向清陶能源提供锆基材料;瑞泰新材 LiTFSI 在固态电池中 已形成批量销售;翔丰华已与清陶能源签署战略合作协议;上海洗霸固态电解质粉体材 料处于吨级至十吨级/年工业化标准产线阶段;当升科技和容百科技正极材料已导入锂电 头部客户。

正极材料方面,固态电池相较于液态锂电池迭代相对较少,主要以三元正极材料为主, 且通过导入高镍三元提升能量密度,目前容百科技、当升科技等三元材料企业均与固态 电池企业进行了协同开发合作。

3.2.3 车企布局:高端新能源车企积极导入,构筑产品差异化体验

固态电池具备安全性、能量密度优势,为提升新能源汽车产品动力性能表现,车企端导 入固态/半固态电池意愿较为旺盛,2023 年以来以造车新势力为代表的高端新能源车企 加速在产品端导入搭载半固态电池的车型。

参考报告REPORT

固态电池行业专题报告:聚焦安全与续航,固态电池产业化进程加速.pdf

固态电池行业专题报告:聚焦安全与续航,固态电池产业化进程加速。固态电池相较液态锂电具备能量密度与安全性优势。相较于液态锂电池产品,固态锂电池与其最大区别在采用固态电解质替换了电解液与隔膜结构,从而实现了能量密度与安全性的提升。此外固态电池在正极材料与负极材料方面均有相应迭代更新。其中在正极材料方面,固态电池将从三元材料切换至氧化物材料或尖晶石正极又或是富锂锰基等材料方案;负极材料方面,长期来看固态电池将由石墨与硅碳负极切换至锂金属负极。从制造端来看,固态电池制造工艺不同于液态电池,多采用“软包+叠片”形式封装;固态电池成膜工艺是关键,干法有望凭借安全和环保性等优势成为未...

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