光大证券：固态电池有望成为下一代锂电技术制高点，可关注龙头企业研发进展

要闻 光大证券：固态电池有望成为下一代锂电技术制高点，可关注龙头企业研发进展 2020年5月11日 13:54:47 光大证券

本文源自微信公众号“EBSCN电新研究”。

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。

固态电池领域进入“军备竞赛”阶段，各企业期望抢占先机以赢得市场份额。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。

固态电池的工艺路线尚不成熟，降本仍需过程，全面产业化预计需要5-10年。2020年3月初，三星高等研究院（SAIT）与三星日本研究中心（SRJ）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：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：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。

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发，以期抢占技术的制高点。

虽然实现全固态锂离子电池产业化尚需时间，但过程中的技术创新仍将会给锂电产业持续注入新动力，我们通过本篇报告全面梳理固态电池的技术、研发进展情况，希望可以给投资者建立相对完整的分析问题的框架。

我们的创新之处

（1）全面分析了固态电池的性能优势及未来实现产业化待突破的技术困难；

（2）全面梳理中国、欧美、日韩对固态电池的支持政策以及研发进展；

（3）构建了液态锂离子电池LIB（石墨负极）、LIB（硅碳负极），固态电池基于石墨负极的硫化物ASSB（简称SLIB）、基于锂负极的硫化物ASSB（简称SLMB）的成本分析，并分析了未来降本路线。

投资观点

目前全球都加快固态电池的研究，但实现产业化尚需时间，我们认为，在向全固态电池过渡的的过程中，应持续关注科研创新技术的发布及龙头公司的研发进展，以及可率先在对成本不十分敏感的消费锂电领域的应用。

技术革新无休止，攻坚固态电池是关键

1.1、固态电池有望成为下一代高性能锂离子电池

锂离子在正负电极间可逆嵌入是锂离子电池的电化学基础，其发展实际上是基于上世纪70年后一系列的创新理念和关键发现。