首页 > 文档云仓 > 行业研究 | 企业研究 > 电力|能源|储能 > 固态电池行业系列之一,固态电解质:固态电池产业化提速,电池材料再迎拓展
【报告导读】固态氧化物电解质以其较高的电导率、较宽的电化学窗口较好的稳定性及较低的成 本,有望率先实现产业化。看好技术领先及相关资源的头部企业的投资机会。
安全与性能要求日益提高,固态电池应运而生。随着新能源汽车的迅 速推广,里程焦虑及安全性问题持续受到关注。与主流液态锂电池相 比,固态电池使用固态电解质本身不具备可燃性,可以不用或者少用 具备可燃性的有机电解液溶剂,同时可搭配更高能正负极活性材料, 极大提升能量密度上限。2022 年 1 月,东风风神 E70 50 台搭载赣锋 锂业混合固液电池示范运营车正式发布,开启了国内固态电池应用推 广的商业进程。
固态电解质为核心材料,四种材料方向并行发展。理想的固态电解质 应满足离子电导率高、界面阻抗低、结构稳定安全性高、机械强度高、 价格低廉等特点。目前来看,固态电池电解质聚焦于聚合物、氧化物、 硫化物和卤化物体系,聚合物柔韧性好质量轻,电位低室温电导率较 差;氧化物电化学窗口宽稳定性好,强硬度大但易脆裂;硫化物室温 电导率高,空气稳定性较差;卤化物耐高压电导率高,对湿度和温度 敏感。固体电解质材料主要的问题集中在离子电导率偏低、固体电解 质/电极间界面阻抗大,界面相容性较差、充放电过程中的材料体积 膨胀收缩导致界面容易分离等,主要的改善工艺集中在元素掺杂、界 面层修饰、电极柔性复合等方面。
固态电池产业化初探,氧化物配套混合态有望率先量产。当前固态锂 电池的应用大体还处于实验室阶段,目前聚合物薄膜电池已经有小批 量生产,但只适用于微型器件,大容量的电芯比较难以制作。针对目 前国内固态电解质侧重于氧化物体系,日韩侧重于硫化物体系的情 况,我们认为,氧化物电解质在国内发展较快,目前常用氧化物体系 跟电解液或聚合物复合制成固液混合电池,产业链基本成熟有望率先 大规模生产,成为液态锂离子电池体系的有效补充。
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