电力设备与新能源&钢铁有色行业：固态电池：期待变革 更尊重产业规律

1 月9 日蔚来发布了计划搭载150KWh（此外还有70、100KWh）固态电池版本的首款轿车ET7，引起市场对于固态技术路线的高度关注。

    事件评论

    蔚来所应用的预计为固液混合电池，是常规液态的升级，该方案传导离子的仍是液态电解质，固态更多起到隔绝正负极的作用，安全性预计有所提升，但能否达到高能量密度依旧取决于材料体系进步，同时考虑到成本预计远高于传统液态方案，商业化应用仍需面临性价比的考量。真正的全固态电池分为聚合物、氧化物、硫化物三种路线，但三种全固态路线均存在基础科学问题需要解决，而对于一款车规级产品，科学论证、小批量使用、规模化应用且具备性价比将是漫长且有迹可循的过程，目前龙头公司普遍判断固态电池在2030 年前难有规模化应用。

    固液混合路线整体上是基于液态电池升级，材料及工艺体系几乎没有变化：正极仍为三元体系，可能加速高镍材料的应用；负极仍为石墨、硅碳体系，会进行预锂化，而本身硅碳、预锂化在液态电池中也是迭代方向，此外会增加导电剂需求；电解质可以基于现有体系开发，不过液态电解质的质量占比会从15%以上，降至5-10%；隔膜仍将基于PE 膜，将采用原位聚合技术涂覆LZTO、LATP 等陶瓷固态电解质成分。全固态电池会造成部分材料的切换：因全固态电池将以聚合物、氧化物、硫化物本身充当介质，传统液态电解质与隔膜作用将被取代；正极基于目前体系的升级迭代，远期可能使用硫作为正极材料；负极主要是硅碳到锂金属的切换；设备方面，理想情况下前段将应用干电极，中段采用叠片工艺，后段化成分容方案会有所变化，此外硫化物由于极高的工艺壁垒，对于设备真空生产及整体要求更高。

    固液混合电池仍然是液态电解质，无法解决金属锂做负极带来的枝晶问题，因此仍然采用硅碳作为负极，但硅碳负极通常需要搭配负极预补锂，解决首次循环效率低的问题。在首效提升6%的假设下，预计2022 年可增加金属锂需求142 吨（折碳酸锂751 吨），并随着负极预补锂渗透率的提高逐步提升至2025 年的金属锂1720吨（折碳酸锂9091 吨），可见负极预补锂，对锂需求的拉动较小。待全固态电池来临，负极换用金属锂后，度电锂需求会真正意义上大幅增加。

    风险提示

    1. 技术进步低预期；

    2. 产业化进度低预期。