【新能源车产业跟踪】半固态电池主用氧化物电解质,固态电解质加速化进程

摘要

产业链跟踪

据上海钢联数据，电池级碳酸锂价格止跌企稳，9月8日均价报19.75万元/吨。

半固态电池对现有锂电产业链冲击主要在中游隔膜与电解液环节。固态电池产业化落地过程中半固态将作为衔接率先产业化，固态电池的电解质、设备制造、电池设计等环节将具备较大空间。半固态电池电芯中固态电解质与液态电解质均存在，电解液含量约在5%-10%。固态电池正极材料较现有锂电池变化不大，承接原有高镍体系；负极材料提升能量密度，硅氧添加比例逐渐升高，远期或将由锂金属负极取代；半固态与固态电池变化的核心是将原有的隔膜与电解液合二为一，变为固态电解质。

目前，半固态电池电芯主要使用的固态电解质是氧化物电解质，硫化物电解质或为全固态电池主流路线。硫化物电解质在半固态电池技术路线中发展空间相对有限，它是全固态电池的主流路线，因为电极中液体会破坏硫化物材料结构，进而影响电池性能，目前氧化物体系因研发成本和难度相对较低，因此较多厂商选择氧化物技术路线；而硫化物研发难度较高，因其优异性能和较大潜力吸引资本较雄厚的电池厂商投入研发。目前的技术路线来看，电解质主要有3条路线，硫化物、氧化物、聚合物，其各有优缺点。

（1）硫化物：核心在硫化锂的价格与产能。硫化物固态电解质具有超高的离子电导率和良好的机械性质，其离子电导率可媲美液态电解质。其材料较软，跟负极接触相对较好。但其空气稳定性差，潮湿空气里面不稳定，会产生硫化氢气体。合成工艺复杂、生产率低且生产成本高，极大地阻碍了硫化物电解质的大规模应用。另外，当前硫化物的相关专利有60%以上被丰田申请，未来或将涉及专利问题。

（2）氧化物：核心在做薄电解质从而提升能量密度。电导率适中，具有相对较高的离子电导率和较稳定的化学特性。成本相对便宜，制备对环境要求不苛刻。以上优点有利于于大规模生产和应用。但面电阻较大，电导率变低后，带来的面电阻比较大。加工困难，存在刚性界面接触的问题以及严重副反应，导致整体的性能较差。

（3）聚合物：核心在稳定量产，吸湿性、空气稳定性差。

（4）复合固态电解质(CSSEs)：以氧化物、硫化物等为代表的无机固态电解质和以聚氧化乙烯等聚合物的有机固态电解质的结合，利用路易斯酸碱相互作用，增加链段运动能力，协同提升界面离子传输。

行业信息

工业和信息化部、国务院国资委联合印发《前沿材料产业化重点发展指导目录（第一批）》。

页岩气领域首项国际标准正式发布。

风险提示

新能源车销售不及预期，排产计划变动，产品研发不及预期等。

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