固态电池市场电解质技术路线分析(30页报告)
或扫码获取报告

无机物(硫化物、氧化物、卤化物)电解质具备高离子电导率和宽电化学窗口优势,尤其硫化物路线为当前热点;聚合物电解质柔韧性好,可改善界面接触,但室温离子电导率较低;复合物电解质可结合无机和有机物电解质两者优势,我们认为远期有望成为最佳路线。

硫化物电解质:规模化难点在硫化锂降本,干法粘结剂待优化
硫化锂降本:据GGII,硫化锂成本降低至50万元/吨是实现产业化的关键拐点,对应硫化物电解质的成本有望降至30万元/吨区间,全固态电芯成本也将降至0.6元/Wh。我们测算,硫化物固态电解质成本30万元时,占电芯BOM成本比重约34%。
制备路线:硫化锂量产工艺多元但都各有利弊,厦钨新能通过独家气相法工艺已完成中试送样,但降本空间较大;上海洗霸(收购有研稀土相关资产)采用硫化氢中合法实现了硫化锂的高纯度(99.99%)与低成本制备;高能球磨法可在较低温度制备硫化锂且无需溶剂,突破量产瓶颈将是强竞争力路线;碳热还原法瓶颈在除杂;液相法难在安全性。
黏结剂:目前硫化物电解质干法制膜工艺常用的粘结剂是PTFE(聚四氟乙烯),但存在粘结性不佳、界面电化学不稳定等劣势。海辰药业与欧阳明高院士团队合资成立四川洛辰共研粘合剂;中科深蓝汇泽采用热塑性聚酰胺TPA作为粘结剂。

卤化物电解质:正极改性或硫卤电解质复合,拓宽电化学窗口
核心作用:卤化物固态电解质具有远优于硫化物的正极稳定性(兼容4V以上电压,从而实现全固态电池能量密度、首效和循环稳定性的同步提高。但卤化物固态电解质的离子导电率普遍不高,因此产业通过正极改性或与硫化物复合进行应用。
布局厂商:目前宁德时代、比亚迪、清陶能源、中创新航、一汽、恩捷股份等锂电企业均已积极布局卤化物固态电解质复合应用,三祥新材、信宇人等材料和设备企业也延伸布局,推动该技术路线加速产业化落地。电解质复合以适配锂金属负极:锂金属负极与硫化物固态电解质存在锂枝晶生长问题,与卤化物固态电解质会持续发生还原反应致电池失效。中科院吴凡团队设计多功能复合硫化物电解质,显著提升界面稳定性和电化学性能,并降低堆叠压力。



评论