固态电池:低空经济飞行器关键零部件,布局龙头全梳理

翰棋说财经 2024-06-19 21:03:20

固态电池具备高能量密度及安全性,有望成为低空经济飞行器动力电池解决核心方案,将加速在电动垂直起降飞行器(eVTOL)和无人机等领域广泛应用。

固态电池被视为下一代电池技术,当前固态电池的产业化趋经明确,行业发展进程有望加快。

EVTank预测,到2030年全球固态电池的出货量将达到614.1GWh,在整体锂电池市场中的渗透率预计将达到10%左右,其市场规模有望超过2500亿元。

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固态电池行业概览

目前全球锂电池的主流技术是传统液态电池,其工艺成熟、供应链稳定且成本低廉。

但是液态电池存在本征安全问题和能量密度的局限性,成为发展的阻碍。

为从根本上解决安全问题,需要用新材料来替代现有的液态有机电解液。固态电解质不可燃且稳固,能够消除燃烧和爆炸的风险,还能提高对锂金属的兼容性和电池的能量密度。

根据固态电解质在电池中的含量,固态电池主要分为半固态和全固态两大类。

半固态电池在安全性和能量密度上相比液态电池有所提升,其生产线与液态电池的生产线具有较好的兼容性,是液态与固态电池之间的过渡方案。

固态电池能够彻底解决电池的安全问题,并大幅提升锂电池的能量密度。此外还具有更出色的宽温性能,是锂电池发展的终极目标。

目前全固态电池的制造成本高和固固界面导电性差等问题限制了其大规模商业化应用。

固态电池产业链

固态电池产业链包括上游的基础材料和设备,中游电池包加工制备,下游的应用领域构成。上游包括原材料矿产、电芯材料和必要的生产设备;中游聚焦电池封装和电池管理系统等关键环节;下游主要应用在新能源汽车、消费电子、储能系统以及eVTOL等领域。

正负极材料、隔膜以及固态电解液是固态电池原材料核心组成部分。

现有三元高镍正极材料可以继续使用,也可以通过单晶化、氧化物包覆等技术进行优化。

长期发展来看,材料有可能会向超高镍、富锂锰基、高压尖晶石等新型材料演进。

负极材料方面,硅基负极具有更高的理论比容量,在短期内有望在固态电池中得到快速应用。长远来看,金属负极具有更为广阔的前景。

固态电池产业链图示:

固态电池竞争格局和龙头梳理

2022年以来固态电池在研究和产业化方面已取得显著进步。

国内自主品牌及新势力车企在半固态电池装车方面处于领先地位,相关电池厂的产能规划已达到百GWh级别。

在电解质领域主要布局企业有天目先导、蓝固新能源、奥克股份、上海洗霸、金龙羽以及瑞泰新材等。卫蓝新能源的股东包括蔚来汽车、吉利、华为和小米等知名企业;清陶能源获得了上汽、北汽和广汽的投资。此外,长安汽车与赣锋锂业也签署了合作备忘录,共同推进固态电池的发展。

整车厂方面,包括丰田、日产、宝马在内的国际知名车企都计划在2025至2030年间推出搭载全固态电池的电动车型,并将加速与电池企业进行合作。

宁德时代、比亚迪以及海外的LG、三星、SK On等头部企业均在电池方面有所布局。2023年4月宁德时代发布了凝聚态电池,其单体能量密度高达500Wh/kg;7月宁德时代与上海交大、中国商飞共同出资成立了合资公司,专注于航空电池的设计与生产。赣锋锂业的半固态电池产品能量密度可达到260Wh/kg以上;eVTOL领军企业亿航智能对固态电池技术公司深圳欣视界进行了战略投资,并达成了战略合作协议。

此外,当升科技和容百科技等厂商在正极材料端引领固态电池发展。

(半)固态电池产业链各环节主要企业:

资料来源:公开整理

结语

在车企、电池企业以及材料企业的紧密合作与共同努力下,固态电池的发展趋势明确,产业化进程正在加速推进。

近年来,我国政府连续出台了一系列政策措施推动固态产业化进程,众多高等院校也已积极投身于固态电池的研发工作。

当前低空经济加速发展,固态电池有望在关键设备加速应用,迎来广阔发展空间。

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