动力电池技术,正迎来革命性的突破!
近日,有关固态电池最新进展的消息,如雨后春笋般涌出。
前有国轩高科宣布,其车规级全固态电池,已经完成制备和性能验证;后有鹏辉能源,召开发布会,展示了最新的固态电池产品。
行业也是对动力电池抱有极大的期待,十分看好。
据测算,2024-2030年期间,全球固态电池的出货量,将以每年翻倍以上的速度增长,到2030年全球出货量将暴增到614GWh,市场规模更是将突破万亿,这将是一块多么大,多么诱人的蛋糕!
为什么固态电池受到行业如此瞩目呢?
原因很简单,相较我们常见的液态锂离子电池,固态电池性能简直不要太“逆天”。
1、更大的能量密度
通常情况下,固态电池能量密度可达400Wh/kg,甚至更高。
这是什么概念呢?性能最优异的三元电池能量密度不过230Wh/kg,磷酸铁锂更是只有180Wh/kg。
这意味着,电池包重量不变的情况下,固态电池将车辆行驶里程提升了一倍,彻底根除了续航焦虑。
在低温天气,固态电池的续航优势同样明显。
现有的锂离子电池,冬天实际续航里程可能只有夏季的60%。而固态电池,即使在零下30度的天气,依旧可以保证夏季续航里程的80%。
2.更好的安全性
新能源车起火已经不是什么新闻了,当新能源车受到猛烈撞击,甚至只是底盘磕碰,以及充电不当,都容易造成电池包起火,而且基本灭不了,几分钟车就烧成了空架子,对于车主来说,安全隐患太大。
固态电池则完全避免了起火风险。
这是什么原理呢?其实,电池包起火的原因,就在于挤压,穿刺或者电解液生成的锂枝晶,导致电池正负极短路。
而固态电池采用固态电解质,无法形成长的锂枝晶,也不怕外力挤压、穿刺,因此杜绝了起火风险。
目前,部分消费者对电动汽车的主要顾虑就是安全隐患,而固态电池能够杜绝起火爆炸事故,因此将显著加速电动车的全面渗透。
3.更快的充电速度
由于固态电池采用固态电解质,能够承受更大电流冲击。
在配合硅负极或者锂金属负极后,15分钟就能充80%电量,约600公里的续航里程,充电速度比目前超级快充还要快一倍。
固态电池既然如此神奇,那距离它真正到来是不是还很远?
其实一点不遥远,固态电池已经有相当的的技术突破。
除了前面提到的国轩高科以及鹏辉能源,现在行业可谓是群雄逐鹿,各个厂家都在开足马力建设产能。
国内,今年7月份,上汽清陶就发布了半固态电池(液态电池向固态的过渡版),并已经实现量产;宁德时代,比亚迪等巨头也都抓紧研发。
韩国的LG,三星以及美国的SolidPower都是强有力竞争者,并且已经有相关产品亮相。
目前,大多数企业都把量产时间定在2027年前后,可以说,我们已经看到曙光来临。
而在上下游产业链上,电解质由于决定着固态电池性能,是当下固态电池最核心,也是最难突破的点。
目前,电解质主要类型包括陶瓷氧化物,硫化物,氯化物以及氧氯化物。
研发企业包括,天赐材料,三祥新材,东方锆业以及天目先导等,其中,三祥新材(603663)竞争优势最为明显。
那么三祥新材的竞争优势,具体体现在哪些方面呢?
1.综合研发能力最强,下游进展最快
仅2024上半年,已提交申报3篇固态电解质相关的发明专利,目前处于实审阶段;
锆基氯化物材料小试开发线已经建设完成,属于行业领先水平,而且不止开发了一款电解质材料,包括锆基氯化物以及氧氯化锆材料,都已经给下游验证了,客户反响还特别好。
尤其是氧氯化锆材料,前景最为光明。
目前研究结果显示,不仅能量密度、循环寿命比肩硫化物、氯化物电解质,而且成本又最低,因此也被认为当前最可能商业化的材料。
除了电解质,公司的材料还能用于正极,降低固态电池的生产成本。
由此可见,公司具有远超同行的强大研发实力。
2.核心原材料完全自给自足,具有全行领先的产能优势
氧化锆是陶瓷氧化物、氧氯化锆锂、氯化锆等电解质的核心原材料,而公司又是全国,乃至全世界最大的电熔氧化锆生产基地之一。
目前已规划年产10万吨氧氯化锆、2000吨纳米氧化锆,对应8万吨锆基氯化物电解质,做到了全行业领先。
说完竞争优势,再说说公司未来的成长性。
公司的成长性具体体现在以下方面:
1.固态电解质市场空间广阔,有望达3000亿。
电解质是固态电池最核心,也是成本占比最大的材料,目前占比30%甚至更高。
按照前文机构预测,2030年全球固态电池产业将超过1万亿,固态电解质空间有望超过3000亿,用蓝海已经不足以形容了。
2.一系列高价值产品和技术,将成为业绩新的增长点
第一个是钪回收技术。
钪主要用于航天航空,尽管储量丰富,但是开采难度极大,以至于价格极为昂贵,巅峰时期价格是黄金十倍。
据测算,2023年我国钪市场规模将达到30亿,因此突破回收和提取工艺十分关键。
目前,公司工艺已经能使这种金属回收率大于50%,极大地满足了我国航天事业需求。
第二个是铪分离制备技术。
铪在核能,航天航空以及半导体领域都有关键应用,是战略级金属。
而长期以来,在超高纯铪绿色分离制备技术上,国外对我国实行严格封锁。
公司目前已经打破了这种封锁,长了中国人志气,满足了国家高纯金属铪产品的急迫的需求。
第三个是核级海绵锆产品。
海绵锆是核电站核心部件——燃料棒的主要成分,目前售价30万-50万元/吨,预计两年内,国内核级海绵锆需求量将达到2000吨,市场规模将达到10亿。
而核级海绵锆产品标准极为苛刻,目前仅有中核子公司等极少数企业具有相关产品。
公司已经开始1300吨/年的核级海绵锆产能建设,准备下半年试生产,未来将是这个领域重要供应商,充分享受我国核工业的快速发展。
虽然由于锆系列产品下游需求不好,公司上半年业绩不佳。但是在今年2季度,业绩环比大幅增长,公司经营情况已经出现明显好转。
其中营收3.51亿,环比增长37%;扣非净利润4034万,环比增长186%。
固态电池的元年距离我们渐行渐近,作为固态电解质的龙头企业,公司必将迎来一片美好未来。
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