固態(tài)電池行業(yè)專題報(bào)告：硫化物，全固態(tài)主力路線，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速.pdf

固態(tài)電池行業(yè)專題報(bào)告：硫化物，全固態(tài)主力路線，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速。核心觀點(diǎn)：基于高安全+高能量密度，固態(tài)電池為大勢(shì)所趨，當(dāng)前全固態(tài)電池向硫化物路線聚焦，以比能量 400Wh/kg、 循環(huán)壽命 1000 次以上為性能目標(biāo)，確保 2027 年實(shí)現(xiàn)轎車小批量裝車，2030 年實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)就核心材料硫化物 電解質(zhì)、硫化鋰沿著性能提升和降本上持續(xù)做技術(shù)攻關(guān)，產(chǎn)線從小批量邁向大批量階段，帶來(lái)明確的新技術(shù)投資機(jī)會(huì)。

高安全+高能量密度，固態(tài)電池為大勢(shì)所趨。傳統(tǒng)鋰電池由于使用有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)而存在易揮發(fā)、易泄漏、易燃等問(wèn) 題，將易燃的有機(jī)電解液替換為不易燃的無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)能改善電池安全性，也能提升空間利用率以提升能量密度。

全固態(tài)電池向硫化物路線聚焦。相較其他路線，硫化物固態(tài)電解質(zhì)最大優(yōu)勢(shì)在于室溫下最高的電導(dǎo)率，兼具優(yōu)異的機(jī) 械性能和延展性，被視為理論上最理想的固態(tài)電解質(zhì)材料。根據(jù)歐陽(yáng)明高院士，當(dāng)前全固態(tài)電池的技術(shù)路線聚焦以硫 化物電解質(zhì)為主體電解質(zhì)，匹配高鎳三元正極和硅碳負(fù)極的技術(shù)路線，以比能量 400Wh/kg、循環(huán)壽命 1000 次以上為 性能目標(biāo)，確保 2027 年實(shí)現(xiàn)轎車小批量裝車，2030 年實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。

硫化物電解質(zhì)：電化學(xué)設(shè)計(jì)、合成工藝共筑壁壘。1）選型：硫化物電解質(zhì)分多種形態(tài)，其中鋰硫銀鍺礦結(jié)構(gòu)（代表 是鋰磷硫氯）具備較低成本、高室溫電導(dǎo)率、合成簡(jiǎn)單、重復(fù)性高、電化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)而成為主流；2）電化學(xué)：硫 化物電解質(zhì)空氣穩(wěn)定性較差、電化學(xué)窗口較窄、界面性差，通過(guò)氧摻雜、包覆層等方案改進(jìn)，電化學(xué)配方構(gòu)成核心難 點(diǎn)；3）合成工藝：固相法更易得到離子電導(dǎo)率高的電解質(zhì)，直接固相燒結(jié)法簡(jiǎn)單且離子電導(dǎo)率較高，在批量生產(chǎn)方面 有優(yōu)勢(shì)；液相法更易于規(guī)模化生產(chǎn)，但制得電解質(zhì)離子電導(dǎo)率偏低，且溶劑的使用對(duì)環(huán)境有污染，仍待提升改進(jìn)。

硫化鋰：電解質(zhì)核心原材料，競(jìng)爭(zhēng)要素核心在提純成本。硫化鋰的產(chǎn)品指標(biāo)中純度參數(shù)尤為關(guān)鍵，對(duì)硫化物電解質(zhì)的 制備有重要影響，主流制備工藝超 5 種以上，從純度、安全性、經(jīng)濟(jì)性多方位評(píng)價(jià)不同工藝，鋰硫化合工藝的產(chǎn)品指 標(biāo)最為突出，是硫化鋰在產(chǎn)業(yè)化早期實(shí)現(xiàn)小批量供應(yīng)的主要路線碳熱還原、水合肼還原和液相法這 3 種工藝路線的綜 合優(yōu)勢(shì)（安全、純度、經(jīng)濟(jì)性）較為明顯，其產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐已進(jìn)入工程驗(yàn)證階段，氫氧化鋰+硫化氫法也具備潛力。

格局：硫化鋰格局優(yōu)于電解質(zhì)，路線百花齊放待收斂。硫化鋰/硫化物電解質(zhì)參與玩家已較多，鋰電龍頭企業(yè)率先構(gòu) 建產(chǎn)業(yè)矩陣，典型代表包括贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)、容百科技、恩捷股份等；初創(chuàng)企業(yè)快速涌現(xiàn)，如深圳固研、廣州博 粵、中科固能等；半導(dǎo)體領(lǐng)域企業(yè)基于硫化物半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)協(xié)同效應(yīng)，逐步延伸至硫化鋰等核心材料供應(yīng)鏈，如 杭州凱亞達(dá)、四川全固態(tài)等。硫化物預(yù)計(jì)為全固態(tài)電池后續(xù)發(fā)展的主流路線，從壁壘和格局上判斷，由于涉及到電化 學(xué)核心配方，當(dāng)前電池廠仍在積極自研硫化物電解質(zhì)，疊加布局的材料企業(yè)較多，我們判斷未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)相對(duì)激烈；硫 化鋰的壁壘相對(duì)硫化物電解質(zhì)更高，電池廠自研少，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)未規(guī)模化，成本均較高，未來(lái)隨著各路線愈發(fā)成熟，降 本能力將進(jìn)一步明確，路線或逐步收斂。