2020年中国固态电池行业研究报告
57页1、,2020年,中国固态电池行业研究报告,01 02 03 04 05,固态电池行业基本概念,固态电池行业发展现状,固态电池行业发展环境,固态电池重点企业现状,目录 CONTENT,固态电池行业发展趋势,固态电池行业基本概念,固态电池概念 固态电池分类 固态电池产业链,01,1.1固态电池概念:安全稳定,资料来源:前瞻产业研究院,固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池。与传统锂电池相比,全固态电池最突出的优点是安全性。固态电池具有不可燃、 耐高温、无腐蚀、不挥发的特性,固态电解质是固态电池的核心,电解质材料很大程度上决定了固态锂电池的各项性能参数, 如功率密度、循环稳定性、安全性能、高低温性能以及使用寿命。 固态电池特性,不可燃,不挥发,耐高温,无腐蚀,1.1固态电池概念:电解质为固态,资料来源:许晓雄全固态电池技术的研究现状与展望,工作原理上,固态锂电池和传统的锂电池并无区别。两者最主要的区别在于固态电池电解质为固态,相当于锂离子迁移的场 所转到了固态的电解质中。而随着正极材料的持续升级,固态电解质能够做出较好的适配,有利于提升电池系统的能量密度。 另外,固态电解质的绝缘性使得其良好地
2、将电池正极与负极阻隔,避免正负极接触产生短路的同时能充当隔膜的功能。 液态锂电池vs固态锂电池,1.2固态电池分类,按照电解质材料的选择,固态电池可以分为聚合物、氧化物、硫化物三种体系电解质。其中,聚合物电解质属于有机电解质, 氧化物与硫化物属于无机陶瓷电解质;按照正负极材料的不同,固态电池还可以分为固态锂离子电池(沿用当前锂离子电池 材料体系,如石墨+硅碳负极、三元正极等)和固态锂金属电池(以金属锂为负极)。 固态电池分类,电解质材料,有机电解质 (聚合物),无机陶瓷电解质 (氧化物、硫化物),正负极材料,固态锂离子电池,固态锂金属电池,资料来源:前瞻产业研究院,1.3固态电池产业链,固态电池产业链与液态锂电池大致相似,两者主要的区别在于中上游的负极材料和电解质不同,在正极方面几乎一致,若完 全发展至全固态电池,隔膜也完全被替换。 固态电池产业链,上游,中游,下游,正极材料,隔膜,消费领域 动力领域 储能领域,负极材料,电解质,锂矿 锰矿 钴矿 石墨矿 ,资料来源:前瞻产业研究院,1.3.1固态电池产业链:上游正极材料,固态电池正极材料类型,资料来源:GGII,与传统锂离子电池相似,
3、固态电池正极材料一般采用复合电极,除了电极活性物质外还包括固态电解质和导电剂,在电极中 起到传输离子和电子的作用。按正极材料分类,主要有三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂这四种。2019年,我国三元材料 出货量占比最高,达47.5%;其次是磷酸铁锂,占比为21.8%。具有能量密度优势的三元材料预计进一步取代磷酸铁锂市场。,中国正极材料出货量按类型占比(单位:%),22.3%,21.8%,44.6%,47.5%,15.1%,14.1%,17.7%,15.8%,2019,2018 磷酸铁锂,三元材料,锰酸锂,钴酸锂,1.3.1固态电池产业链:上游正极材料,2019年中国正极材料竞争格局(单位:%),资料来源:GGII Choice,目前,我国正极材料尚处于充分竞争状态,集中度未来或将提升。2019年。我国正极材料出货量排名前三的企业分别为厦门 钨业、天津巴莫和德方纳米,市场占比分别为11%、7%和7%。从价格走势方面来看,我国三元材料价格整体呈下行走势, 主要终端需求带动不足,叠加原材料产能释放传导影响三元材料市场价格。,中国三元材料(523)市场均价(单位:元/吨),11%,7%,7%,7
4、%,6%,6%,6%,5%,4%,3%,38%,厦门钨业 天津巴莫 德方纳米 容百科技 长远锂科 振华新材料 杉杉股份 当升科技 贝特瑞 科恒股份 其他,0,50000,100000,150000,200000,250000,300000,1.3.1固态电池产业链:上游负极材料,资料来源:中国有色金属工业协会锂业分会,固态电池负极材料目前主要集中在金属锂负极材料、碳族负极材料和氧化物负极材料三大类,其中金属锂负极材料因其高容 量和低电位的优点成为全固态锂电池最主要的负极材料之一,采用金属锂做负极,有望提升4050%的能量密度。目前,全 球锂盐产能主要集中在我国,占比约 70%。2019年我国金属锂总产能约4700 吨,产量2903 吨,产能利用率为61.8%。,固态电池负极材料类型,2903,2500 2000 1500 1000 500 0,3000,3500,2016,2017,2018,2019,中国金属锂产量情况(单位:吨),1.3.1固态电池产业链:上游负极材料,资料来源:CRU Choice,全球金属锂主要厂商包括赣锋锂业、天齐锂业和Livent,2018年这三大公司全球产
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