固态电池行业,技术变革之路任重道远,长期利好锂、镍需求(附报告)

一,事件背景

蔚来汽车发布搭载 150 度固态电池包的新款轿车 ET7,续航里程将达到 1000 公里,计划2022 年四季度交付。该型号固态电池主要包括三项创新技术:纳米级包覆超高镍正极(变化是增加了三元正极的镍用量、降低了钴用量)、无机预锂化硅碳负极(石墨负极转为硅碳负极并加入金属锂进行预锂化)、原位固化固液电解质(电解液转为液固混合电解质)。

二,行业趋势

固态电池由于能在根本上提升两大核心性能——能量密度和安全性,被认为是最具前景的新一代动力锂电。其核心优势为:1、高能量密度,其电化学稳定窗口能达到 5V 以上,而三元电池在 4.2-4.5V,故能匹配高性能电极材料,可以使用超高镍三元材料,或搭载 LCO及富锂材料,且能兼容液态体系难以实现的金属锂负极,据估计其单体能量密度最高能达到 900Wh/kg,有望彻底解决里程焦虑问题;2、高安全性,许多无机固体电解质材料不可燃,聚合物固体电解质存在一定可燃风险,但相较于电解液安全性也大幅提高。

三,行业掣肘

固态电池应用之路困难重重,仍需解决几大痛点。

1、供应链重塑:固态电池相比现有成熟的液态锂电池技术变更巨大,需重塑本就极其复杂的锂电池供应链,任重道远;

2、降低成本:固态电池采用的预锂化硅碳负极或远景金属锂负极、高镍正极、固态电解质等新科技材料生产成本远高于目前对应的材料,降本之路极其艰巨漫长;

3、快充效率不佳,固态电解质导电率仅为电解液十分之一,快充效率不佳,严重影响实际应用。

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