敬请参阅最后一页特别声明-1-证券研究报告2023年2月5日行业研究半固态电池应运而生，抢占下一代锂电技术制高点——动力电池新技术展望系列报告六电力设备新能源全固态电池规模化量产尚需5-10年，半固态成过渡期优选。出于对高能量密度和高安全性电池的追求，各国企业进入军备竞赛阶段，加注研发固态电池。但全固态电池还有离子电导率低导致性能变差、成本高昂等缺点有待解决，而半固态电池由于高安全性、长寿命与良好的经济性，成为液态电池向全固态电池过渡的产品。2022~2023年会有一批领先的半固态电池企业逐渐发布车规级电池，2022年蔚来发布ET7、东风发布E70、岚图发布追风等搭载半固态电池的车型，预计半固态电池的商业化转折点会在2024~2025年，2030年全固态电池实现商业化应用。固态电池将优先从高端应用市场开始商业化，例如无人机、医用等领域，逐步向动力及消费电池领域扩展。半固态对产业链冲击有限，固态电解质成膜是关键。固态电池通常采用软包+叠片封装工艺，中后道工序变化大，不需注液化成。作为过渡阶段的半固态电池供应链与现有供应链的重合度很高，隔膜通过复合固态电解质涂层增加了价值量，电解液添加剂对于原位固态化合成复合固态电解质，固态电解质成膜工艺成为关键。半固态推动新型添加剂、复合涂层隔膜、凝胶态电解质、高性能正负极等关键材料体系的创新。制造成本显著降低，降本须应用锂金属负极。2020年在固态电池成本构成中，固态电池正极浆料混有部分电解质，成本约60＄/kWh，较液态锂离子电池正极提高了约50%；未来采用锂金属负极可以降本30%至60%左右，否则固态电池经济性不具竞争力；固态电池隔膜成本略高于液态锂离子电池；装配与测试成本显著降低。半固态降本亟需规模效应，我们认为50GWh是半固态与液态锂电池规模效应的临界点。氧化物体系进展最快，或叠加聚合物改善界面柔性，硫化物体系远期技术空间高。固态锂电池的研发路线有聚合物、氧化物和硫化物电解质三种。目前氧化物体系的步调最快，硫化物体系紧随其后，高能聚合物体系还处于实验室研发阶段。清陶能源现有技术路线是氧化物体系，未来研发聚焦于聚合物与硫化物体系，2020年已经建成了全国首条固态动力电池规模化生产线；卫蓝新能源专注于无机氧化物与聚合物固态电解质的研发，有三十年的技术积累优势，厚积薄发；赣锋锂电走氧化物厚膜路线，与孚能科技均已经建成了中试生产线；蜂巢能源的半固态果冻电池已经投产；相较于研发半固态电池，宁德时代偏向于硫化物电解质的开发，同时专注于通过电池结构改性提高性能。投资建议：半固态路线对于现有液态锂离子电池体系更迭小，被视作全固态的过渡路线。卫蓝、清陶等一级市场固态电池企业和孚能科技、国轩高科、蜂巢能源等动力企业路线选择有差异，预计2023年陆续看到车端应用。半固态电池增加了固态电解质涂层、原位固态化锂盐等材料，建议关注例如锂镧锆氧（LLZO）、磷酸钛铝锂（LATP）、硫化物固态电解质、新型锂盐等增量材料供应链及其供应商。建议关注：宁德时代、孚能科技、当升科技、华盛锂电、上海洗霸、东方锆业、三祥新材、瑞泰新材等。风险分析：政策变化影响行业发展的风险；原材料价格大幅波动的风险；钠离子电池加剧市场竞争的风险；新能源车销量低于预期的风险。买入（维持）作者分析师：殷中枢执业证书编号：S0930518040004010-58452063yinzs@ebscn.com分析师：陈无忌执业证书编号：S0930522070001021-52523693chenwuji@ebscn.com联系人：吕昊021-52523817lvhao@ebscn.com行业与沪深300指数对比图-37%-25%-14%-2%10%12/2104/2207/2209/22电力设备新能源沪深300资料来源：Wind要点敬请参阅最后一页特别声明-2-证券研究报告电力设备新能源投资聚焦由于对更高能量密度和更高安全性电池的追求，各国都在加紧固态电池的研发，以期抢占技术制高点。虽然目前要实现全固态锂离子电池产业化尚需时间，但是半固态电池的研发已经取得一定进展，量产装车指日可待。我们通过本篇报告全面梳理固态电池的技术、研发进展情况，希望可以给投资者建立相对完整的分析问题的框架。我们的创新之处（1）全面梳理了固态电池全产业链发展情况以及各部分组件的研发进展；（2）深度分析了半固态制造工艺的变化与技术关键，与由此带来的关键材料创新投资机会；（3）进行了固态电池成本分析以及未来降本预测；（4）梳理了国内电池企业的固态电池规划布局进展。股价上涨的催化因素1、固态电池量产、装车进展超预期；2、锂价回落，高端锂离子电池经济性凸显；3、固态电解质大规模制备技术取得突破。投资观点半固态路线对于现有液态锂离子电池体系更迭小，被视作全固态的过渡路线。卫蓝、清陶等一级市场固态电池企业和孚能科技、国轩高科、蜂巢能源等动力企业路线选择有差异，预计2023年陆续看到车端应用。半固态电池增加了固态电解质涂层、原位固态化锂盐等材料，建议关注例如锂镧锆氧（LLZO）、磷酸钛铝锂（LATP）、硫化物固态电解质、新型锂盐等增量材料供应链及其供应商。建议关注：宁德时代、孚能科技、当升科技、华盛锂电、上海洗霸、东方锆业、三祥新材、瑞泰新材等。敬请参阅最后一页特别声明-3-证券研究报告电力设备新能源目录1、技术革新无休止，攻坚固态电池是关键.............................................................................61.1、固态电池有望成为下一代高性能锂离子电池..........................................................................................61.2、电解质和界面双管齐下，构建高性能固态电池......................................................................................71.3、政府扶持、企业角逐，固态电池商业化提速..........................................................................................82、全固态商用尚早，半固态可期..........................................................................................112.1、全固态工艺尚不成熟，半固态成为过渡路线........................................................................................112.2、半固态对产业链冲击有限，固态电解质成膜是关键.............................................................................132.2.1、软包+叠片封装工艺，中后道工序变化大.........................................................................................132.2.2、固态电解质成膜工艺是关键.............................................................................................................142.2.3、半固态推动关键材料体系创新.........................................................................................................142.3、固态电池降本任重道远.........................................................................................................................182.3.1、制造成本显著降低，降本须应用锂金属负极...................................................................................182.3.2、半固态降本亟需规模效应.................................................................................................................203、半固态装车在即，从0到1快速成长...............................................................................203.1、半固态电池产业化提速.........................................................................................................................203.2、新老厂商突围固态技术制高点..............................................................................................................203.2.1、清陶能源：规模化量产实现，领跑固态电池行业新格局.................................................................213.2.2、卫蓝新能源：三十年积累，助力固态电池技术革新........................................................................233.2.3、赣锋锂业：押注固态技术，锂矿巨头固态技术领先........................................................................253.2.4、宁德时代：坚持全固态本源，专注硫化物路线................................................................................263.2.5、国轩高科：三元半固态量产可期，产业链拓展逐步升级.................................................................273.2.6、孚能科技：软包龙头引领高端技术，SPS揭开新篇章.....................................................................283.2.7、蜂巢能源：果冻半固态电池发力......................................................................................................294、风险提示.........................................................................................................................30敬请参阅最后一页特别声明-4-证券研究报告电力设备新能源图目录图1：锂电池简要发展历程.................................................................................................................................6图2：液态锂离子电池与固态电池性能对比.......................................................................................................6图3：液态——半固态——准固态——全固态电池的发展路径...........................................................................7图4：中国固态电池发展目标和产业技术规划....................................................................................................8图5：固态电池发展技术路线...........................................................................................................................12图6：液态锂离子电池与固态电池工艺路线对比..............................................................................................13图7：清陶能源正负极极片生产工艺流程.........................................................................................................14图8：清陶能源固态锂电池生产工艺流程.........................................................................................................14图9：卫蓝原位固态化技术...............................................................................................................................15图10：四种电池结构示意图.............................................................................................................................18图11：年产能6GWh时电芯生产总成本...........................................................................................................19图12：生产设备所需投资.................................................................................................................................19图13：不同电池的电芯加工步骤的材料、加工成本对比.................................................................................19图14：各类电池成本拆分情况.........................................................................................................................20图15：固态电池迭代过程中的材料变化...........................................................................................................20图16：清陶能源发展历程.................................................................................................................................21图17：清陶能源组织架构（截止到2022年12月30日）................................................................................21图18：清陶能源技术优势.................................................................................................................................22图19：清陶能源产品介绍.................................................................................................................................22图20：卫蓝新能源发展历程.............................................................................................................................23图21：卫蓝新能源核心技术.............................................................................................................................24图22：卫蓝新能源锂离子电池能量密度开发进程............................................................................................25图23：赣锋锂业发展历程.................................................................................................................................25图24：赣锋锂业固态电池布局.........................................................................................................................26图25：国轩高科固态电池技术路线图...............................................................................................................27图26：国轩高科固态电池总体目标..................................................................................................................27图27：孚能科技大软包电芯发展规划...............................................................................................................28图28：蜂巢能源发展历程.................................................................................................................................29图29：蜂巢能源NMX无钴正极材料核心技术.................................................................................................29敬请参阅最后一页特别声明-5-证券研究报告电力设备新能源表目录表1：三大固态电解质体系及特点......................................................................................................................7表2：主要国家固态电池研究目标......................................................................................................................8表3：海外公司固态电池研究进展......................................................................................................................9表4：国内企业布局..........................................................................................................................................10表5：国内车企布局..........................................................................................................................................11表6：半固态电池与固态电池对比....................................................................................................................12表7：国内企业电解质添加剂研发进展.............................................................................................................15表8：国内企业凝胶电解质研发进展................................................................................................................16表9：国内企业隔膜研究进展...........................................................................................................................16表10：国内厂家预锂化技术专利申请情况.......................................................................................................17表11：国内厂家正极修饰技术专利申请情况....................................................................................................17表12：电池能量密度、生产成本对比...............................................................................................................18表13：混合固态电池实现规模效应后成本预测................................................................................................20表14：清陶能源产业化发展历程......................................................................................................................23表15：卫蓝新能源历史融资信息......................................................................................................................24表16：卫蓝新能源产业链布局.........................................................................................................................25表17：赣锋锂电固态电池产业化进展...............................................................................................................26表18：孚能科技固态电池产业化进展...............................................................................................................28表19：蜂巢能源产品及技术优势......................................................................................................................29敬请参阅最后一页特别声明-6-证券研究报告电力设备新能源1、技术革新无休止，攻坚固态电池是关键1.1、固态电池有望成为下一代高性能锂离子电池锂离子在正负电极间可逆嵌入是锂离子电池的电化学基础，其发展实际上是基于上世纪70年后一系列的创新理念和关键发现。图1：锂电池简要发展历程资料来源：《Fromsolid-solutionelectrodesandtherocking-chairconcepttotoday’sbatteries》,HengZhang固态电池和液态锂电池最大的不同在于，固态电池中固态电解质替代了原本的液态电解质和隔膜。固态电池潜力巨大，有望明显提升电池的安全性、单体能量密度（＞350Wh/kg）和寿命（＞5000次），因此，固态电池成为全球相关企业的重点布局方向。图2：液态锂离子电池与固态电池性能对比资料来源：《全固态锂电池技术的研究现状与展望》，许晓雄等敬请参阅最后一页特别声明-7-证券研究报告电力设备新能源固态电池的技术发展采用逐步转化策略，液态电解质含量逐步下降，全固态电池是最终形态。依据电解质分类，锂电池可分为液态、半固态、准固态和全固态四大类，其中半固态、准固态和全固态三种统称为固态电池。图3：液态——半固态——准固态——全固态电池的发展路径资料来源：《全固态锂电池技术的研究现状与展望》，许晓雄等1.2、电解质和界面双管齐下，构建高性能固态电池（1）构建高性能固态电解质，固态电解质和液态电解质的核心要求一致固态电解质作为固态电池的核心部件，在很大程度上决定了固态电池的各项性能参数。固态电池距离高性能锂离子电池系统仍有差距，聚合物、氧化物、硫化物三类固态电解质的性能参数各有优劣。表1：三大固态电解质体系及特点固态电解质类型主要研究体系离子电导率优点缺点研究方向聚合物固态电解质PEO固态聚合物体系室温：10-7-10-5S/cm；65-78℃：10-4S/cm灵活性好易大规模制备薄膜剪切模量低不与锂金属反应离子电导率低氧化电压低（<4V）将PEO与其他材料共混共聚或交联，形成有机-无机杂化体系，提升性能聚碳酸酯体系聚烷氧基体系聚合物锂单离子导体基体系氧合物固态电解质非薄膜：钙钛矿型；石榴石型（锂镧锆氧LLZO等）；NASICON型（磷酸铝钛锂LATP等）；LISICON型10-6-10-3S/cm化学、电化学稳定性高机械性能好电化学氧化电位高界面接触差提升电导率：替换元素或掺杂同种异价元素薄膜：LiPON型硫化物固态电解质Thio-LiSICON型10-7-10-2S/cm电导率高（媲美液态电解液）机械性能好晶界阻抗低易氧化水汽敏感提高电解质稳定性，降低生产成本，元素掺杂发挥各元素协同作用LGPS型Li-aegyrodite型（锂硫银锗矿类）资料来源：《Recentprogressofthesolid-stateelectrolytesforhigh-energymetal-basedbatteries》,LeiFan我们认为，目前氧化物体系步调最快，硫化物体系紧随其后，高能聚合物体系仍处于实验室研究阶段。从成本而言，硫化物体系性价比最高，最有可能成为未来商用的技术路径。（2）提高界面相容性和稳定性构建良好的界面接触是提高固态电池电化学性能的有效策略。固相界面间无润湿性，难以充分接触，形成更高的接触电阻，在循环过程中发生元素互扩散及形成空间电荷层等现象，影响电池性能。晶态电解质中存在大量晶界，高晶界电阻不利于锂离子在正负极间的传输。敬请参阅最后一页特别声明-8-证券研究报告电力设备新能源1.3、政府扶持、企业角逐，固态电池商业化提速（1）政府引导，推动固态电池领域快速发展各国政府近年来为实现节能减排目标，不断收紧乘用车碳排放政策，促使车企电动化转型。多个国家明确固态电池发展目标和产业技术规划，现阶段发展之路明晰，2020-2025年着力提升电池能量密度并向固态电池转变，2030年研发出可商业化使用的全固态电池。表2：主要国家固态电池研究目标国家性能目标未来发展目标美国正极材料降钴或去钴，着力降低成本2016年，发布Battery500计划，计划用5年时间、投资5千万美元，打造能量密度500Wh/kg，循环寿命1000次的电芯，到2022年9月，电池包成本降至150＄/kWh，比2018年成本降低约25%从三元体系转向低钴、无钴的正极材料和锂金属负极体系发展日本NEDO研究机构技术路线图指出，2025年之前，日本动力电池体系为锂电池体系，此后进入全固态电池阶段，锂硫电池也会成为主流从三元体系向全固态电池、锂硫电池发展，同时紧抓氢燃料电池2020年电池包（非电芯）能量密度250wh/kg，成本降到20000日元/kWh以下，循环次数1000-1500次2030年电池包密度达到500wh/kg，成本降到10000日元/kWh以下，循环次数1000-1500次德国2019年教研部宣布，将在未来四年为“电池研究工厂”项目追加5亿欧元投资，实现电池“德国制造”（MadeinGermany）全固态电池为主，支持锂离子技术和新概念电池2030年电芯能量密度400wh/kg，循环次数2000次，成本75欧元/kWh中国2025年动力电池能量密度400Wh/kg，材料体系应该是富锂锰基正极+高比能硅碳负极着眼于固态电解质，关注正负极材料改性2030年能量密度目标是500Wh/kg，材料体系方面，正负极仍是富锂锰基正极+高比能硅碳负极，液态电解质将演变为固态电解质资料来源：各国政府网站，光大证券研究所整理我国在新能源汽车国家计划中分三个节点对于动力电池提出了系统的规划。图4：中国固态电池发展目标和产业技术规划资料来源：《卫蓝新能源——固态电池的开发现状及应用思考》，徐航宇（2）企业积极布局，固态电池领域陷入“混战”虽然比亚迪、苹果等企业早早开始固态电池研发规划布局，但多数企业直到2018年才开始投资研发固态电池。敬请参阅最后一页特别声明-9-证券研究报告电力设备新能源在海外市场上，日韩企业大多在保有独立研发团队的基础上抱团研发。日本由于较早进行固态电池产业化规划布局，目前在全球范围内处于技术领先地位。韩国拥有领先技术的三大电池企业也选择联合研发固态电池。欧美各大车企企图通过投资SolidPower、SolidEnergySystems、IonicMaterials、QuantumScape等初创公司以获得技术储备，谋求在固态电池领域翻盘。国外公司研发节奏比中国公司早半年到一年，但是国外的量产能力、产业链成熟度、使用新技术的意愿及需求都不及国内，国内固态电池产业化可能更快。表3：海外公司固态电池研究进展国家企业布局进展美国戴森2015年以9000万美元的价格收购了美国固态电池公司Sakti3。Sakti3是一家专门开发全固态电池的公司，在氧化物固态电解质研发领域处于领先地位。2016年宣布投资14亿美元建设固态锂电池工厂。通用2019年收到美国能源部拨款910万美元，其中200万美元明确用于研究固态电池。2019年宣布关于固态电池的研发将在美国密歇根州通用汽车的沃伦技术中心进行。福特2019年4月联合三星投资了美国固态电池初创公司SolidPower，并宣布与SolidPower正式达成合作，研发下一代电动汽车全固态电池。日韩丰田2010-2014年，丰田出现了一波固态电池相关专利申请潮，其主要的精力是集中在对硫化物体系固态电解质进行研究。2017年，电动市场初具规模，丰田宣布组织200人的团队加快固态电池研发进度。2019年初，丰田与松下宣布合作，将共同设立开发、生产电动汽车（EV）等车载电池的合资公司，该公司致力于开发、量产固态电池。NEDO2018年启用了第二阶段固态锂离子电池项目，旨在2022年全面掌握全固态电池核心技术。日产2017年，宣布自研固态动力电池。2018年，与本田、丰田、松下等日本企业组成“锂电池技术与评估中心”，共同研发固态电池。2018年，雷诺日产三菱联盟投资固态电池初创公司IonicMaterials。现代2017年，宣布正在自主研发固态电池，并已建立中试生产设施。2020年7月，投资IonicMaterials公司，主要进行固态电池研发工作，预计2025年可实现固态电池量产。日本特殊陶业2017年10月，开发出氧化物系固态电解质材料。2021年，计划在月面实施全球首个全固态电池的技术实证试验。2030年，力争实现EV用全固态电池的实际应用。日本碍子（NGK）最初计划面向电子器械、便携设备进行开发。2025年之前，计划实现EV用全固态电池的商品化。TDK2018年11月开发出数毫米见方大小的“芯片型全固态电池”，可反复充电1000次。目前已启动样品供货，正在完善量产体制。2020年3月宣布开发出一种固态电池，旨在用于耳机等小型可穿戴设备。日本电气硝子（NEG）2017年11月，试制电极采用晶化玻璃的全固态钠离子蓄电池。自主推动电池产品化，2025年之前投入实际应用。三樱工业2018年9月，宣布投资SolidPower。出光兴产至2022年3月底，在日本申请全固态电池相关专利数量仅次于丰田和松下，位居第三。以硫化物固态电解质为研究中心。公司原先积累石油精炼领域的处理技术，对于固态电解质原料硫化氢的处理和应用技术具有优势。佳友化学开发用于全固态电池、在高压环境下不易故障的镍锰系正极材料，2025年前后有望应用于固态电池。日本多家企业及研究机构2018年6月，松下、丰田、本田、日产等23家汽车、电池和材料企业，以及京都大学、日本理化学研究所等15家学术机构将在未来5年内联合研发下一代汽车电动车固态锂电池，力争早日应用于新能源汽车产业，计划到2030年前后将固态电池组每千瓦时的成本降至锂电池的30％。日本LIBTEC项目2020年2月，因研发锂离子电池而获得诺贝尔化学奖的吉野彰，作为“技术研究组合锂离子电池材料评价研究中心”(LIBTEC)的理事长发起项目，力争到2023年4月，完成面向电动汽车(EV)的全固态电池试制品，本次项目的共同参与者有丰田汽车、松下和旭化成等汽车、电池和材料领域具代表性24家日本企业和机构。韩国三大电池企业2018年11月，韩国三大电池企业LG化学、三星SDI和SKI组成联盟，共同开发包括固态电池的下一代电池核心技术。法国雷诺2025年旗下电动汽车可能会使用钴含量为零的固态电池。雷诺规划使用的无钴固态电池，由雷诺－日产－三菱联盟投资的电池公司IonicMaterials提供技术支持。英国英国Recardo2019年宣布与LlikaTechnologies公司、英国技术创新中心、本田欧洲研发中心以及英国伦敦大学学院合作开展PowerDriveLine项目。德国大众2018年7月，通过投资QuantumScape来布局固态电池，目标是在2025年前建立固态电池生产线。2018年8月宣布将在欧洲建厂以生产固态电池，并计划在2025年以前实现量产。宝马一方面在自建电芯研发中心，研发固态电池技术并有望于2026年实现固态电池突破性进展，随后量产，另一方面也积极和SolidPower在固态电池方面展开深度合作，快速提升电池研发能力。资料来源：《卫蓝新能源——固态电池的开发现状及应用思考》徐航宇，各公司网站，光大证券研究所整理，截止到2023年1月敬请参阅最后一页特别声明-10-证券研究报告电力设备新能源中国提前布局，部分企业已进入固态锂离子电池（半固态电池）中试阶段，2025年前可能实现固态电池量产。中国早在十年前已着手布局固态电池产业，多家电池厂商固态电池技术领先，越来越多的企业参与固态电池研究。表4：国内企业布局企业布局进展宁德时代2016年，宁德时代正式宣布在硫化物固态电池上的研发路径。目前容量为325mAh的聚合物锂金属固态电池能量密度达300Wh/kg，可实现300周循环以容量保持率82%。全固态电池还在开发中，预计2030年后实现商品化。国轩高科2017年，着手研发固态电池及固态电解质。2018年2月，根据与国际一线整车品牌合作的产品要求，公司正在美国和日本分别开发下一代动力电池生产技术工艺与生产设备，相关产品将使用半固态电池技术。对于包括固态电解质在内的上游关键原材料的研发与产业化进度公司方面也将密切关注。2018年3月，宣布半固态电池技术目前已处于实验室向中试转换阶段。2019年，推出半固态电池的试生产线。2022年5月，发布半固态电池，单体能量密度达360Wh/kg，配套电池包达160KWh，续航里程超1000km。预计23年批量交付。蜂巢能源2022年，推出国内首批20Ah级硫系全固态原型电芯。辉能科技2013年，实现了固态锂电池的商业化量产，早期应用于消费电子领域，近年来应用于新能源汽车领域。2014年，与手机厂商HTC合作生产了一款采用了固态电池电源，给手机充电的手机保护皮套。2017年，建成了40MWh的中试线，并实现自动化的卷式生产。2019年，发布MultiAxisBiPolar+（MAB）多轴双极封装技术的车用固态电池包。在相同的装车容量下，电池包体积只比传统电池包减小50%，重量减少30%，在模组层面，重量成组效率高达87%，电池包重量成组效率高达80%。2019年，与蔚来合作，为其定制生产“MAB”固态电池包。与爱驰、天际新能源汽车主机厂签署战略合作协议，并在2020年D轮融资后与一汽集团加强战略合作。2020年，完成1GWh固态电池产线试产。2021年，建成2GWh固态电池生产示范线。2022年，公开全球首条固态电池生产线。预计2023年将放量出货电动车应用，2024年实现全固态电池量产。电池能量密度：质量能量密度达到383Wh/kg，体积能量密度为1025Wh/L，循环500次。固态电池已经克服掉锂枝晶和锂苔的问题，负极完全采用锂金属。长春劲能科技集团2018年1月，与加拿大魁北克水电集团签署中加全固态锂电池技术合作协议，引进“磷酸亚铁全固态锂电池”，比能量密度达250Wh/kg，循环寿命2000次。未来将与加拿大合作推出350Wh/kg三元全固态锂电池。万向集团旗下A123Systems2017年9月，投资美国SolidPower公司。2018年2月，万向参投的SolidPower确认与宝马合作，双方将共同研发新一代电动车固态电池技术。2018年2月，投资美国IonicMaterials公司，该公司研发出的特殊聚合物电解质，可将新型固态电池性能提高到全新水平。2019年6月，与IonicMaterials共同正式对外宣布，全固态电池研发取得里程碑式进展，并称“这种独特的方法使得全固态电池有望在2022年推向市场”。2019年，在英国建立了固态电池研发中心，计划2022-2024年实现电池量产。2020年，和Karma汽车完成了合作签约仪式，为Karma电动汽车提供动力电池（含固态电池）。卫蓝新能源2016年，公司成立，依托中国科学院物理研究所，专注于下一代固态锂电池的研发与生产。2020年，1GWh固态电池生产线建成投产。2022年，投资100GWh固态锂电池项目。预计5年内半固态电池实现量产，5-10年固态电池实现量产。2022年4月27日与容百科技签订合作协议，向其采购固态锂电正极材料，同时双方合作开发高镍/超高镍三元正极材料。目前，北京卫蓝已经研发并掌握了固态电池技术领域的多项关键性技术，包括金属锂表面处理、原位形成SEI膜技术、固态电解质、锂离子快导体制备技术以及高电压电池集成技术、陶瓷膜优化技术和集流体解决方案。目前已有300Wh/kg混合固液锂离子电池。2022年11月，卫蓝湖州基地第一颗固态动力电芯下线。清陶新能源国内较早开展全固态锂电池技术研发的团队之一，由清华大学南策文院士团队创办，在固态锂电池领域，公司申报的专利已近100项。2018年11月，建成的全国首条固态锂电池产线正式投产，产能规模为0.1GWh，总投资1亿元，已经量产出第一批固态电池产品，目前可日产1万颗电芯，产品主要应用于特种电源、高端数码等领域。2020年，宜春一期1GWh固态电池产线建成投产。2020年已装车电池能量密度为300Wh/kg。2022年，10GWh固态电池产业化项目在昆山开工建设，预计2024年建成。2022年7月18日与当升科技签订战略合作协议，在高容量富锂锰基正极材料、固态锂离子电池及其关键材料等领域加强交流与合作。目前，清陶能源开发的出全固态电池，单体能量密度可达到430Wh/kg，量产阶段可达到300Wh/g以上。赣锋锂业2017年，引进中科院宁波材料所的许晓雄团队，正式切入到固态电池板块。2018年，固态电池的研发取得新突破，同年8月份正式启动2亿Wh固态锂电池中试生产线建设项目。2018年6月，公司第一代固态锂电池单体容量已达到10Ah，能量密度大于240Wh/kg，可实现1000次循环后容量保持率大于90%，同时，电池单体具备5C倍率的充放电能力，目前电池研制品已通过第三方机构安全检测。2019年8月，发布2019年半年度报告，第一代固态锂电池研制品通过多项第三方安全测试和多家客户送样测试。2019年11月，年产0.3GWh第一代固态锂电池研发中试生产线已建成试产。2022年4月，2GWh的固态电池产线建成投产，规划的第一代固态电池产能在22年下半年逐步释放。产品端，第一代混合固液电解质电池产品能量密度达235～280Wh/kg。第二代固态锂电池基于高镍三元正极、含金属锂负极材料，目前该产品能量密度超过350Wh/kg，循环寿命接近400次。天齐锂业2017年，年报披露公司香港全资子公司使用自有资金1250万美元投入了对固态电池企SolidEnergySystem的C轮优先股融资，投资后持股比例为11.72%。敬请参阅最后一页特别声明-11-证券研究报告电力设备新能源2018年5月，开始布局固态电池，公司参股公司美国SolidEnergy主要开发和生产具有超高能量密度、超薄锂金属电池，开发电解液和负极材料。中天科技2015年，中科院青岛能源所与中天科技签约开发高性能全固态锂电池。2016年，青岛能源所全固态锂电池通过深海测试，能量密度翻倍。2018年7月，宣布与中科院等机构进行固态电池技术合作，根据双方签署协议，相关指标符合发展预期。力神电池2019年，宣布将聚焦固态电池研发。2022年4月与当升科技签订合作协议，在超高镍正极材料、磷酸锰铁锂正极材料、高容量富锂锰基正极材料、固态锂离子电池及其关键材料、钠离子电池及其关键材料等领域展开合作研发。中航锂电目前，固态电池关键技术研究已有重要进展，已制造样品，未来在固态电池领域将加大研发投入。卡耐新能源与中科院、哈佛大学、日本佐贺大学等全球知名研究机构及院校深入合作，加速固态电池等前沿技术的研发，目前在固态电池开发已取得突破性进展。鹏辉能源目前，公司固态电池处于研发阶段，计划在未来2-3年内推出固态电池产品。平煤国能锂电2018年9月，公司启动全固态锂电池生产线项目，总投入50亿元，其中一期5亿元，于2018年9月开始启动一期项目；全部建成将达到10GWh的高安全性、高比能动力锂电池产能。资料来源：各公司网站，光大证券研究所整理，截止到2023年1月国内车企联合电池企业，新兴电动车制造商步伐较快。造车“新势力”凭借自身强大的实力、多维度跨界与全方位创新崭露头角，大有领跑之态。表5：国内车企布局企业布局进展比亚迪2016年，确定固态电池为未来发展方向的基调，尝试小规模使用，将在未来10年，最快5年内推出固态电池。2017年，申请一种全固态锂离子电池正极复合材料及一种全固态锂离子电池的发明专利。2018年1月，推进固态电池项目商用，并将固态电池作为下一步研发重点，积极推进相关产品的产业化研发应用。2021年，公开硫系添加剂全固态电池专利。蔚来汽车2019年8月，蔚来与辉能科技签署战略合作协议，双方将共同打造采用辉能MAB固态电池包的样车，并围绕固态电池的生产应用展开进一步合作。2021年，蔚来发布首款轿车产品ET7，将于使用150kWh电池包（固态电池），可实现360Wh/kg的能量密度。北汽集团2019年，投资清陶能源。2020年，宣布首辆搭载固态电池系统的可行驶纯电动样车EX3成功下线。2025年前上市的新车有望搭载400Wh/kg的固态电池。长城汽车计划在2025年在量产车上应用能量密度达350~500Wh/kg的固态电池。天际汽车2019年初，展出了国内首台固态电池电动汽车ME7。哪吒汽车2019年，与清陶科技达成全面深度合作，共同推进固态电池的研发与应用，加快在新能源汽车上的商业化落地。资料来源：各公司网站，光大证券研究所整理，截止到2023年1月固态电池领域进入“军备竞赛”阶段，各企业期望抢占先机以赢得市场份额。固态电池领域市场参与者众多，车企、电池企业、投资机构、科研机构等在资本、技术、人才三方面进行博弈。随着越来越多的企业加入，固态电池产业化进程不断加速。2、全固态商用尚早，半固态可期2.1、全固态工艺尚不成熟，半固态成为过渡路线全固态电池的规模化量产尚需时间。一方面，全固态电池尚有技术难点有待突破，比如固态电解质的离子电导率远低于液态电解质，这使得电池内阻明显增大、电池循环性变差、倍率性能变差等；另一方面，高昂的成本也是制约全固态电池商业化的因素，目前液态锂电池的产业链非常成熟，可以用低廉的成本生产出性能较好的锂电池，而全固态电池的产业链还不够完善。全固态电池量产面临的挑战有：（1）无机固态电解质及原料尚未量产形成供应链，应用技术不成熟;（2）聚合物电解质不能与高电压正极匹配，室温电导率低;敬请参阅最后一页特别声明-12-证券研究报告电力设备新能源（3）全固态电池界面电阻较高，低温性能差;（4）目前电芯设计解决不了循环过程体积变化的影响;测试需要较高外部压力;（5）目前电极和电芯没有成熟的规模量产设备，还需要时间;（6）全固态电池的BMS与系统集成方案不成熟。因此，半固态电池成为液态电池向全固态电池过渡的产品。通过在全固态电池内部添加部分电解液来改善界面做成半固态电池。与液态电池相比，半固态电池的材料体系变化较小，仍然会使用隔膜与液态电解液。通过减少电池内部液态电解质的含量可在一定程度上提升电池比能量和安全性，其制备方法大部分沿用传统锂离子电池工艺与装备技术。表6：半固态电池与固态电池对比半固态电池全固态电池正极材料可延续现有锂离子电池的正极材料体系可延续现有锂离子电池的正极材料体系负极材料目前主流的石墨系，以及未来的硅碳系均可适用目前主流的石墨系，以及未来的硅碳系均可适用电解液仍需要少量的有机溶剂浸渍，现有体系的EC/DEC/DMC等溶剂仍需要，现有锂盐LiFP6，以及新型锂盐LiTFSI/LiFSI等仍有需要有机溶剂将被替代。聚合物电解质仍需要新型锂盐做溶质，类LiTFSI/LiFSI等新兴锂盐有望成为聚合物全固态锂电池的主流溶质。隔膜仍需要隔膜隔绝正负极防止短路现有体系将逐步被取代数据来源：高工锂电2022~2023年会有一批领先的半固态电池企业逐渐发布车规级电池，例如在2022年蔚来发布ET7，东风发布E70，岚图发布追风等搭载半固态电池的车型，我们预计半固态电池的商业化转折点会在2024~2025年。固态电池的迭代过程中，液态电解质含量将从20wt%降至0wt%，电池负极的锂含量逐步增加直至替换为金属锂片，电池密度有望逐步提升至500Wh/kg。未来锂离子电池市场的格局会呈现不同性能产品的分化，能量密度高、安全性好、售价也较贵的固态电池产品会从高端应用市场开始商业化，例如从对高性能电池需求迫切的无人机、医用等领域开始应用，逐步进入动力电池和消费电子领域。图5：固态电池发展技术路线资料来源：《固态电池的开发现状及应用思考》，中科院物理所，2020敬请参阅最后一页特别声明-13-证券研究报告电力设备新能源从材料体系的变化来分类，固态电池的技术进步路线可以分成三个阶段：（1）传统液态电解液替换为固态电解质，正负极材料不变。该阶段通过减少电解液用量，理论上对安全性有一定提升；但由于正负极材料体系没有本质变化，主要还是高镍三元+石墨掺硅的正负极体系，无法通过提高能量密度来摊薄固态电池成本的提升。目前大部分厂商的量产规划均是基于该阶段，主要用以打通固态电解质技术与量产的难点。（2）负极换成金属锂，正极材料不变。基于锂金属负极的固态电池成本能够显著提升能量密度，成本也比传统液态电池更低，是固态电池降本的关键，但锂金属负极还面临许多科学和技术问题。（3）负极用金属锂，正极换成更高能量的材料。在锂金属负极的基础上，通过正极材料的更新换代能够继续提升能量密度，但技术上需要解决的问题更多，实现周期也更遥远。2.2、半固态对产业链冲击有限，固态电解质成膜是关键2.2.1、软包+叠片封装工艺，中后道工序变化大全固态电池通常采用软包的方式集成，不需注液化成。固态电池生产工艺需要在电极、电解质、界面工程及封装技术等方面进行突破，前段工序基本与液态锂离子电池相同，中、后段工序上，固态电池需要加压或者烧结，不需要注液化成。叠片工艺最适用于全固态电池制备。从工艺成熟度、成本、效率等方面考虑，叠片可以通过正极、固体电解质膜和负极的堆叠实现电池各组件的集成。为了解决界面接触的难题，叠片后需对全固态电池的固-固界面进行加热、加压等优化处理界面。图6：液态锂离子电池与固态电池工艺路线对比资料来源：《All-solid-statelithium-ionandlithiummetalbatteries–pavingthewaytolarge-scaleproduction》,JoschaSchnell敬请参阅最后一页特别声明-14-证券研究报告电力设备新能源2.2.2、固态电解质成膜工艺是关键固态电解质成膜工艺是固态电池制造中的关键。根据清陶能源宜春一期的环评报告，在固态电池正负极极片的制备流程中，与液态锂电池相比，多了电解质涂敷一项；在后续生产流程中，则将原来液态锂电池的注液环节改为浸润环节。生产线中新增浸润机，不再使用注液机。图7：清陶能源正负极极片生产工艺流程图8：清陶能源固态锂电池生产工艺流程资料来源：宜春市政府网站，光大证券研究所整理资料来源：宜春市政府网站，光大证券研究所整理聚合物电解质层可通过干法或湿法制备，电芯组装通过电极和电解质间的卷对卷复合实现；干法和湿法都非常成熟，易于制造大电芯；易于制备出双极内串电芯，从而提升单体电池电压。但也有以下缺点：成膜均一性难以控制；难以兼容高电压正极材料，导致能量密度不高；电池只能在高温下工作。清陶采用高速分散手段，聚合物夹层作为“离子导电黏合剂”，通过改变浆料的浓度、浸渍时间、热处理温度、保温时间及升降温速度实现无机颗粒在聚合物骨架上的均匀连续分布。在复合电解质制备的基础上，开发了卷对卷制备复合电解质的新技术，可实现低张力、厚度小于20μm、幅宽大于500mm的复合固态电解质涂层卷对卷连续生产，年产能可达1000万平。氧化物固体电解质具有相对较高的离子电导率和较稳定的化学特性，制备对环境要求不苛刻，易于大规模生产和应用。以锂镧锆氧固态电解质（Li7La3Zr2O12）的制备为例，微米级原料碳酸锂、氧化镧、氧化锆和氧化铝混浆、研磨、干燥、高温二次煅烧（1000℃左右）后得到锂镧锆氧粉体。清陶产线布局有高能纳米球磨机、高精度喷雾干燥机和高真空气氛炉，提升前驱体细度和均一性，提升加工效率和规模。据上海洗霸公众号消息，公司锂离子电池固态电解质粉体先进材料吨级至十吨级工业化标准产线已于2023年1月中旬试产成功。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，易于构筑完全不含电解液的全固态锂电池。但其空气稳定性差、合成工艺复杂、生产率低且生产成本高。锂硫磷、锂硫磷氯及锂硅磷硫氯等多种硫化物系固体电解质，可采用机械研磨和高温处理得到，通过调整掺杂元素及浓度，提升空气稳定性、简化制备步骤。2.2.3、半固态推动关键材料体系创新从终局来看，固态电池会是锂电池的最终迭代产品，其对锂电池中游产业链的格局影响较大，固态电解质的应用将会取代隔膜以及电解液环节。而作为过渡阶段的半固态电池供应链与现有供应链重合度很高，隔膜通过复合固态电解质敬请参阅最后一页特别声明-15-证券研究报告电力设备新能源涂层增加了价值量，电解液添加剂对于原位固态化合成复合固态电解质。正负极行业受到的影响较小，技术与产品迭代仍在继续，从量变到质变创新。半固态电池制造工艺流程和装备与目前锂电池通用程度高，只是一些关键的工艺环节，比如原位固态化、混料、注液等，操作方式和现在的液态锂电池不同。核心的差异在于，通过注液保持良好的电解质与电极材料的物理接触，通过化学/电化学反应将液体电解质原位转化为高离子电导率的固态电解质。图9：卫蓝原位固态化技术资料来源：《固态电池的开发现状及应用思考》，中科院物理所，2020（1）电解液添加剂固态电池的缺点是界面电阻高，单位面积离子电导率较低，此外由于负极全锂化，锂枝晶的生长带来了较大的安全隐患。半固态/固态电池对于添加剂的要求是能够降低固固界面阻抗，增强电极润湿性，提高离子传导率，还要降低金属锂负极的反应活性以抑制锂枝晶的生长，提高电池循环性能。据华盛锂电2022年12月投资者关系活动记录，公司着重于固态电解质及相关电极稳定性和传导性等材料的设计与开发，用于下一代动力固态锂电池材料，如硫化物固态电解质、高导电性聚合物等;目前相关研发仍处于实验室研究阶段，仅小批量试生产。瑞泰新材2023年2月在投资者互动平台表示公司部分新型锂盐在固态电池中已形成批量销售。表7：国内企业电解质添加剂研发进展企业专利研发进展宁德时代2019年和宝马合作提出两项专利，分别是基于有机锗的电解质添加剂和基于脲的电解质添加剂，用于增强选自可逆容量、库仑效率、循环稳定性。国轩高科从2016年开始申请了多项电解质添加剂专利，包括环氧乙烷基衍生物添加剂、噻吩化合物添加剂、硫代异氰酸酯类化合物添加剂等等。卫蓝新能源2020年密集推出14项发明，主要是关于硫基和三氟化硼盐的电解质添加剂，致力于在节约成本的同时提高电池能量密度、循环稳定性和寿命。华盛锂电2018年开始专注于电解质添加剂的研发。2021年接连申请9项电解质添加剂相关专利，开发硅烷类与复合类型添加剂，拓宽产品类别。资料来源：中国知识产权局，光大证券研究所整理，截至2023.1（2）凝胶固态电解质虽然纯的聚合物固态电解质具有高柔韧性的优势，但是其离子电导率较低，仍然需要进一步提升。将适量液态组分添加到聚合物电解质中时，液态组分可以作为填充介质分散在高分子空间网络中。这种体系虽然含有液体组分但是并没有流动性，被称为凝胶电解质。凝胶聚合物电解质对聚合物的要求与聚合物固态电解质相差不大，均是较高的离子电导率和Li+迁移数、具有优异的电化学稳定性和热稳定性。对凝胶电解质的改进主要通过改进某一组分的性能或提升各组分之间的相互作用来实现。敬请参阅最后一页特别声明-16-证券研究报告电力设备新能源凝胶电解质是由给电子基团的高分子聚合物、碱金属盐和一种或多种增塑剂组成的络合物，其优势在于离子导电率比纯聚合物电解质高2个数量级，还能兼具柔韧性和高安全性。表8：国内企业凝胶电解质研发进展企业凝胶电解质研发进展宁德时代2013年提出了一种凝胶电解质，与正负极片有较好的兼容性，提高电池工作电压与循环寿命。亿纬锂能在2020年底提出了一种改善固态电解质变色、凝胶的方法，有效提升了涂布均匀性及离子电导率。国轩高科2016年申请了两项凝胶电解质专利，其产品具有良好的化学稳定性与热稳定性，提高了电池容量与循环寿命；2021年提出了新型凝胶电解质，可以避免电解液的挥发与泄露，提高了电池安全性；2022年提出了一种复合凝胶聚合物电解质与一种单离子凝胶聚合物电解质，复合凝胶电解质可以提高离子电导率与电极相容性，单离子凝胶电解质提高了室温电导率与电池的循环性能。蜂巢能源2020年申请6项凝胶电解质发明专利，提高阻燃性能与耐高电压性，增强了电池的安全性；2021年开发了2种凝胶电解质，一种具有阻燃和高电导率的特点，专注于提升电池安全性能，另一种增强化学稳定性，显著提高循环性能；2022年公开的阻燃凝胶电解质可用于固态电解质与电极的界面改性，有效提高固态电池倍率和循环性能，以及安全性能。2021年提出一种以交联单体与电负性单体为原料制备凝胶电解质的方法，得到的产品具有更好地电压稳定性和化学稳定性，保证电导率的同时提高了循环性能；2022年公开了一种阻燃凝胶电解质的制备方法，其有宽电化学窗口，高离子迁移数、良好的阻燃性能和优异的化学稳定性，还可用于固态电解质与电极的界面改性。卫蓝新能源2019年发明了一种核壳结构的凝胶聚合物电解质，解决电池后期注液界面浸润性差的问题，且易于工业化生产。清陶能源2018年公开了一种陶瓷基凝胶电解质的制备方法。2019年开始研发凝胶电解质，提高电池的循环性能，抑制锂枝晶的生长，增强电池安全性；2020年提出在多孔固态电解质中填充凝胶电解质，以提高离子电导率，降低界面阻抗，从而提升电池的循环性能和倍率性能。奥能动力2020年提出一种复合凝胶固态电解质的制备方法，在保持机械性能和穿刺强度的同时,降低纵向热收缩和横向热收缩；有效提高收缩起始温度、形变温度和破裂温度；同时,提高离子电导率、锂离子迁移数。荣盛盟固利2021年提出一种凝胶固态电解质层，可保证界面均匀性，避免极片错位导致短路，提高了电池硬度。资料来源：中国专利局，光大证券研究所整理，截至2023.1综合来看，各家企业研发的凝胶电解质可直接应用于电池上，或者与固态电解质结合使用，作为胶层保证界面均匀性，从而提高离子导电率，还能有效防止锂枝晶的形成，保证电池安全性。（3）复合涂层隔膜由于半固态电池还不能完全舍弃隔膜，所以隔膜企业需要提前布局技术更新，以应对电池厂商的需求变化。隔膜的重要作用是分离正负极，导通锂离子，要应用在半固态电池上，就是在原有的3层或5层涂覆隔膜上，把最外一层的材质和混合固态的添加剂进行新的配方与工艺的融合。目前的一大研发方向是固态电解质颗粒涂层隔膜，将添加剂涂覆在隔膜上，进行电解质改性，以实现阻碍过渡金属离子扩散到负极，降低电池阻抗，抑制锂枝晶形成的效果，从而提高锂离子利用效率。表9：国内企业隔膜研究进展企业专利研发进展宁德时代2014年申请两项隔膜制备方法专利，该隔膜热稳定性高，机械性能强，吸液能力强，安全性好；2016年提出隔膜表层改性，使其具有良好的亲电解液性和亲水性，提高电池充放电效率；2017年申请两项专利，通过在隔膜表面涂覆热敏感涂层来防止电池热失控，提高电池安全性；2020年提出通过增加复合化合物涂层对隔膜改性，以及开发出具有高机械性能的聚酰亚胺薄膜；2021年公开了两种电池隔膜、电池单体、电池及用电装置，分别用于优化极片性能降低、生产成本与提高电池安全性。国轩高科2012年就开始了隔膜的研发，随后不断改性创新；2022年的最新研发中引入陶瓷颗粒作为涂层造孔剂，复合高分子聚合物涂层，可提高隔膜耐热性，具有良好的孔隙率与电解液亲和性。蜂巢动力2019年开发了复合陶瓷亚层的隔膜，提高了基膜耐热性；2020年密集推出了多种复合固态电解质隔膜，提高了电池的循环寿命、安全性能，还降低了成本。卫蓝新能源2017年开始研发复合隔膜；2018年开发了一种无机固体电解质-纤维素复合隔膜，离子电导率高、抗击穿能力强的同时还无需额外添加电解液；2019年开发了防过充隔膜以及多孔隔膜，多孔隔膜提高了机械强度以及充放电性能；随后又研发了聚烯烃-纤维素复合隔膜，提高了相容性、电池安全性与使用寿命；2021年开发了一种金属锂电池用隔膜，解决了锂不均匀沉积的问题，进而提高了电池倍率性能和安全性能；2022年迭代了锂电池复合隔膜，增加了陶瓷材料以提高耐高温、阻燃性能。清陶新能源2018年开发了一种有机-无机复合凝胶隔膜与一种阻燃凝胶陶瓷隔膜，改善了电池性能，提高了电池安全性；敬请参阅最后一页特别声明-17-证券研究报告电力设备新能源2019年研发的隔膜引入了陶瓷层，降低了隔膜破裂的风险，提高了电池倍率性能和循环性能；2021年开发的复合隔膜具有优异的耐热性和稳定性；2022年使用PTFE纳米纤维膜或PTFE微孔膜层制备复合隔膜，保证隔膜的透气性与轻薄性，降低与电极间的阻抗。资料来源：中国专利局，光大证券研究所整理，截至2023.1（4）负极预锂化负极预锂化的作用是提高首效，通过对电极材料进行补锂来抵消形成SEI膜造成的不可逆锂损耗，从而提高电池总容量和能量密度。在高容量需求的推动下，国内厂商纷纷布局预锂化技术：亿纬锂能、杉杉能源、欣旺达、珠海冠宇、比克动力、安普瑞斯等企业已取得相关专利。表10：国内厂家预锂化技术专利申请情况企业申请专利情况蜂巢能源2019年，《预锂化负极活性材料及其制备方法、负极片和锂离子电池》，《锂离子电池负极的预锂化处理方法、锂离子电池的负极和锂离子电池》2022年，《一种激光溅射预锂装置及其制备的负极片》，《一种负极预锂化及同时得到SEI膜的方法、负极和锂离子电池》，《一种无钴正极材料及其预锂化方法和应用》溧阳天目2020年，《含预锂化硅烯材料的锂电池负极材料及制备方法和锂电池》2022年，《一种锰基预锂化材料及其制备方法和应用》国轩高科2019年，《一种粉体预锂化硅基负极材料及其制备方法和应用》，《一种锂离子电池负极材料预锂化的方法》2020年，《一种预锂电池的化成方法及预锂化锂离子电池》2021年，《一种具有核壳结构的预锂化硅基负极材料及其制备方法》，《一种无需化成的锂离子电芯预锂化方法及装置》，《一种预锂化负极片及其制作工艺以及锂离子电池》2022年，《一种复合铝塑膜及预锂化方法》比亚迪2020年，《电池预锂化浆料、电池负极片及锂离子电池》2022年，《一种极片预锂化系统》贝特瑞2021年，《锂离子电池用负极材料及其预锂化处理方法、锂离子电池》亿纬锂能2020年，《一种预锂化复合负极片及其制备方法和应用》，《一种负极片辊压装置、使用其对负极片预锂化的方法及应用》2021年，《一种负极片化学补锂装置及其补锂方法》2022年，《一种预锂化负极及其制备方法与锂离子电池》卫蓝新能源2020年，《一种锌基预锂化材料及其制备方法和应用》，《一种硅基预锂化材料及其制备方法和应用》宁波杉杉2022年，《改性预锂化硅氧材料及其制备方法、应用、负极极片、锂离子电池》欣旺达2020年，《预锂化SiOx负极材料的处理方法》资料来源：中国专利局，光大证券研究所整理，截至2023.1（5）正极修饰正极修饰的目的是提高正极材料的稳定性，降低界面阻抗，增强电池的结构稳定性。目前使用较多的是在正极材料表面形成包覆层的修饰方法。表11：国内厂家正极修饰技术专利申请情况企业申请专利情况浙江帕瓦新能源2021年研发的硼酸锂修饰的双掺杂正极材料具有良好的循环性能和倍率性能。2021年研发的湿法掺杂与碳包覆共修饰的四元正极材料提高了电池的放电容量与循环稳定性。2021年研发的双重氧化物包覆修饰的低钴三元正极材料克服了当前低钴正极材料循环性能衰退的缺陷。巴斯夫杉杉2022年研发的钨修饰的高镍三元锂离子电池正极材料具有较高的电化学容量、能量密度和循环稳定性。贝特瑞2022年提出一种复合包覆多孔正极材料，抵挡了表面残碱的生成，提高了表面包覆效果。宜宾锂宝2021年研发的表面聚二甲基硅氧烷修饰的锂离子电池高镍正极材料能降缓循环过程中的容量衰减，增强了电化学性能。欣旺达2018年提出了使用有机硼源对正极材料进行表面修饰改性。比亚迪2019年研发的正极材料包括包覆在正极活性颗粒表面的多个修饰层，提升了电池倍率性能。国轩高科2017年提出LiFePO4正极材料O位修饰改性，改善了材料表面结构，提高了离子电导率，且材料在1C的高倍率下放电比容量达到154mAh/g以上,100次循环容量无衰减。2016年研发的铝掺杂与表面修饰共改性的高镍正极材料稳定了晶体结构，且改善了循环稳定性。资料来源：中国知识产权局，光大证券研究所整理，截至2023.1敬请参阅最后一页特别声明-18-证券研究报告电力设备新能源2.3、固态电池降本任重道远成本构成：固态电池材料包括正极、负极、电解质、隔膜等，目前正极材料的高昂成本挤压了产业链中其他环节的利润。固态电池若要与传统液态锂离子电池一较高下，电池降本至关重要。近两年内固态电池生产线迎来一轮不小的投产潮，清陶、卫蓝新能源、辉能科技等企业固态电池生产线陆续建成投产，未来固态电池若要实现产业化，降本任重道远。2.3.1、制造成本显著降低，降本须应用锂金属负极依据锂电池技术发展路线进行四类电池对比。两种液态锂离子电池：LIB（石墨负极）、LIB（硅碳负极）。两种固态电池：基于石墨负极的硫化物ASSB（简称SLIB）、基于锂负极的硫化物ASSB（简称SLMB）。图10：四种电池结构示意图集流器集流器集流器集流器集流器集流器集流器集流器负极隔膜正极液态锂离子电池LIB（石墨负极）LIB（硅碳负极）SLIB（石墨负极）SLMB（锂负极）固态电池资料来源：《Solidversusliquid—abottom-upcalculationmodeltoanalyzethemanufacturingcostoffuturehigh-energybatteries》,JoschaSchnell，2020表12：电池能量密度、生产成本对比项目液态锂离子电池固态电池LIB(石墨负极)LIB(硅碳负极)SLIB(石墨负极)SLMB(锂负极)质量能量密度（Wh/kg)241291231383体积能量密度(Wh/L)530676530851电池材料成本（＄/kWh）93.283.2137.986.5电池生产成本（＄/kWh）25.52420.915.5电池总成本（＄/kWh）118.7107.2158.8102资料来源：《Solidversusliquid—abottom-upcalculationmodeltoanalyzethemanufacturingcostoffuturehigh-energybatteries》,JoschaSchnell，2020（1）简单将液态电解质替换为固态电解质并不能大幅提升电池能量密度，只有匹配高能电极材料才能实现能量密度的跨越。（2）固态电池SLIB（石墨负极）总成本最高，达158.8＄/kWh，比LIB（石墨负极液态锂离子电池）高约34%。这是由于固态电池材料成本高昂，同时加工工艺复杂共同造成的。（3）固态电池SLMB（锂负极）理论总成本最低，仅需102＄/kWh。虽然正极材料成本较高，但锂负极材料成本低廉，同时简化的电芯装配过程降低了加敬请参阅最后一页特别声明-19-证券研究报告电力设备新能源工成本，因此电池总成本低于液态锂离子电池，但依然存在技术问题。我们认为，虽然固态电池SLMB（锂负极）理论总成本最低，但仍存在技术难题，阻碍产业化进程。首先，采用锂负极的固态电池如何保持界面的良好接触、循环过程中保持稳定的问题还未解决。其次，商业化使用的锂负极厚度应在50μm以下，需多次压延才能达到这一要求，但锂化学性质活泼，压延次数越多对技术的要求也越高，要想稳定供应符合要求的锂箔并不容易。图11：年产能6GWh时电芯生产总成本图12：生产设备所需投资厂房面积维护能源利息折旧人员材料LIB（石墨负极）LIB（硅碳负极）SLIB（石墨负极）SLMB（锂负极）LIB（石墨负极）LIB（硅碳负极）SLIB（石墨负极）SLMB（锂负极）厂房惰性气体外壳干燥间成型仪器、设备资料来源：《Solidversusliquid—abottom-upcalculationmodeltoanalyzethemanufacturingcostoffuturehigh-energybatteries》,JoschaSchnell，单位：＄/kWh，2020资料来源：《Solidversusliquid—abottom-upcalculationmodeltoanalyzethemanufacturingcostoffuturehigh-energybatteries》,JoschaSchnell，单位：＄/kWh，2020拆分电池组件和生产阶段，固态电池总成本受材料成本影响最大。（1）固态电池SLIB的正、负极浆料混有部分电解质，材料成本是四种电池中最高的。固态电池SLIB的正极生产要求惰性氛围，加工成本（4.6＄/kWh）略高于LIB（4.1-4.3＄/kWh）；（2）固态电池SLMB正极浆料混有部分电解质，材料成本仅次于SLIB，成本约60＄/kWh，较液态锂离子电池正极提高了约50%；锂金属负极材料成本低于硅碳负极，未来采用锂金属负极相比于液态电池可降本30%至60%左右，否则固态电池经济性不具竞争力；电芯产量低，设备需求少，加工成本不高（3.8＄/kWh）；（3）液态锂离子电池LIB电池的隔膜制造成本在9.6-10.3＄/kWh，固态电池SLIB和SLMB隔膜成本略高于LIB，分别在14.1＄/kWh和13.6＄/kWh；（4）固态电池不需电解质填充步骤，液态锂离子电池SLIB和固态电池SLMB电芯组装成本明显低于LIB。图13：不同电池的电芯加工步骤的材料、加工成本对比加工/材料成本LIB（石墨负极）LIB（硅碳负极）SLIB（石墨负极）SLMB（锂负极）正极生产负极生产隔膜生产电芯装配电芯成型\测试资料来源：《Solidversusliquid—abottom-upcalculationmodeltoanalyzethemanufacturingcostoffuturehigh-energybatteries》,JoschaSchnell，单位：＄/kWh，2020。注：DR干燥间GB手套箱敬请参阅最后一页特别声明-20-证券研究报告电力设备新能源2.3.2、半固态降本亟需规模效应在电池材料中成本最昂贵的是正极材料，甚至超过总成本的50%。随着动力电池向全固态迭代，锂盐等增产以及新进厂商产能集中释放，锂电材料行业整体会在23年逐渐过剩，行业材料成本和加工费也会开始回落。多数企业的生产线在25年可以投产起量，形成规模效应后也可以大大降低电池成本。图14：各类电池成本拆分情况图15：固态电池迭代过程中的材料变化资料来源：鑫椤资讯2022-09资料来源：《固态电池的开发现状及应用思考》，卫蓝新能源，徐航宇，2020表13：混合固态电池实现规模效应后成本预测装机量10GWh50GWh>100GWh成本预测（混合固态：NCM811电池）1.7：11.0：10.7：1资料来源：光大证券研究所预测，根据液态锂离子电池成本和装机量规模预测3、半固态装车在即，从0到1快速成长3.1、半固态电池产业化提速高安全性、长寿命与良好的经济性更适合现在的规模化应用。在积极推进全固态电池研发的进程中，半固态电池是一个很好的迭代产品。随着各正负极厂商与电池厂商纷纷加大研发力度，半固态电池量产装车已经提上日程；我们应持续关注企业与科研单位的创新技术成果的发布、并持续关注龙头公司如卫蓝、清陶、宁德、蜂巢、孚能等半固态锂电产品的进展。3.2、新老厂商突围固态技术制高点半固态路线对于现有液态锂离子电池体系更迭小，被视作全固态的过渡路线。氧化物体系进展最快，或叠加聚合物改善界面柔性，硫化物体系远期技术空间高。卫蓝、清陶等一级市场固态电池企业和孚能科技、国轩高科、蜂巢能源等动力企业路线选择有差异，预计2023年陆续看到车端应用，能量密度会有显著提升，但充电问题需要解决。半固态电池仍需隔膜、电解液，此外增加了固态电解质涂层、原位固态化锂盐等材料，例如锂镧锆氧（LLZO）、磷酸钛铝锂（LATP）、硫化物固态电解质、新型锂盐等增量材料供应链，例如上游的锆等小金属供应商东方锆业、三祥新材等，以及原位固态化锂盐供应商瑞泰新材等。建议关注：宁德时代、孚能科技、当升科技、华盛锂电、上海洗霸、东方锆业、三祥新材、瑞泰新材等。敬请参阅最后一页特别声明-21-证券研究报告电力设备新能源3.2.1、清陶能源：规模化量产实现，领跑固态电池行业新格局清陶（昆山）能源发展股份有限公司是清华大学南策文院士团队领衔创办的高新技术企业，是国内固态锂电池产业化的领跑者，建有国内首条固态锂电池生产线，实现了由0.1GWh到1GWh的产能升级，构建了完备的自主知识产权体系。2018年，清陶在3C数码领域实现了固态电池的第一代电池的量产；2020年，清陶与合作伙伴共同公开披露了可行驶固态电池的样车。图16：清陶能源发展历程资料来源：清陶能源官方网站清陶能源下设固态锂电池、固态锂电池相关材料、相关设备和电池回收利用四个板块，覆盖产业链中下游，通过核心材料和设备创新来共同支撑固态锂电池整个产业创新的发展。清陶与多家主流车企建立了长期合作关系，2020年8月完成E++轮融资，2021年完成F++轮融资，估值突破百亿规模，投资方主要包括上汽集团、北汽产投、广汽资本、中银投、峰瑞资本等。图17：清陶能源组织架构（截止到2022年12月30日）资料来源：清陶能源官方网站敬请参阅最后一页特别声明-22-证券研究报告电力设备新能源图18：清陶能源技术优势资料来源：清陶能源官方网站清陶能源的发明专利覆盖了正负极、电解液、隔膜、粘接剂、封装工艺等。通过从正极、负极和固态电解质相关的创新，减少电解液中易燃易爆的添加剂；而为了完全解决固态和固体之间相接触的界面不够完美的问题，仍添加一定的液体，即半固态路线。从电解质的角度来说，主要是以氧化物为主，添加了聚合物形成了复合电解质，再加上浸润液体，形成一种半固态电池的体系，实现300+Wh/kg、批量实现规模化量产的一代技术。图19：清陶能源产品介绍资料来源：清陶能源官方网站实现0.1GWh到10GWh产能升级。2022年2月26日，总投资50亿元的清陶新能源固态锂电池产业化项目在昆山开发区破土动工，此次开工的固态锂电池产业化项目将达到10GWh年装机量，达产后预计新增年产值100亿元。除了与上汽等车企合作关系密切，清陶还积极建立固态电池材料产业链。2022年7月17日，清陶与当升科技签署战略合作协议，双方将在固态锂电正极材料产品供货、固态及半固态电池技术开发、市场资源、产能布局等方面建立战略合作伙伴关系。2022-2025年期间，清陶能源承诺向当升科技采购3万吨固态锂电正极材料。敬请参阅最后一页特别声明-23-证券研究报告电力设备新能源表14：清陶能源产业化发展历程时间产业化进程2021年董事长冯玉川入选《财富》中国40位40岁以下的商业精英；在国际顶级学术期刊《NatureReviewsMaterials》上合作发表论文阐述固态锂电池量产核心技术；QT-360高能量密度固态动力电池通过国家强检认证；完成股份改制；完成F轮融资，本轮融资标志着企业估值迈上百亿新台阶2020年昆山总部固态电池产业化项目二期主体建设完成。7月，宜春清陶固态动力电池规模化量产线正式投产。国内首台搭载清陶固态动力锂电池的新能源样车在北汽成功下线试行。搭载清陶固态电池系统的哪吒U纯电动样车下线。与合众达成战略合作，强强联合打造高品质安全出行。2019年清陶昆山总部固态锂电池二期项目开工建设，包括3座0.2GWh的固态锂电池生产厂房和一座清陶研究院。宜春清陶年产10GWh固态锂电池项目开工建设，分两期建设。江苏清荷凹土新材料高值化利用项目全面投产。江苏新鑫辉自动化高端设备项目全面投产。清陶发布四类固态锂电池新产品。2018年11月清陶国内首条固态电池产线正式投产，产能规模为0.1GWh。清源新材固态电解质材料产业化基地投产。宜春清陶能源项目正式投产。贵州北新项目开工建设。2017年10月清陶能源二期项目正式投产。北汽新能源与清陶合作，启动固态电池及整车搭载匹配技术研究。资料来源：公司官网，光大证券研究所整理3.2.2、卫蓝新能源：三十年积累，助力固态电池技术革新卫蓝新能源成立于2016年，是一家专注于全固态锂电池研发与生产的企业，是中国科学院物理研究所清洁能源实验室固态电池技术的唯一产业化平台。由中国工程院院士陈立泉、中科院物理所研究员李泓、原北汽新能源总工俞会根共同发起创办。卫蓝虽然成立较晚，但是早在上世纪九十年代就开始进行固态电池的研发，具有较为深厚的技术积累。图20：卫蓝新能源发展历程资料来源：卫蓝新能源官网敬请参阅最后一页特别声明-24-证券研究报告电力设备新能源获头部车厂、产业资本投资。2018年，卫蓝新能源完成A轮数亿元人民币的融资，投资方包括三峡资本、中科院创投等多家基金，还成立了江苏卫蓝新能源电池有限公司、北京卫国创芯科技有限公司、溧阳先导固态电池材料有限公司等三家子公司。随后，还与天齐锂业合资成立天齐卫蓝固锂新材料（深圳）有限公司，从事预锂化负极材料与回收、金属锂负极及锂基合金（复合）负极材料、预锂化试剂（原材料）、预锂化制造设备等相关业务。IT桔子数据显示，截止2022年12月，卫蓝新能源共完成了八轮融资，老股东蔚来资本、IDG资本继续加注。表15：卫蓝新能源历史融资信息融资时间融资轮次融资金额投资方2017-7-5天使轮数千万人民币腾业创投,武岳峰资本,海博思创2017-11-15天使轮-中科院物理研究所2018-6-11A轮数亿人民币三峡资本,蔚来资本,中科院创投,陆石投资(清研陆石),天齐锂业2021-2-26A+轮数亿人民币华融瑞泽,三峡资本,海松资本,复奇投资2021-7-19B轮数亿人民币IDG资本,蔚来资本2021-11-26战略投资5亿IDG资本,顺为资本,小米集团,华为,蔚来资本,允泰资本2022-3-28战略投资数亿人民币众擎基金,北京高端制造业基地,顺为资本,哈勃投资(华为旗下),小米长江产业基金,吉利控股2022-11-4D轮15亿湖州经开,淄博景能,招商局资本,中国诚通,云和资本,中信建投资本,德屹资本,和暄资本HermitageCapital,隐山资本,国投创益资料来源：IT桔子，截至2022年12月卫蓝新能源掌握了原位固态化技术、复合金属锂技术和离子导电膜技术等一系列固态电池制造的核心技术，处于行业领先地位。2022年11月22日，卫蓝湖州基地第一颗固态动力电芯正式下线。图21：卫蓝新能源核心技术资料来源：《固态电池的开发现状及应用思考》，卫蓝新能源，徐航宇，2020卫蓝新能源的产品覆盖面很广，研发内容包含了正负极、电解液、隔膜、生产设备等整个电池生产的全方面。早在2019年卫蓝新能源就集中申请了有关硼基固态电解质的多项专利，随后卫蓝专注于固态电解质的研发。2022年聚焦于无机氧化物固态电解质及聚合物固态电解质，旨在改善电解质与电极的界面性能，提高电池性能，降低固态电池制造成本。敬请参阅最后一页特别声明-25-证券研究报告电力设备新能源图22：卫蓝新能源锂离子电池能量密度开发进程资料来源：《固态电池的开发现状及应用思考》，卫蓝新能源，徐航宇，20202021年底，北京卫蓝、恩捷股份、天目先导共同投资13亿元建设固态电解质涂层隔膜项目。2022年，卫蓝投资400亿建设年产100GWh的固态锂电池项目，向固态电池产业化更进一步。表16：卫蓝新能源产业链布局时间合作情况2022年2月在淄博高新区投资的400亿，100GWH固态锂电池项目开工；一期投资102亿元，年产半固态和全固态电池20GWH。2021年11月与恩捷、天目先导共同投资13亿元，建设固态电解质涂层隔膜项目。2020年可量产无人机电池，产能设计2亿瓦时，生产可5C连续放电的270Wh/kg混合固液电池。已完成300Wh/kg以上高镍三元正极的混合固态电池设计开发，车厂送样测试结果良好，成功通过针刺、挤压、过充、短路等滥用试验，循环寿命达1200次以上。2019年3月底固态电池一期项目奠基，项目总投资5亿元，一期投资1.8亿元，预计20年3月投产后可形成年产1亿瓦时固态电池生产规模。资料来源：卫蓝新能源公司网站，光大证券研究所整理3.2.3、赣锋锂业：押注固态技术，锂矿巨头固态技术领先赣锋锂业最初掌握着产业上游的锂矿锂盐资源，自2014年开始进军动力电池行业下游，2017年建成了第一代固态锂电池中试线，随后不断加注固态电池的研发投产。图23：赣锋锂业发展历程资料来源：赣锋锂业公司官网，光大证券研究所整理敬请参阅最后一页特别声明-26-证券研究报告电力设备新能源其全资子公司浙江锋锂聚焦于高能量密度、高安全性能的固态锂电池的研发与市场推广。自2017年与中科院宁波材料所合作共建“固体电解质材料工程中心”，聘请许晓雄博士为首席科学家后，赣锋锂业正式切入固态电池板块。图24：赣锋锂业固态电池布局资料来源：公司官网，光大证券研究所整理赣锋锂电专注于氧化物厚膜技术路线，掌握了锂基负极材料深加工和固态锂电池制造的核心技术。其生产的第一代半固态电池采用三元正极，柔性固态电解质以及石墨负极，能量密度达235-280Wh/kg，第二代半固态电池同样采用三元正极，但是使用了固态隔膜和含锂负极，能量密度超350Wh/kg，循环寿命接近400次。第一代半固态电池已在东风E70电动车上装车，另一款蔚来ET71000公里续航版本在2022年3月28日正式开启交付。表17：赣锋锂电固态电池产业化进展时间产业化进展2017年12月以自有资金不超过2.5亿元投资建设一条年产亿瓦时级的第一代固态锂电池研发中试线，项目建设期2年。2019年投资建成年产3亿瓦时级的第一代固态锂电池研发中试生产线。2022年1月首批搭载赣锋固态电池的50辆东风E70电动车正式完成交付，实测续航超400公里。2022年8月与广汽埃安签署战略合作协议，与辽宁曙光汽车集团签署战略合作协议。将在江西新余高新技术产业开发区的年产5GWh新型锂电池项目建设规模提高到年产10GWh，总投资不超过62亿元，预计23年10月竣工投产。将在重庆两江新区的年产10GWh新型锂电池产业园及先进电池研究院项目建设规模提升到年产20GWh，总投资不超过96亿元。资料来源：赣锋锂电公司官网，光大证券研究所整理风险提示：固态电池技术突破不及预期，固态电池产能消化不及预期，氧化物路线应用进展不及预期。3.2.4、宁德时代：坚持全固态本源，专注硫化物路线截至22年，宁德时代申请的有关固态电池的专利有24项，其中7项有关固态电解质。宁德时代的固态电池专注于硫化物电解质开发，此外还研发复合无机固态电解质膜片，以减少锂枝晶生长，避免电池短路现象的发生。但相较其他企业而言，宁德时代更专注于高镍三元电池改性路线，而不是混合固态添加剂路线。它坚持走全固态硫化物、高镍三元电池结构创新、常规钴锂以及新晋的凝聚态电解液路线，最新研发了具有结构创新性的麒麟电池。风险提示：固态电池技术突破不及预期，固态电池产能消化不及预期，新能源车销量低于预期，硫化物路线技术难点突破进度较慢。敬请参阅最后一页特别声明-27-证券研究报告电力设备新能源3.2.5、国轩高科：三元半固态量产可期，产业链拓展逐步升级国轩高科在2022年5月28日发布了360Wh/kg的三元半固态电池，预计2023年实现量产。该电池能量密度可达360Wh/kg，并通过了针刺、过充、过放、短路、挤压、180℃热箱等新老国标测试，安全性能高。搭载该三元半固态电池的高合汽车HiPhiX电动车将实现1000公里续航，以及3.9s的百公里加速时间。国轩高科在投资者问答平台披露，公司的高安全半固态电池，单体能量密度达360Wh/kg，配套车型的电池包电量达160KWh，续航里程超过1000km。半固态电池匹配客户需求，预计23年批量交付。此外，400Wh/kg能量密度电池在公司实验室已有原型样品。图25：国轩高科固态电池技术路线图资料来源：国轩高科官方网站图26：国轩高科固态电池总体目标资料来源：国轩高科PPT，全球新能源汽车供应链创新大会，2020年9月，光大证券研究所风险提示：固态电池技术突破不及预期，固态电池下游需求推广不及预期，新能源车销量低于预期。敬请参阅最后一页特别声明-28-证券研究报告电力设备新能源3.2.6、孚能科技：软包龙头引领高端技术，SPS揭开新篇章孚能科技是国内前十动力电池生产商中专注于三元软包路线的企业之一。图27：孚能科技大软包电芯发展规划资料来源：公司官网由于前期韩国电池企业软包路线的铺垫，海外传统龙头车企对软包电池认可度较高，同时随着电池材料体系的不断升级，半固态电池、固态电池有望加速产业应用，软包形态是业内公认适配形态。孚能科技目前已有330Wh/kg半固态电池中试样品，并且持续布局400Wh/kg产品，后续现有产线可通过简单改造来适配未来新技术发展路线。表18：孚能科技固态电池产业化进展时间产业化进展2018年孚能科技与创维汽车达成战略合作。2021年8月29日在安徽芜湖投资建设年产24GWh新能源电池项目。2022年8月拟投建赣州年产30GWh新能源电池项目，一期规划建设18GWh，拟生产三元软包动力电池产品，二期规划建设12GWh新能源电池项目，具体产品类型尚未确定。2022年9月9日正式推出全新动力电池解决方案——SPS（SuperPouchSolution），集大软包电芯、大软包电池系统、大软包电池制造和直接回收四项创新技术于一体，在充电效率、降本增效、适配车型等方面满足市场需求。2022年9月17日在云南滇中建设24GWh磷酸铁锂电池项目，项目分两期，一期、二期均为建设年产12GWh磷酸铁锂电池项目，将主要应用于储能领域。资料来源：公司官网，光大证券研究所整理风险提示：固态电池技术突破不及预期，固态电池产能消化不及预期，新能源车销量低于预期。敬请参阅最后一页特别声明-29-证券研究报告电力设备新能源3.2.7、蜂巢能源：果冻半固态电池发力蜂巢能源起源于长城汽车，于2018年注册成立，是一家专业研发制造汽车动力电池、储能系统的新能源高科技公司，在2021年已完成B+轮股权融资，2022年11月,蜂巢能源科创板IPO获受理。图28：蜂巢能源发展历程资料来源：公司官网，光大证券研究所整理蜂巢能源在动力电池的工艺、正极材料及电芯方面都有创新，其自主研发的果冻电池已符合半固态电池的标准，并已投产使用。图29：蜂巢能源NMX无钴正极材料核心技术资料来源：公司官网，光大证券研究所整理表19：蜂巢能源产品及技术优势产品及技术创新点工艺创新创新性的开发出超高速叠片工艺，使电池能量密度提升5%，循环寿命提升10%，成本降低15%。材料创新是国内首家研发出无钴正极材料的，其NMX无钴正极材料在热失控、千次循环保持和BOM成本方面均优于NCM811三元正极材料。研发的NCMA中镍四元正极材料提高了热稳定性，具有安全、高性价比的特点。电芯创新自主研发的果冻电池是安全凝胶电解质，具有高耐热、自愈合的特点，并拥有广泛电化学适应性，可以适配高镍、无钴、中镍等不同体系。电池包设计热阻隔电池包包括隔热防护、电气绝缘设计、上壳体耐压设计以及水冷抑制策略四方面内容。能源矩阵电池包可在电压平台允许范围自由配组，不受传统模组串数约束。系统监控（BMS）蜂云平台，截止到2022年8月30日可识别监控故障类型52种，监控新能源车超37万辆，累计分析数据超590亿条。资料来源：公司官网，光大证券研究所整理敬请参阅最后一页特别声明-30-证券研究报告电力设备新能源4、风险提示1、政策变化影响行业发展的风险：当前阶段固态电池成本还较高，需要产业政策的支持与厂商的资本投入，若政策发生较大不利变化则不利于固态电池的发展。2、原材料价格大幅波动的风险：锂价若位于高位，固态锂离子电池成本高居不下，固态路线降本及经济性不及预期。3、钠离子电池加剧市场竞争的风险：钠离子电池成本较低，在锂价高企的背景下，钠电池性价比突出，会抢夺锂离子电池的市场空间。4、新能源车销量低于预期的风险：下游需求增速下滑，或导致固态锂离子电池需求不及预期。敬请参阅最后一页特别声明-31-证券研究报告行业及公司评级体系评级说明行业及公司评级买入未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数15%以上增持未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5%至15%；中性未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至5%；减持未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数5%至15%；卖出未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数15%以上；无评级因无法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件，或者其他原因，致使无法给出明确的投资评级。基准指数说明：A股主板基准为沪深300指数；中小盘基准为中小板指；创业板基准为创业板指；新三板基准为新三板指数；港股基准指数为恒生指数。分析、估值方法的局限性说明本报告所包含的分析基于各种假设，不同假设可能导致分析结果出现重大不同。本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性，估值结果不保证所涉及证券能够在该价格交易。分析师声明本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法，使用合法合规的信息，独立、客观地出具本报告，并对本报告的内容和观点负责。负责准备以及撰写本报告的所有研究人员在此保证，本研究报告中任何关于发行商或证券所发表的观点均如实反映研究人员的个人观点。研究人员获取报酬的评判因素包括研究的质量和准确性、客户反馈、竞争性因素以及光大证券股份有限公司的整体收益。所有研究人员保证他们报酬的任何一部分不曾与，不与，也将不会与本报告中具体的推荐意见或观点有直接或间接的联系。法律主体声明本报告由光大证券股份有限公司制作，光大证券股份有限公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格，负责本报告在中华人民共和国境内（仅为本报告目的，不包括港澳台）的分销。本报告署名分析师所持中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格编号已披露在报告首页。中国光大证券国际有限公司和EverbrightSecurities(UK)CompanyLimited是光大证券股份有限公司的关联机构。特别声明光大证券股份有限公司（以下简称“本公司”）创建于1996年，系由中国光大（集团）总公司投资控股的全国性综合类股份制证券公司，是中国证监会批准的首批三家创新试点公司之一。根据中国证监会核发的经营证券期货业务许可，本公司的经营范围包括证券投资咨询业务。本公司经营范围：证券经纪；证券投资咨询；与证券交易、证券投资活动有关的财务顾问；证券承销与保荐；证券自营；为期货公司提供中间介绍业务；证券投资基金代销；融资融券业务；中国证监会批准的其他业务。此外，本公司还通过全资或控股子公司开展资产管理、直接投资、期货、基金管理以及香港证券业务。本报告由光大证券股份有限公司研究所（以下简称“光大证券研究所”）编写，以合法获得的我们相信为可靠、准确、完整的信息为基础，但不保证我们所获得的原始信息以及报告所载信息之准确性和完整性。光大证券研究所可能将不时补充、修订或更新有关信息，但不保证及时发布该等更新。本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次发布时光大证券研究所的判断，可能需随时进行调整且不予通知。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。客户应自主作出投资决策并自行承担投资风险。本报告中的信息或所表述的意见并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求。投资者应当充分考虑自身特定状况，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，本公司及作者均不承担任何法律责任。不同时期，本公司可能会撰写并发布与本报告所载信息、建议及预测不一致的报告。本公司的销售人员、交易人员和其他专业人员可能会向客户提供与本报告中观点不同的口头或书面评论或交易策略。本公司的资产管理子公司、自营部门以及其他投资业务板块可能会独立做出与本报告的意见或建议不相一致的投资决策。本公司提醒投资者注意并理解投资证券及投资产品存在的风险，在做出投资决策前，建议投资者务必向专业人士咨询并谨慎抉择。在法律允许的情况下，本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易，也可能为这些公司提供或正在争取提供投资银行、财务顾问或金融产品等相关服务。投资者应当充分考虑本公司及本公司附属机构就报告内容可能存在的利益冲突，勿将本报告作为投资决策的唯一信赖依据。本报告根据中华人民共和国法律在中华人民共和国境内分发，仅向特定客户传送。本报告的版权仅归本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式、任何目的进行翻版、复制、转载、刊登、发表、篡改或引用。如因侵权行为给本公司造成任何直接或间接的损失，本公司保留追究一切法律责任的权利。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。光大证券股份有限公司版权所有。保留一切权利。光大证券研究所上海北京深圳静安区南京西路1266号恒隆广场1期办公楼48层西城区武定侯街2号泰康国际大厦7层福田区深南大道6011号NEO绿景纪元大厦A座17楼光大证券股份有限公司关联机构香港英国中国光大证券国际有限公司香港铜锣湾希慎道33号利园一期28楼EverbrightSecurities(UK)CompanyLimited64CannonStreet，London，UnitedKingdomEC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