固態電池產業加速衝刺量產目標,北交所固態電池產業重點標的梳理

華源證券近日發佈北交所高端製造產業研究系列(一):各大車廠加速擁抱固態電池,確定硫化物爲主要路線。從全球固態電池產業佈局來看,中國參與的企業較多,包括傳統電池企業、初創電池企業、整車企業等。當前QuantumScape、SolidPower和Toyota等企業在固態電池技術研發方面處於相對領先地位,重點突破固態電池的能量密度、安全性和充電速度。

以下爲研究報告摘要:

投資要點:

產業邏輯:固態電池有望成爲鋰離子電池升級的方向。液態鋰電池仍有能量密度存在上限、鋰枝晶引起的安全風險、SEI膜增厚影響循環壽命、低溫性能不足限制場景應用等缺陷。採用固態電解質代替液體電解質,有望使用更高比容量的正、負極材料,同時可較好解決電池的安全性問題,是獲得高能量密度、高安全性和長循環壽命的鋰電池的根本途徑。依據固態電解質材質及特性,固態電池技術路線主要可以分爲硫化物、氧化物和聚合物三個類別。爲了保持中國電動汽車技術的領先地位,2024年6月,工業和信息化部發布《鋰離子電池行業規範條件(2024年本)》,新增了固態電池相關要求,意在規範固態電池的性能標準,推動固態電池進一步發展。預計到2030年,全球固態電池出貨量將達到614.1GWh,全固態電池市場規模或將達到172億元。2023年全球固態電池滲透率約爲0.1%,2024年滲透率約爲0.2%,預測到2030年固態電池技術或將進入商業化階段,滲透率或將達10%。2024年中國固態電池出貨量約7GWh,預計2027年或將達到18GWh,2028年或將達到30GWh。

產業進展:各大車廠加速擁抱固態電池,確定硫化物爲主要路線。從全球固態電池產業佈局來看,中國參與的企業較多,包括傳統電池企業、初創電池企業、整車企業等。當前QuantumScape、SolidPower和Toyota等企業在固態電池技術研發方面處於相對領先地位,重點突破固態電池的能量密度、安全性和充電速度。各大整車廠也加速擁抱固態電池,與新興企業積極合作,推進裝車驗證與產線建設。固態電池產業化建設已取得實質進展,多家固態電池企業宣佈了其量產計劃,如中創新航、鵬輝能源等。多家車企及電池廠確定固態電池硫化物路線,如比亞迪、恩力動力、高能時代、太藍新能源。

技術看點:鐵鎳集流體或將推動硫化物固態電池量產落地。目前固態電池的成本高於傳統鋰離子電池,在假設產線良率爲80%的情況下,目前半固態電芯的單位總成本爲0.85元/Wh;中期,半固態電芯的單位總成本約降至0.50元/Wh;遠期來看,全固態電池有望搭載鋰金屬負極、電解液也將全部被替換爲固態電解質,全固態電芯單位總成本或將達到0.78元/Wh。複合集流體可廣泛應用於航空航天、汽車、電子、醫療等領域,對動力電池的影響主要表現在高能量密度、快充兼容性和安全性提升。目前可用作鋰離子電池集流體的材料有銅、鋁、鎳和不鏽鋼等金屬導體材料、碳等半導體材料以及複合材料,不鏽鋼或鐵基材料爲此提供了截然不同的解決方案。鐵的表面能形成一層厚且穩定的天然氧化層,這層鈍化膜能有效“抑制硫化物的形成反應”,從而避免了腐蝕。案例方面,2024年底,日本東洋鋼板公司專爲全固態電池開發的電解鐵箔及鐵鎳合金箔產品,已通過日本經濟產業省(METI)的電池供應保障計劃認證。

北交所固態電池題材相關公司:關注納科諾爾、遠航精密、貝特瑞、靈鴿科技和武漢藍電。納科諾爾固態電池關鍵設備正式交付頭部客戶,標誌着公司在固態電池裝備領域的技術突破進入產業化應用階段,此外,其聯營企業清研納科自主研發的高速寬幅(固態)幹法電極設備順利交付至國內頭部主機廠,這也是國內首臺高速寬幅幹法電極成膜複合設備;遠航精密精密結構件主要具有導電連接、熱敏保護等功能,直接應用於電池模組和PACK配件的製造上,有潛力拓展固態電池領域;貝特瑞已發佈貝安FLEX半固態及GUARD全固態系列高鎳正極、硅基負極、固態電解質、鋰碳複合負極等材料,爲下一代電池技術提供"高能量+高安全"材料解決方案;靈鴿科技與固態電解質領先企業達成合作,提供固態電池材料全自動計量配料系統;武漢藍電研發的高精度測試設備,可面向固態電池實現微小電流下的穩定測試。

風險提示:固態電池研發進度不及預期風險、新興技術路線替代風險、下游需求變化風險(華源證券 趙昊,萬梟)