光大证券殷中枢：固态电池——抢占下一代锂电技术制高点

为什么说固态电池有望成为下一代高性能锂电池？当前半固态电池产业化提速装车在即？未来固态电池在哪类行业应用更有优势？光大证券电力设备及新能源首席分析师殷中枢带来“固态电池：抢占下一代锂电技术制高点“主题分享，以下是嘉宾部分观点，扫码即可回看全部会议内容！

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固态电池有望成为下一代高性能锂电池

固态电池，短期讲半固态电池一个最突出的优势是安全性。有了安全性了之后，电解液里面液体相对减少，同时把正极和负极的容量提升，进而追求比较高的能量密度，这是固态电池或者半固态电池的整体优势。在科研方面，目前我们能看到近些年来对全固态电池的研发进展做得比较多的包括中国，比如中科院、清华等高校，以及日本、韩国，也包括一些企业。而半固态电池在今年是有可能实现装车，这是我们对整个全固态电池和半固态电池的追踪。

当然，我们也要明确，目前整个产业的发展阶段全固态电池我们觉得如果达到商业量产，可能至少还得需要5年甚至更多的时间，因为还有很多体系的问题没有解决。而半固态电池实际上是在2023年开始到2025年整体上是有一个增量的过程，这是整体的情况。

除了上面的优势，目前固态电池有离子导电率低、成本相对比较高等缺点有待解决。从这个维度来讲，目前固态电池对液态电池的冲击还不是特别大。另一个层面，在应用场景我们其实可以看到，像无人机应用领域对于续航要求比较高而非快充要求更高的领域比例高点。在车用端比如一些换电模式包括重卡，整体的应用可能会往前不断推进。所以按照我们的观点，至少当前时间点，如果它的快充问题是一个相对比较重要的缺点，那么它是液态锂电池的一个重要补充。

锂电池发展需要解决的问题实际上就是能量密度、续航里程（充电倍率性能），还有最核心安全性三方面的提升。尤其近几年来，在锂电池的发展过程中对安全的要求愈发重要。我们从另一个角度理解，这三个点在某些程度，尤其材料的制备角度，它也是一个不太好兼顾的三角。所以在这个过程中，要么追求可能两个点比较突出，另一点相对忽略一点，可能是我们一个阶段性的目标。把三个点都能做得非常好，现在也是大家努力的方向，最终是达到一个比较均衡的状态。更多从需求角度，我觉得哪些场景应用什么样的电池是目前我们关注比较多的方面，我们也能看到很多产品的差异化。所以，固态电池是在安全性和能量密度整体要求的趋势下应运而生。

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从液态、半固态、准固态和全固态的发展路径，我们能看到固态电池的核心优势。首先变化点，电池里液体含量是不断降低的。现在液态电池里质量百分比大概20%多，未来比如到半固态可能压到10%-20%，到全固态可能压到没有液体，这实际上是核心变化。我们通过电池发生一些安全性事故也能够有所理解，液态容易出现泵件问题或者进一步增强短路效应等。目前产业化进度比较快的是凝胶或半固态，全固态可能慢些。这是从安全性角度的优势。另一个层面，它的体积是能压缩的。因为电池里面液态相对减少，从体积的角度可以减少或者压缩。

目前需要解决的一些问题，一是快充，第二可能是寿命层面，在产业化里可能还需要进一步进步。但是优势层面，安全性、能量密度，现在能量密度最高基本上350Wh/kg起步。对高容量的正负极的要求其实跟其它的路线并不是特别相悖。

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半固态电池产业化提速装车在即

目前全固态电池的工艺并不成熟，其实也很好理解。因为一方面从发展上量产还需要很长的时间；另一方面目前更多是实验室级别的研发。所以目前来看，全固态电池工艺整体的成熟度还需要一段时间提升；而半固态电池对整体工艺的改进、变化有一些，但并不是特别多。目前来讲，半固态电池的产业化相对更容易一些，这是整体的情况。

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从规模效应来讲，因为现在半固态电池体系相对成熟，但是它还是需要GW级的量帮它降本。半固态跟液态相比，目前整体成本还是30%-50%以上，如果能达到10GWh的量其实是有助于推动它降本。不同的车企、电池企业选择合适的应用场景，即便最后可能稍微贵一点，但是如果有一些追求能量密度的场景或长续航的场景，它也有自己的应用空间。但总体，我不认为固态电池或半固态电池在当前研发水平下能够形成对液态的替代，而更多在某些程度上是一个很重要的补充。当然，随着科学研发进度能够不断深入，比如在全固态电池里有比较好的材料推出来，在未来是有可能有替代的作用。

最后产业化的进展，我们经过对公司公告的研究包括一些产业调研，产能的角度看很多非上市公司给的预期蛮高。当然，我觉得在某些程度上它有融资的需求，也有从乐观的角度去看待行业的发展，相信自己的研发能力有所突破，所以从产能规划的角度是蛮大的，这是一方面。半固态电池从出货和装机，我们给的大概预期，2023年接近1GWh的量，2025达到10GWh的量。

我们觉得以一个乐观的态度去看待行业的发展，积极的态度去做科学研发，对产业的出货我们以客观的认识去看。当然即便是这样的量，其实我觉得对产业也是一个非常大的推动。因为车企用这个量，它们更多是要全方位考虑安全性、充电速度。所以，我觉得关键看哪些企业在这个过程中能够真把“临门一脚”推起来，进而下决心把量打起来，这实际上是我们在未来2-3年要重点持续关注的方面。

关于结论，我觉得全固态电池可能为时尚早，但是半固态电池其实是在产业化的临界点。半固态和全固态电池从目标角度来讲，是一个比较好的解决方案，只是基于现在的科研认识，我们不能说它对液态电池是替代的。但是，如果研发能够达到一个比较好的状态层面，是有可能实现替代，所以我们建议边走边看。从体量来讲，我觉得半固态电池和固态电池是液态电池一个很好的补充。而从材料体系的变化来讲，实际上更多的是电解液里电解质变化更大，比如用一些新型的锂盐，用一些支撑的材料，氧化物体系、聚合物体系以及硫化物体系，这是核心的变化。隔膜的影响，半固态对隔膜没有影响，多一层涂覆，全固态可能有些影响；而正负极遵循的是高容量、高能量密度的发展。这些构成了半固态电池以及全固态电池整体的发展脉络和框架。

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精彩答疑内容节选

固态电池对锂的需求有增加吗？

答：两个层面理解，第一个层面，固态电池毕竟是要把里面的溶剂减少或者减少离子的导电性，所以在某些程度上要增加新型锂盐的应用包括一些支撑材料的应用，锂盐应用的量其实不见得少；第二，固态电池未来长期来看是要用锂金属负极，至少过渡阶段是要用预锂化，所以电极材料里对于锂尤其负极应用是会越来越多，所以对锂的需求总体来讲两方面都会提升。

看好哪类固态电池率先进入量产，未来固态电池在哪类行业应用可能更有优势？

答：当前时间点肯定是半固态电池，肯定还会有一些液体在里面。只是因为现在很多企业专利配方不是完全公开，我们只能从公开专利的角度去看。液体到底压到10%几还是个位数就因企业而异。实际上目前看半固态电池可能会进入量产，它的能量密度、安全性确实可以，快充是受点影响。所以从这个角度讲，我觉得像无人机或者长续航需求比较高的换电模式像重卡里面可能应用会比较有优势。但一定要跟快充去PK，当前可能还有一些劣势，可能这也是未来几年固态电池或半固态电池一个努力的方向。

从时间维度看，固态电池在不同领域的应用进程，目前我觉得主要关注无人机，车端里面一些重点企业的应用进展就可以。在其他领域，储能里面也不可忽视，但进度可能相对要慢一点。消费电子里肯定会有一部分应用，比如对快充性能要求不是特别强的产品。

固态电池长期以来在成本方面是否对液态仍没有优势？

答：半固态电池我觉得有可能是会接近液态，全固态电池我们需要考虑的是单瓦时的成本，它可能才有一些优势。比如，全固态材料体系成熟之后，能到400-500瓦时每公斤，那么单瓦时的成本优势就有了，所以我主要是从这个角度去讲优势和劣势的问题。当然，要纯从一块电池的比较来讲可能固态电池一直都是贵的，这就整体简单来讲。