电池
固态相比液态电池的优势:安全等级更强、能量密度更高、循环寿命更长
- 安全等级更强:以固态电解质替代可燃有机液态电解液,从源头降低泄漏与燃烧风险;
- 能量密度更高:固态锂金属电池有望突破现有锂离子体系理论极限,实现≥500Wh/kg;
- 循环寿命更长:固态电解质缓解固液界面副反应与热力学不稳定性,支撑更长循环寿命。
材料
固态样品单体能量密度超700Wh/kg,循环寿命超3000次
据EVtank数据:全固态电池样品单体能量密度已超700Wh/kg,循环寿命超3000次。电解质路线中,38%企业选择硫化物,32%选择氧化物;正极当前以高镍三元为主,富锂锰基为下一代重点方向;负极主流为硅基与锂金属。
硫化锂:多工艺并存,50万元/吨为产业化关键拐点
碳热还原、水合肼还原与复分解工艺综合优势显著;成本降至50万元/吨是规模化应用关键,对应全固态电池成本有望下探至0.6元/Wh。
正极:三元为主,富锂锰基成高能首选
富锂锰基具备高电压(4.5V)与高比容量(>300mAh/g)双重优势,被视为下一代高能固态电池理想正极。但产业化仍面临首效低、倍率性能差、循环寿命不足及电压衰减等挑战。目前处于小动力、储能、数码等领域初步应用阶段,已有企业向头部电池厂送样,实现百公斤级出货,万吨级产线建设中。
负极:硅基已量产,锂金属为长期主流
2024年全球硅基负极出货量4万吨,预计2025年达7万吨,2030年达60万吨;其中硅氧负极占比超70%,CVD硅碳约20%,预计2030年CVD硅碳占比将超75%。当前CVD硅碳单位克容量价格约0.28元/Ah,为人造石墨的4倍,降本路径聚焦硅烷、多孔碳原料及流化床设备优化。锂金属理论比容量3860mAh/g(石墨为372mAh/g),是实现≥500Wh/kg能量密度的长期主流负极路线。
设备
固态电池设备变革集中于前中段,重点关注原纤化、干法辊压、等静压三大环节
液态电池设备价值量分布为前段40%、中段30%、后段30%;固态电池核心变化集中在前中段。格林司通指出,三大关键新工艺为:原纤化、干法辊压、等静压。
原纤化:构建三维导电网络
相较传统湿法(依赖溶剂溶解粘结剂与活性物质,带来成本高、能耗大、环保与安全风险),干法原纤化采用PTFE可纤维化粘结剂,通过高速剪切与加热混料,直接形成三维网络结构,为干法辊压奠定基础,兼具高效、环保、低成本优势。
干法辊压:制备高性能干态电极膜
干法辊压是干电极成型核心工序,将原纤化物料经多级辊压,制成高密度、表面均匀的干态电极膜;部分设备集成集流体热压覆合功能。当前技术难点集中于压力精准控制与轧辊形变抑制,头部厂商通过镀铬或特殊热处理将轧辊HRC硬度提升至67–68,有效延缓磨损与变形。
等静压:提升致密性与界面接触
利用液体/气体不可压缩与均压特性,对电极材料施加全方位均匀压力,可显著减少内部空隙与缺陷、增强致密性、优化固–固界面接触,从而简化工艺步骤、降低制造成本、提升良率与生产效率。
量价
(报告来源:甬兴证券。本文仅供参考,不代表任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

