2024年1月,國內外頻頻傳來固態電池技術“突破”的訊息。
日本電池企業Maxwell開發出25倍容量的圓柱形固態電池,已用於尼康;大眾子公司的固態電池也完成了50萬公里耐久性測試。
國內,ET7的半固態電池實測全程續航1044公里,百公里電耗為13.2度,證明了固態電池的潛力,商業化取得了重要進展。
進入2024年,動力電池的競爭將更加激烈,各方在材料、結構上的創新不斷,高效能電池技術成為行業發展的“關鍵詞”。
什麼是固態電池,優勢有哪些?
固態電池是一種新型電池,使用固態電解質取代電解液,分為半固態電池和全固態電池。
固態電解質主要分聚合物、氧化物、硫化物等,國內側重氧化物技術路線,海外側重硫化物路線,兩種路線的長短板各有不同。
國內佈局的氧化物路線具備高電特性,更適配高壓正極材料,對於環境要求不苛刻,經濟性強,利於大規模生產,不過,其剛性太強、易碎,下一步需要關注國內在硫化物固態電解質研發進度上的追趕。
固態電池被認為是電池“終極形態”,突出優勢是電池能量密度高於液態電池,市場前景廣闊。
相比液態鋰電池能量密度200-300Wh/kg,固態電池擁有更高的能量密度,最高已達到500h/kg,並且電池的體積也更小,在人形機器人上的應用更值得期待。
另外,固態電池具有更高的安全性,沒有液體洩露的風險,受環境溫度影響較小,起火機率不到液態電池的二十分之一,是解決安全性問題的根本方法,更加符合未來大容量新型儲能技術發展的方向。
那麼,固態電池產業化難點在哪?
固態電池的主要瓶頸在於固態電解質的離子電導率低。
離子電導率是提高固態電池效能的關鍵,固態電解質與正負極材料之間接觸為固-固介面,會產生抗阻大、穩定性差的問題,導致充放電速度慢和容量衰減快。
業內對這一難題的解決,主要透過改進固態電解質結構、成分,提高正負極材料的應力、應變等手段,所以不得不說,創新材料、最佳化效能是推動固態電池發展的必經之路。
固態電池發展現狀,未來市場規模如何?
當前,雖然國內固態電池產能規劃較多,目前出貨量較低,不過進展非常快。
截至2023年底,國內固態電池產能規劃已接近400GWh,相比全年動力電池680GWh的出貨量,規劃產能足夠,有15個固態電池專案落地,投資總額超千億元,2024年有望實現5GWh級別的出貨量。
可以說,新能源汽車動力電池的市場空間是一片藍海,只要固態電池加快大規模商業化,無論是增量空間還是替代空間都是巨大的,2024-2030年是車企推動固態電池滲透的重要階段。
比亞迪的固態電池技術包括氧化物與硫化物路線,已完成生產試裝車;蔚來與衛藍新能源合作,賽力斯與贛鋒鋰電,上汽與清陶能源等,上述國內車企在半固態電池上量產進度較快。
根據機構預計,2024-2025年,半固態電池有望實現大規模裝車,加快滲透後市場將達到86億,到2030年,全球固態電池市場規模將達到1162億,CAGR為98%。
同時,無人機、儲能、人形機器人等場景對於長續航、高安全電池需求持續提升,對拓展固態電池市場具有重要意義,助推其發展進入快車道。
那麼,固態電池產業鏈如何,有哪些投資機會?
固態電池的上游原材料主要包括正極材料、負極材料、固態電解質等,其中,固態電解質是固態電池的核心材料。
目前,固態電解質供應存在缺口,產業規模小、供不應求、開發緩慢等因素也成為產業化掣肘,贛鋒鋰業、天目先導、清陶能源、藍固新能源的目前產能都在1000噸以上。
上海洗霸,2023年已經開始為下游電池廠家提供固態電解質,基本覆蓋了頭部電池廠家,在建50噸產能,擴產也在規劃中,確定性比還在研發階段的公司要強。
贛鋒鋰業,自用固態電解質產量超1000噸,固態電池產能4GWh,遠期規劃超40GWh,並已經搭載賽力斯SERES-5歐洲車型上,是固態電池最早商業化的企業。
公司2016年成立固態電池研發中心,2017年與中科院寧波材料所共建固體電解質研究中心,建設了第一代固態電池中試線,目前二代產品達360Wh/kg以上。
從下圖中可以看到,贛鋒鋰業2022年淨利潤突破200億,同比增長近300%,盈利能力非常強悍。
雖然公司2023年業績承壓,不過2024年初電池級碳酸鋰價格已經企穩,增資賽力斯子公司瑞馳電動33.33%股權,進一步打造垂直整合業務模式,龍頭地位穩固,固態電池第二增長曲線可期,長期空間向上。
重點是,贛鋒鋰業“自生造血”能力已經恢復,值得關注,從下圖公司2023年第三季度的“自由現金流”轉“正”可以印證這一點。
自由現金流代表企業可以自由支配的現金,不需要更多外部輸血,僅靠經營活動就能夠支撐運轉。
前幾年,公司為了在澳洲拿鋰礦,國內擴氫氧化鋰產能,技術研發儲備等,都要靠融資撐著,現在終於熬出頭了!自由現金流為正,說明贛鋒鋰業持續經營能力變強,具有了良好的財務彈性,投資者的財務性收益會更加穩定。
值得一提的是,對比老對手天齊鋰業,贛鋒鋰業的垂直一體化戰略佈局更具前瞻性,而且財務更加穩健,目前10市盈率PE估值非常有吸引力。
最後,固態電池產業鏈還包括的主要公司有:
1.固態電解質前驅體:東方鋯業、三祥新材、雲南鍺業、馳宏鋅鍺;
2.負極:蘭溪致德、貝特瑞、翔豐華;
3.正極:容百科技、當升科技。
總的來說,固態電池是電池“終極形態”,是一次從材料、結構到製程工藝的全面升級,長遠看,一體化佈局的龍頭公司更具成長性。