行业报告 | 行业深度研究
金属非金属新材料
证券研究报告 2020年09月01日
投资评级 行业评级 强于大市(维持评级)
上次评级 强于大市
作者
孙亮
分析师 SAC 执业证书编号：S1110516110003
*****************杨诚笑 分析师
SAC 执业证书编号：S1110517020002 **********************
资料来源：贝格数据
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行业走势图 安全、便利、经济——固态电池整装待发
固态电池安全性能优势明显
固态锂电池中没有或有少量液态电解质，能够抑制锂枝晶的产生，有望解决 电池短路的问题。同时，固体电解质具有更好的电化学稳定性和不可燃性，直接裁剪、穿刺、浸水后的固态电池还可以继续工作。
固态电池可以解决里程焦虑，提升便利性
相比于传统电池，固态电池可采用金属锂或锂合金作为负极材料以提升能量密度，同时可采用高电压类正极提升比能量。
理论上固态电池量产成本可以与液态电池相媲美
氧化物固态电池电解质物料价格低廉且电芯易组装，封装成本低。只要解决氧化物电解质大规模量产的技术问题，固态电池的量产成本或可以与液态电池相媲美。
抗干扰滤波器风险提示：固态锂电池作为锂离子电池的新技术，商业化应用时间尚不明确，存在长期无法大规模应用的风险。
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碎花刀刀沪深300
内容目录
1. 安全性——是增加安全性还是本身安全 (3)
2. 便利性-里程焦虑的解药 (5)
3. 经济性——如何翻过成本这座山 (7)
3.1. 成本最终决定了市场规模 (7)
桥梁建设3.2. 固态电池成本下降空间较大 (8)
3.2.1. 原料成本——氧化物成本较低 (8)
3.2.2. 建设投资——固态电池生产简单，投资较低 (9)
3.2.3. 电解质加工成本低于$9.1/kwh时固态电池达到平价 (11)
3.3. 工艺改进——国内企业已迈开第一步 (11)
4. 风险提示 (12)
图表目录
患者管理系统
图1：2019年新能源汽车召回情况：动力电池成为主要隐患之一 (3) 图2：中国新能源汽车保有量情况 (3)
图3：全球新能源汽车保有量情况 (4)
图4：辉能LCB电池安全性能测试 (5)
图5：与相同电极材料的液态电池相比，赣锋固态电池能量密度更高 (5)
图6：辉能固态能量密度研发情况 (5)
图7：题辉能固态电池快充能力逐年上升 (7)
图8：中国新能源汽车充电桩数量领先全球 (7)
图9：2019年消费者购车价格需求 (8)
图10：电池成本测算思路 (8)
便携式鱼缸
图11：固态电池加工成本低于传统锂电池 (9)
图12：6GWh生产线投资对比，氧化物优势明显 (11)
表1：不同正极/负极的比容量对比。 (6)
表2：LLZO原材料价格 (9)
表3：LLZO加工成本低于液态电解质成本 (9)
表4：传统液态锂电池加工线生产参数 (9)
表5：LLZO氧化物Li负极固态电池加工线生产参数 (10)
表6：辉能固态电池成组效率领先同业 (11)
表7：辉能电池包成本占优 (12)
表8：不同氧化物型电解质对比 (12)
1.安全性——是增加安全性还是本身安全
1.1安全性问题亟待解决
安全性是新能源汽车放量的必要条件。新能源汽车作为一种大众化的交通工具，在新能源
汽车放量的三大条件（安全性，便利性，经济性）中，安全性是最基础需要满足的条件，
其次便利性是新能源汽车放量的必要条件，考虑到新能源汽车的本质经济性是新能源汽车
放量的充分条件。然而电池的安全性问题仍然是新能源汽车安全性的最重要问题之一。
动力电池的安全问题仍然困扰行业。根据国家市场监督管理总局公布的数据，新能源汽车
2020年上半共发布4批次召回，涉及1.43万辆缺陷汽车，召回车型包括奇瑞艾瑞泽7e、
特斯拉Model X、江西昌河北斗星电动汽车、力帆650EV300纯电动车。其中因动力电池
存起火隐患被召回的缺陷车辆为3651辆。2019年国家市场监督管理总局要求召回33281
辆新能源汽车，涉及企业有特斯拉、北汽新能源、蔚来汽车、宝马（中国）、奇瑞汽车、
郑州宇通客车、南京金龙客车、哈尔滨通联客车等9家车企。因动力电池问题而召回的新
能源汽车数量有6217辆，占2019年新能源汽车总召回量的18.68%。
图1：2019年新能源汽车召回情况：动力电池成为主要隐患之一
资料来源：电池中国网，天风证券研究所
在电池失控的主要触发条件当中，短路占绝大多数（>90%）。
短路可以由多种可能的情况造成，是电池热失控过程中普遍的共性特征，短路原因可大致
分为：电池系统浸水非纯水为导电介质导致外短路；电池机械压穿刺导致隔膜机械破坏电
池正负极搭接引发内短路；析锂导致枝晶生长枝晶刺穿隔膜诱发内短路也称自引发内短路。
随着电池能量密度的提升，短路问题越发明显。
1.2新能源保有量已超400万辆
新能源汽车保有量超过400万辆。截至2020年5月，我国新能源汽车保有量417万辆；
2019年我国新能源汽车产量381万辆，保有量增加36万辆。2019年我国新能源汽车保有
量增加120万辆，已经进入保有量增长超百万的时代，保有量超千万已经不远。
图2：中国新能源汽车保有量情况
资料来源：公安部，中国储能网，天风证券研究所
截止至2019年12月，全球新能源汽车保有量为479万辆，其中美国保有量88万辆，欧
洲97万辆。同时随着欧洲疫情的结束以及欧洲各国的政策加码，欧洲市场也将逐渐恢复，
2020年欧洲电动车销量甚至有望突破100万辆。美国燃油经济性目标尚不明确，上市的新
能源汽车车型寥寥无几。北美新能源汽车销量预计仅38万辆，与中国和欧洲销量逐渐拉
一叶荻开差距。
图3：全球新能源汽车保有量情况
资料来源：IEA，天风证券研究所
1.3年产百万时代对安全性的再思考
电池安全性：降低风险概率还是本质安全。关于电池安全性有两种可选模式：第一种，虽
然电池可能出现安全问题，但是通过增加安全性设计，降低出问题的概率，达到安全性标
准。第二种，选用不会起火燃烧的电池。
年产百万辆新能源汽车，迫切需要本质安全的电池。汽车在国内新能源汽车年产量达到百
万辆，保有量已经突破400万辆的今天，电池出现问题的小概率事件，也可能在大基数下
变得常态化。车厂对于安全性的要求会越来越高，发展本身安全不会起火电池的迫切性也
越来越高。
因为固态锂电池中采用强度更高的固态电解质，能够抑制锂枝晶的产生，有望解决电池短
路的问题。同时，固体电解质具有更好的电化学稳定性和不可燃性，直接裁剪、穿刺、浸
水后的固态电池还可以继续工作。
例如台湾辉能产的LCB固态电池采用了固态氧化物电解质，电池遭破坏后无起火、爆炸的
危险。实验证实，死折、撞击、穿刺及剪切后LCB仍可放电。甚至在更严苛的击测试后，
LCB温度仅上升3°C~5°C，无起火或冒烟且可持续使用。此外，LCB防爆等级通过认证，
安全性毋庸置疑。
图4：辉能LCB电池安全性能测试
资料来源：辉能公司产品手册，天风证券研究所
2.便利性-里程焦虑的解药
便利性是新能源汽车放量的必要条件之一。新能源汽车充电速度无法和燃油车媲美，想达
到和燃油车同样的便利性，理论上续航里程应该超越燃油车。在汽车的载重和空间限制下，
能搭载的电池重量和体积都比较有限。提升续航里程的最主要办法还是提升电池的能量密
度。
固态电解质VS隔膜电解液。固态锂电池采用固态电解质体系替换了传统锂电池的隔膜电
解液体系。从目前半固态电池的测试情况来看，赣锋的第一代半固态电池能量密度可达
250Wh/kg，明显高于采用同样正负极材料的传统锂离子电池。
图5：与相同电极材料的液态电池相比，赣锋固态电池能量密度更高
资料来源：GGIB，天风证券研究所
图6：辉能固态能量密度研发情况
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