我国半固态电池行业市场渗透率持续上升卫蓝、国轩等均已实现产业化

2023-06-08 10:24

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1、半固态电池仍以湿法电极工艺为主

相比液态电池，半固态电池减少电解液的用量，增加聚合物+氧化物复合电解质，其中聚合物以框架网络形式填充，氧化物主要以隔膜涂覆+正负极包覆形式添加，此外负极从石墨体系升级到预锂化的硅基负极/锂金属负极，正极从高镍升级到了高镍高电压/富锂锰基等，隔膜仍保留并涂覆固态电解质涂层，锂盐从LiPF6升级为LiTFSI，封装方式主要采用卷绕/叠片+方形/软包的方式，能量密度可达350Wh/kg以上。

半固态/全固态电池与液态电池对比

类型	液态电池	半固态电池	全固态电池
电解质	溶剂+LiPF6+添加剂	聚合物+氧化物固态电解质+溶剂+LiTFSI+添加剂	聚合物/氧化物/硫化物固态电解质
隔膜	有	保留+氧化物涂覆	无
负极	石墨	硅基/锂金属	硅基/锂金属
正极	三元/铁锂	高镍高电压/富锂锰基	超高镍/镍锰酸锂/富锂锰基等
封装方式	卷绕/叠片+方形/圆柱/软包	卷绕/叠片+方形/软包	叠片+软包
能量密度	＜300Wh/kg	＞350Wh/kg	＞500Wh/kg

数据来源：观研天下整理

根据观研报告网发布的《中国半固态电池行业发展现状分析与投资前景研究报告（2023-2030年）》显示，成膜工艺是固态电池制造的核心，不同的工艺会影响固体电解质膜的厚度和离子电导率。半固态电池中，由于材料体系变化有限，所以主要使用传统湿法电极工艺。

干湿法电极工艺对比

对比项	干法	湿法
NMP溶剂	不需要	需要
粘合剂	少量（5-8%）PTFE	大量
干燥车间	降低1/3	巨大
流程	简单	复杂
生产速度	快	慢
成本	下降20%	高
可做厚电极	是	否
能量密度	300Wh/kg以上	180-280Wh/kg
环保	是	否

数据来源：观研天下整理

2、半固态电池在新能源汽车需求量持续上升

半固态电池主要应用于新能源汽车、储能和消费电子领域，该行业规模为半固态电池在中国新能源汽车市场的需求量预测。近年来，在国家政策支持及企业技术不断取得新突破的背景下，我国新能源汽车持续热销，导致半固态电池的需求增加。根据数据显示，2022年我国新能源汽车行业产销量分别完成705.8万辆和688.7万辆，2023年1-4月分别完成229.1万辆和222.2万辆，同比均增长42.8%，新能源汽车新车销量达到汽车新车总销量的27%。

数据来源：观研天下整理

数据显示，2022年中国半固态电池在新能源汽车需求量为0.2GWh，预计2026年将达到23.75GWh，2022-2026年复合增长率为160%，增长势头迅猛。

数据来源：观研天下整理

3、半固态电池市场渗透率持续上升

在市场渗透率方面，随着半固态电池的技术发展和新能源汽车需求的不断增长，我国半固态电池市场渗透率持续上升。根据数据显示，2022年中国半固态电池市场渗透率为0.1%，预计2026年市场渗透率将接近5%。

数据来源：观研天下整理

4、我国半固态电池行业实现产业化，多个企业积极布局

目前，我国固态、半固态电池厂商主要有清陶能源、卫蓝新能源、赣锋锂电、孚能科技及国轩高科等，均已实现半固态电池产业化。例如，卫蓝已规划北京房山、江苏溧阳、浙江湖州和山东淄博4大生产基地，目前推出了350Wh/kg的半固态电池，国轩高科2022年5月发布首款半固态电池产品，单体能量密度达360Wh/kg。

我国半固态电池行业相关企业布局

公司	规划产能	项目	技术水平
卫蓝新能源	已有2.1GWh半固态电池产线，中期产能将达40GWh，远期产能将达120GWh	（1）2020年7月，公司在溧阳0.1GWh固态锂电池产线投产。（2）2022年2月，公司在淄博100GWh固态锂电池项目开工，总投资400亿元，其中一期102亿元，年产固液电解质电池和全固态电池20GWh。（3）2022年11月，湖州卫蓝首颗半固态动力电芯下线，并签约总投资139亿元的年产20GWh固态电池项目。	半固态电池采用固液混动电解质，能量密度可达360Wh/kg。
辉能科技	已有3GWh半固态电池产线，中期产能将达35GWh，远期产能将超120GWh	（1）公司规划2021年半固态锂电池达到1GWh产能，2024年达到全固态电池量产。（2）2020年7月，公司在杭州投资380亿元，包括建设2GWh、5GWh固态锂陶瓷电池芯产业化项目。（3）2022年9月公司计划投资80亿美元在欧洲建设固态锂电池生产基地，总产能将达120GWh，预计未来十年内全部建成。	半固态电池能量密度已达270Wh/kg，到2023年预计可提升至340Wh/kg。
清陶能源	已有1.7GWh半固态电池产能，中期产能将超20GWh，远期产能将超35GWh	（1）2019年7月，公司规划总投资55亿元在宜春建设10GWh固态动力锂电池项目，其中一期年产1GWh项目已成功投产，二期规划新增产能9GWh。（2）2022年2月，公司总投资50亿元的10GWh固态锂电池产业化项目在昆山动工。（3）公司第一代半固态电池2018年开始有面向3C领域的量产和出货，目前已拥有1.7GWh产能，且已规划超过20GWh产能。（4）2023年2月，公司规划投资100亿元在成都分两期建设年产能15GWh的动力固态电池储能项目，一期首条生产线设计产能1GWh，预计近期首批半固态电池将正式下线	公司第一代半固态电池，液含量在5%-15%之间，能量密度在240-420wh/kg之间；第二代准固态电池已进入中试，液含量小于5%，能量密度为400-500wh/kg
太蓝新能源	已有1.2GWh半固态电池产线，中期产能将达11.2GWh	（1）2022年初公司已在重庆两江新区启动0.2+1GWh半固态锂电池自动化生产线建设，第一条0.2GWh产线于2022年内实现批量生产，同步启动1GWh产线建设。（2）2022年9月公司规划在寿县动力电池产业园建设10GWh半固态锂电池生产基地（包括一期3GWh和二期7GWh）。	能量密度可达350Wh/kg，提升20-30%；倍率性能有巨大提升，全程6C充放电；电池循环寿命不输于顶尖液态电池。
赣锋锂电	已具备2GWh半固态电池产能，中期产能将超20GWh，远期产能将超30GWh	（1）目前在新余生产基地已具备2GWh半固态电池产能，新余二期年产10GWh新型锂电池项目在建项目亦在规划进一步的产能提升，预计2023年最高将达12GWh年化产能。（2）2022年7月，赣锋重庆锂电产业园规划形成10GWh固态电池产能及10GWh的PACK项目。（3）2023年1月，公告拟投资50亿元在东莞建年产10GWh新型锂电池及储能总部项目，项目包括半固态电芯。（4）2023年1月，公告拟投资100亿元在重庆涪陵高新区建设年产24GWh动力电池项目，产品规划包括固态电池。（5）2023年5月，规划将在襄阳投资100亿元建设20GWh锂电池生产研发项目，其中二期5GWh固态动力锂电池计划2026年底投产。	第一代混合固液电解质电池能量密度达235-280Wh/kg；第二代固态锂电池基于高镍三元正极、含金属锂负极，能量密度超350Wh/kg，循环寿命近400次。
高乐股份	中期产能将达2GWh	2023年4月，公司公告拟投资20亿元，在义乌建设2GWh纳米固态电池项目并签署《纳米固态电池项目投资协议》。	—