固态电池概念股

开篇明义：锂电池产业链未来向着固态电池发展，未来的发展趋势是半固态电池——类固态电池——全固态电池。固态电池已经开始上车，必将在2023出现多个大牛股，下面详细描述的的上中下游产业链的厂商都会大幅受益。本文是全网最全独家的分析，券商的研报都找不到，希望大家珍惜我这么久以来的分析，多多点赞分享。

本文主要从七大角度来对固态电池产业链进行深度拆解分析：

1）固态电池优势

2）上游产业链（正极、负极、固体电解质、粘结剂、隔膜、其他材料）

3）中游产业链（十大固态电池供应商最新技术路线和产能）

4）设备厂商

5）车型覆盖

6）股权投资

7）专利数量

动力电池从早期的铅酸电池，到镍氢电池，再到当前主流的锂电池，已经走过100多年的历程，其中锂电池大规模“上车”不过十余年。

现实：近年来，随着新能源汽车产业的迅猛发展，产业界愈发认识到传统液态锂电池的极限所在，比如能量密度上限低，无法根除消费者的里程焦虑；整体电池质量大；低温运行不畅、高温环境下又存在安全隐患等等。于是，固态电池的呼声日益强烈。

政策：根据国家工信部对于锂电中长期发展规划，25年要实现动力电池单体能力密度350Wh/kg（中国制造2025目标是400），2030年是要到500Wh/kg。

液态锂电池的理论极限在300Wh/kg左右，所以一定得有其他技术变革才能实现跨越式的发展。

1.固态电池优势

第一：不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液、耐高温的固态电解质，取代电解液、电解质盐与隔膜，彻底解决可燃性液态有机电解液导致的自燃风险；

第二：固态电池能量密度高，有很大希望突破500Wh/kg关口，此举可将电动汽车续航里程拉高1000公里以上。加之固态电池工作温度范围宽、支持超级快充，是实现“加电比加油方便”的最短键程。

第三：固态电池可大幅为系统减重。传统锂离子电池中，需要使用隔膜和电解液，它们加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量。而如果把它们用固态电解质取代，正负极之间的距离可以缩短到甚至只有几到十几个微米，这样电池的厚度就能大大地降低。

因此可以说，固态电池是下一代动力电池的最佳路径，欧美等企业更是把固态电池看做是弯道超车，代表这未来核心的技术进步方向。

2.上游产业链拆解

跟锂电池产业链一样，见文章《锂电池全产业链最强解读》详解。

未来的发展趋势是半固态电池——类固态电池——全固态电池。

上游产业链主要是电池原材料，包括正极、负极、固态电解质、粘结剂、其他材料。

根据中金公司的市场调研，

半固态与全固态电池的综合成本是现有锂电池的200%-300%。

2.1正极材料

正极为高镍多元材料、富锂锰基材料。如今固态电池的厂家主要有清陶能源、卫蓝新能源、赣锋锂业、国轩高科、孚能科技、QuantumScape、丰田、辉能科技等等。

那就从这些固态电池厂家的技术路线来看看正极材料的趋势。

清陶能源：

第一代电池：半固态，正极三元高镍，负极碳硅负极，电解质中液体含量5—10%，氧化物电解质为主，添加了聚合物形成复合电解质（IPC），工艺上：纳米固态电解质涂覆以及固态电解质层成型——所谓的隔膜。能量密度目前360wh/kg,最高420wh/kg

第二代电池：类固态，正极三元高镍，镍锰，负极含锂的复合负极，电解质中液体含量小于5%，基于第一代氧化物与聚合物的复合IPC电解质中添加卤化物及硫化物。工艺上隔膜，类隔膜完全消失。能量密度400-500wh/kg

第三代电池：全固态，正极无锂缺锂材料，负极金属锂或含锂合金，固态电解质沿用IPC电解质体系。能量密度超过500wh/kg

卫蓝新能源：

①正极为高镍多元材料、富锂锰基材料。

②负极材料大概为硅碳负极材料

③隔膜仍然存在（合作商：恩捷股份）

④粘合剂采用PVDF（股市标：联创股份、新阳光等，老面孔）

⑤电解质大概率为LATP（磷酸钛铝锂）

作为现在市场上领头的两大固态电池厂商，正极都采用的是三元高镍。预计未来趋势

高镍三元/磷酸铁锂→高镍→无钴

高镍三元相关厂商：容百科技、当升科技、振华科技、华友钴业、杉杉股份、中伟股份、厦钨新能、丰元股份、贝特瑞、格林美、长远锂科等

锰矿相关厂商：红星发展、湘潭电化、南方锰业

2.2负极材料

固态电池负极材料的趋势依然是石墨负极——硅碳负极——金属锂负极（尚早）。

由于固态电解质本身比电解液+隔膜要更重，正极体系并没有变化，因此要实现质量能量密度的超越，只有通过使用锂金属负极。

所以其实预计锂电池发展路径为：高镍三元/磷酸铁锂→高镍+硅碳→无钴+硅碳/NCMA四元+硅碳→固态电池（金属锂负极）。

固态电池的小规模商业化量产要看到2025年之后，普及仍需等待10年左右。

现在这个阶段主要就是往硅基负极发展，金属锂负极还早。

硅碳负极不管是锂电池的发展趋势还是固态电池的发展路线都是绕不开的一环，是最为确定的一环增量。

具体硅碳负极文章见《锂电池下半场翻倍机会：硅碳负极超级详解》。

国外硅基负极厂商主要有日本昭和电工材料、信越化学，韩国大洲电子，美国Amprius、Group14、Sila Nano、Enevate，加拿大NEO Battery，以色列StoreDot等。

硅基负极主要就是石墨负极中掺杂纳米硅粉，纳米硅粉主要有球磨法、CVD和PVD。CVD工艺代表是多氟多，PVD工艺代表是博迁新材。

市场球磨法的成本售价40-50万一吨的水平。PVD法比球磨法的优点：

第一个负极的比容高，选择高比容的，第一可以提高续航里程，球磨的硅在原有的基础上提高里程20％左右，纯硅可以提高到 80％以上。第二 负极电池重量上来，单体电池的正极可以做一些微调，正极要比负极贵的多，硅比容上来，负极的应用比例也下来了，电池厂是考虑整个电池的成本和能效。

纳米硅基本上是掺8％，随着未来的稳定性提高，逐步掺比15、20 这样向上发展。

硅碳负极不管是锂电池的发展趋势还是固态电池的发展路线都是绕不开的一环，是最为确定的一环增量。

2.3固态电解质

固态电池有聚合物、氧化物和硫化物三类技术路线。

欧美企业偏好氧化物和聚合物体系，而丰田、三星为首的日韩企业则更热衷于硫化物体系。其中，氧化物性能最为均衡且发展速度较快，硫化物潜力最大。

固态电池使用固体电极和固体电解质。固态电池的核心是固态电解质，主要分为三种：聚合物、氧化物与硫化物。国内清陶能源、卫蓝新能源、赣锋锂业，美股上市公司QuantumScape，均以氧化物固态电解质体系为主(按重量占比）

离子导电率：硫化物>氧化物>聚合物。

聚合物路线：

PEO固态聚合物、聚碳酸酯体系、聚丸氧基体系与聚合物锂单离子导体基体系，其主要提升空间在混合多种材料、更新材料等方式发展。

氧化物路线：

主要包含薄膜型，非薄膜型，主要发展方向是参杂同种异价元素。

硫化物路线：

主要分为Thio-LiSIN型、LiGPS型与Li-aegyrodite型。

固态电解质在传导锂离子的同时，也起到了隔膜作用，可以阻止电子传输，替代了传统锂离子电池中的液体电解质和隔膜。欧美企业偏好氧化物和聚合物体系，而丰田、三星为首的日韩企业则更热衷于硫化物体系。其中，氧化物性能最为均衡且发展速度较快，硫化物潜力最大。

固态电解质的详解其实主要看中游的固态电池厂商的选择，见下面中游产业链详解。总的来说，如今主流是氧化物电解质，但是硫化物更有潜力。

2.4粘结剂

固态电解质粘结剂包括PVDF和氢化丁睛橡胶(HNBR)。

氢化丁睛橡胶(HNBR)是由丁晴橡胶(NBR)经过催化加氢制得的新型弹性体。在锂电领域可用作粘结剂、分散剂、固态电解质等，有望替代部分PVDF市场。

阿朗新科产能11000吨/年，采用均相溶液加氢法；日本瑞翁产能12500吨/年，采用非均相溶液加氢法；赞南科技产能1000吨/年，采用均相溶液加氢法；道恩股份现有1000吨/年氢化丁腈橡胶生产能力，另有2000吨/年产能正在建设中，公司采用均相溶液加氢法。

HNBR：道恩股份

PVDF产能如下图：

2.5隔膜

固态电池的隔膜是会被固态电解质一同取代掉的。仍有厂家进行研发：

恩捷股份：已与北京卫蓝、溧阳天目先导成立合资公司江苏三合，进行半固态电池隔膜的研发和生产。

美联新材：子公司已覆盖动力电池、储能电池、3C数码电池、半固态电池所需的湿法隔膜。

2.6其他相关材料

东方锆业：已提供样品（锆）供固态电池厂家研发。

新纶新材：铝塑膜产品可以用于固态电池和半固态电池

3.中游游产业链拆解

中游产业链主要就是固态电池厂商，如今固态电池的厂家主要有清陶能源、卫蓝新能源、赣锋锂业、国轩高科、孚能科技、QuantumScape、丰田、辉能科技等等。下面进行详细介绍进展：

3.1清陶能源

技术路线：

第一代电池：半固态，正极三元高镍，负极碳硅负极，电解质中液体含量5—10%，氧化物电解质为主，添加了聚合物形成复合电解质（IPC），工艺上：纳米固态电解质涂覆以及固态电解质层成型——所谓的隔膜。能量密度目前360wh/kg,最高420wh/kg

第一代进展：已经准备上车

第二代电池：类固态，正极三元高镍，镍锰，负极含锂的复合负极，电解质中液体含量小于5%，基于第一代氧化物与聚合物的复合IPC电解质中添加卤化物及硫化物。工艺上隔膜，类隔膜完全消失。能量密度400-500wh/kg。

第二代进展：实际完成了小试，正在进入中试阶段一代电池，这一代电池是为了解决能量密度在400-500Wh/Kg的体系问题，从标志性液含量的角度来说是小于5%的，主要的正极材料，包括了高镍和镍锰二元层状的正极材料。

第三代电池：全固态，正极无锂缺锂材料，负极金属锂或含锂合金，固态电解质沿用IPC电解质体系。能量密度超过500wh/kg。

第三代进展：没有任何一滴液体的添加，目前已经完成了实验室阶段的验证，正在进行产线的设计和工艺开发相关的工作。

清陶产能：

已有1.7GWh，同时10gwh固态电池项目已经开工，目前估值超过200亿。车企上汽已经是第二次参投，北汽则是第三次参投。

2022年2月份，总投资50亿元的清陶新能源固态锂电池产业化项目在昆山开发区破土动工，产能规划10GWh，达产后预计新增年产值100亿元。

3.2卫蓝新能源

技术路线：

①正极为高镍多元材料、富锂锰基材料。

②负极材料大概为硅碳负极材料（见上游产业链分析）

③隔膜仍然存在（合作商：恩捷股份）

④粘合剂采用PVDF（见上游产业链分析）

⑤电解质开发了LATP（磷酸钛铝锂）包覆LCO（钴酸锂）的体系，这里面PEO（聚环氧乙烷材料）也表现出来可以在3-4.2V良好的循环；固态LATP包覆LCO体系可以实现3-4.6V比较好的循环特性。

近期合作：

1）卫蓝新能源承诺2022-2025年期间向当升科技采购总量不低于25000吨固态锂电材料；双方一致同意在高镍多元材料、富锂锰基材料、钴酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂等锂电前沿技术领域加强交流与合作。

卫蓝新能源的车规级的固态电芯已经下线，大概率2023年初要装车。配套蔚来ET7。

2）与容百科技合作，将容百科技作为高镍三元正极材料第一供应商

3）恩捷股份：与卫蓝新能源、天目先导签订了《战略合作框架协议》，三方在面向未来研发新技术、新产品、新工艺及实现合作目标方向上达成战略伙伴关系，共同设立固态电解质涂层隔膜公司，合作研发及生产涂层隔膜及特种定制涂层隔膜

4）天目先导：溧阳天目先导电池材料科技有限公司成立于2017年，是一家专注于锂离子电池新型高端纳米硅碳负极材料研发、生产和销售的国家高新技术企业，核心技术领导人正是陈立泉和李泓

3.3赣锋锂业

技术路线：

中科院宁波材料所许晓雄团队。

赣锋锂电的固态电池采用氧化物厚膜技术路线。

第一代混合固液电解质电池产品以三元为正极，采用柔性固态电解质，以石墨为负极，能量密度达235～280Wh/kg，业已实现装车应用。

第二代固态锂电池采用三元正极、固态隔膜和含金属锂负极材料，目前该产品能量密度超过350Wh/kg，循环寿命接近400次。

产能：

2022年8月，公司公告将赣锋锂电在江西新余高新技术产业开发区的年产5GWh新型锂电池项目建设规模提高到年产10GWh，项目总投资为不超过62亿元，计划在2023年10月全部工程竣工投产。

赣锋还将在重庆两江新区的年产10GWh新型锂电池科技产业园及先进电池研究院项目建设规模提高到年产20GWh。

近期合作：

2022年5月：今年预计逐步释放2GWh产能的半固态电池的第一代产品，目前已在东风E70上实现装车，实测续航超过400公里。目前赣锋的第一代单体能量密度实际上跟目前液态电解质的三元锂电池在同一水平(260Wh/kg)，安全性有所提高。

2022年8月：公司与广汽埃安签署战略合作协议，与辽宁曙光汽车集团签署战略合作协议。

3.4国轩高科

近期进展：

2023.1：国轩高科高安全半固态电池，单体能量密度达360Wh/kg，配套车型的电池包电量达160KWh，续航里程超过1000km，匹配客户需求预计2023年批量交付。

另外，国轩高科单体能量密度400Wh/kg的三元半固态电池也已经有了实验室原型样品。

3.5孚能科技

已有半固态产品实现量产装车。专注于三元软包技术路线的孚能科技为东风岚图追光的半固态电池提供了电芯和模组。

3.6辉能科技

技术路线：

第一代类固态电池：沿用液态电池正负极，同时正极从NCM622升级到NCM811，负极从石墨转向高SiOX含量（14%以上）的石墨复合物。

第二代固态电池：减少活性材料的使用量，正极为HNCA/HNMC，负极为金属锂或纯硅。目前其PLCB和BLCB固态电池均为第一代产品。

近期进展：

正考虑投资80亿美元新建超级工厂，2023年年初完成选址。

中国台湾辉能科技是发布第一代固态氧化物的基础电解质技术平台，创造出柔性具基本导电性的电解质。全球首创“固态陶瓷电解质”的锂电池，改用抗压的固态陶瓷电解质取代隔离层和电解液，安全性有保障且固态锂电池不会起火或爆炸，PLCB 的能量密度已高于大部分现有电动车电池，成功提升优良率及产能且降低制造成本。目前产品应用的领域是微型电子、消费电子领域、3C产品等。

项目内容包括建设2GWh、5GWh固态锂陶瓷电池芯产业化项目，并将考虑与车企合资建置产线等。项目全部建成达产后预计将实现年销售产值300亿元以上。

南都电源已与辉能科技达成固态锂电池合作共识，共同推进固态锂电产业化；参股新源动力，布局燃料电池行业。

3.7上海洗霸

上海洗霸与中科院系统、985著名高校科学家团队积极拓展第二战场，包括锂离子固态电池粉体及储能电池制造工艺、介孔碳、钠离子电池负极等新能源、新材料、新工艺领域。

1）2022年8月，上海洗霸与硅酸盐所已达成共建固态电池先进材料联合实验室协议，2022年11月6日，公司又以“锂离子固态电池粉体先进材料产业化”受邀参加了2022上海城市推介大会重点项目签约仪式；未来有望在固态电池领域，助力公司业务更上一层楼。

3.8金龙羽

固态电解质中试研发平台进入试生产阶段。公司目前使用的正极材料不含钴，公司固态电解质路线为氧化物。

固态电解质、电芯的中试线已建好;硅碳负极材料的小试线已建好，中试线正在建设;正极材料的研发已经立项，尚未建设中试线。

3.9高乐股份

准备投入20亿量产2GWH固态电池项目，此公司比较复杂，待后续更新。

3.10红豆股份

公司拟与超壹动力共同投建3GW大功率固态锂电池智能制造生产线，总投资15亿元，预计2024年达产，达产后预计实现45亿元销售收入。0.5GW首条固态电池产线已经向客户供货。

固态电池具备零下70度正常运行的工作状态，有望在风电大基地建设中发挥储能作用。

4.设备厂商

先导智能：已有固态电池生产设备相关布局和技术储备

福能东方：目前超业精密生产的设备可用于半固态电池生产线，电池的最终形态由客户产线决定。

5.车型

6.股权投资

天齐锂业：通过成都天齐持有北京卫蓝新能源科技有限公司5%的股权。

滨江集团：持股辉能科技11%。

7.专利数量

从自2000年至2022年3月底公开的专利数来看，首位是丰田，达到1331件。第2位是松下控股（445件），第3位是出光兴产（272件），第4位的是三星电子和，居第6位的是LG化学

固态电池概念股

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