固态电池系列报告三：卤化物或为下一代固态电池突破方向

　　卤化物固态电解质成当下新研究热点

    　　现有氧化物、硫化物固态电解质量产还存在技术难点：氧化物的刚性结构导致电极界面接触不良；硫化物湿度稳定性差，且其抗氧化稳定性不足。卤化物固态电解质因具有高离子电导率、良好形变能力和优异电化学氧化稳定性等优势，成为目前新研究热点。卤化物固态电解质合成方法有固相、液相和气相合成法。液相法中的水介质合成法不仅环境友好且成本低廉，被认为是商业化应用的最佳选择之一。

    　　卤化物固态电解质技术难题迎新突破

    　　卤化物路线主要有以下问题：1.湿度稳定性问题；2.负极/卤化物电解质界面问题。

    　　改善卤化物固态电解质湿度稳定性问题的方法主要有：1.化学掺杂，如掺杂In3+可使含氯卤化物在3%-5%湿度暴露下离子电导率保持85%，不掺杂则仅保持0.8%；2.涂覆保护层，如涂覆Al2O3 可将含氯卤化物水吸收率降低至未涂覆的1/4。抑制负极与电解质界面反应的方法主要包括：1.界面改性,如将β-Li3N 作为改性层可将界面阻抗降低94%；2.制备复合固态电解质，如复合PBO 可降低界面阻抗97%。

    　　含锆卤化物兼顾低成本和高离子电导率优势

    　　卤化物固态电解质成本高昂是目前多数企业发展卤化物路线的经济性痛点。卤化物想要达到较高离子电导率（＞1mS/cm），几乎均需使用稀土或铟基氯化物等原料进行合成，含有稀土金属元素的卤化物电解质的成本相对较高，原材料成本大多在$190/kg 以上。2023 年中国科技大学马骋教授团队推出Li1.75ZrCl4.75O0.5 氯氧化物固态电解质，常温下离子电导率提升至2.42×10-3S/cm，原材料成本仅为$11.60/kg，兼顾低成本和高离子电导率优势，卤化物固态电解质商业化进程加快。

    　　卤化物复合固态电解质量产进程加速

    　　松下在卤化物固态电解质领域处于领先地位，2012-2022 年申请专利数达74 项。

    　　国内如宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、上汽清陶、吉利、一汽、容百科技、湖南恩捷等加速研发进度：宁德时代2024 年4 月申请卤化物固态电解质新专利，积极布局卤化物固态电解质；容百科技卤化物电解质在国内外多家整车及电芯客户测试中均呈现性能领先；比亚迪60Ah 卤化物复合全固态成功下线，计划2027 年示范装车，2030 规模化量产；亿纬锂能采用卤化物复合固态，预计2028 年推出400Wh/kg全固态电池；上汽清陶计划2025 年底投产0.5GWh 卤化物复合固态电解质,2026Q1量产，2027Q1 装车；湖南恩捷计划2026-2027 年实现千吨级硫卤化物固态电解质量产；国轩高科已实现卤化物样品电池制备。

    　　投资建议：关注前瞻布局卤化物路线企业

    　　我们认为全固态电池凭借其高能量密度与高安全性的优势，后续产业化有望加速发展。卤化物单一固态电解质及卤化物复合固态电解质因其高离子电导率、良好的形变能力和优异的电化学氧化稳定性被多数企业视为新重点研发路线。我们推荐积极布局卤化物产业路线并取得相关进展的宁德时代、亿纬锂能、容百科技。

    　　风险提示：技术推进不及预期；政策变动风险；需求不及预期。