NIO ET7带来的思考和行业投资机会

2021-01-11 03:16:27 (AET) by William--小壮壮   1236


蔚来汽车发布固态电池方案,新型技术引市场关注

2021 年 1 月 9 日蔚来汽车在 “NIO Day 2020” 上发布首款轿车产品 ET7 和 150kWh电池包 (固态电池) , 预计可实现 360Wh/kg 的能量密度。 该电池包所有蔚来车主均可升级,预计 2022 年第四季度开始交付。概况来讲,此次新型电池技术主要包括原位固化固液电解质、 纳米级包覆超高镍正极、 无机预锂化硅碳负极,其中电解质的原位固化是核心工艺。

我相信很多人在说到这个固态电池的时候一定很想知道,什么是固态电池?他和我们现在使用的液态电池有什么不一样?为什么要用固态电池?那这些当中固态电池的投资机会有哪些?那今天这篇文章就带着这些问题,我们一条条的梳理下后我相信你会有自己的答案的。

一、什么是固态电池

固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限,固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质,取代以往锂电池的电解液,大大提升锂电池的能量密度。

二、与现在使用的液态电池的区别

我国电池发展经历了由铅酸电池到镍氢电池再到液态电池的发展阶段,目前液态电池技术相对成熟,但能量密度即将达到上限(350KW/KG)以及电池期货的问题未能得到有效的解决。所以固态电池成为下一代电池发展的方向。

三、为什么要使用固态电池

在第二点中已经明确我国电池发展到液态电池技术已经相对成熟,但是其能量密度即将达到上限。下面我们从固态电池的优缺点角度出发,更全面的了解下固态电池。

固态电池的优点:安全性和能量密度的提升
1、能量密度的提升:锂例子电池能量密度主要由正负极的材料体系决定的,现有正负极材料体系的限制下,锂离子电池包的极限能量密度难以达到要求。如果需要提高能量密度就需要更换正负极材料。譬如负极上用锂金属,但是锂金属作为负极就更容易产生锂枝晶,引发起火风险。而固态电池可抑制锂枝晶的胜场,使锂金属负极运用成为可能,降低非活性物质,急大减少电解液的含量,发热成都和耐受会大幅提升,可以省区冷却系统,也能够提升能量密度,所以目前我们的液态电池暂时使用的是石墨或者硅碳负极。
2、安全性:固态电池以电解液用量为判断标准。常规锂电池电解液含量一般超过15%,固液共存电池国内很多企业已经在做,也有龙头企业北京卫蓝,江苏清陶,赣锋锂业,台湾辉能的固态电池电解液含量10-11%,已经实现产业化。全固态电池完全没有电解液,主要是安全性比较高。当前锂电池的有机溶剂接触空气后有可燃风险。
3、低温性能:由于不用电解液,因此固态电池材料不会像液态电池随着降温结冰导致电池无法运作,理论上温区是更宽的。一般而言,固态电池的低温和高温性能是优于现有液态电池的。

固态电池的缺点:在电池循环的使用过程中,界面容易接触不良,这也导致了固态电池量产难度加大,还不能像锂离子电池一样迅速产业化。而且固态电池生产本较高,产业化还相对遥远。但是我们都知道股票市场更多的是趋于预期。

四、固态电池主要的技术路线及分类

目前全固态锂电池主要分为3种不同的技术路线,有机固态材料是聚合物,无机固态材料主要是氧化物和硫化物,研发历史都很悠久。其中全固态锂电池不再包含电解液而使用聚合物,氧化物和硫化物代替。


投资机会

目前国内外主要固态电池公司产业化进度,根据产业链相关方向的调研和反馈,在2030年成为动力电池主要技术路线。在此背景下,世界上主要国家均在大力布局该领域。主要分布于欧洲,美国,中国,日本和韩国,其中有大约9家专注从事硫化物固态电池。

  1. 欧洲:欧洲主要有大众投资的Quantum Scape,宝马投资的Solidpower。
  2. 美国:美国主要包括Cymbet Quantum Scape,Solidpower, Polyplus锂金属负极,做薄膜全固态。
  3. 中国:(氧化物+符合固态电解质材料/聚合物固态电池),目前宣称在做的固态电池的有很多,台湾辉能,江苏清陶,北京卫蓝新技术,赣锋锂业。
  4. 韩国:LG化学,三星,现代。
  5. 日本:日本属于国家策略投入非常大,其中丰田属于材料研发,尼桑做电池设计,本田做评估,松下做生产制备。预计硫化物全固态电池在在日本动力电池市场的渗透率2025年分别达到50%,2030年95%。

结论

我们认为固态和半固态电池未来是一个比较好的技术进步趋势,但目前而言对行业格局影响有限,从半固态技术来看,延续了高镍正极、硅碳负极、预补锂等现有技术趋势,同时固态化过程中对添添加剂的种类含量也会有一定增加,应密切关注布局固态电池公司技术进步。

基于以上的内容,应该算是一篇较为完整的普及或者对于产业上的相关描述,希望能对你的投资和决策给与一定的帮助。


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