动力电池新技术展望报告：半固态电池（31页）

行业报告下载 2023年02月27日 08:24 管理员

成本构成：固态电池材料包括正极、负极、电解质、隔膜等，目前正极材料的高昂成本挤压了产业链中其他环节的利润。固态电池若要与传统液态锂离子电池一较高下，电池降本至关重要。近两年内固态电池生产线迎来一轮不小的投产潮，清陶、卫蓝新能源、辉能科技等企业固态电池生产线陆续建成投产，未来固态电池若要实现产业化，降本任重道远。 2.3.1、制造成本显著降低，降本须应用锂金属负极依据锂电池技术发展路线进行四类电池对比。两种液态锂离子电池：LIB（石墨负极）、LIB（硅碳负极）。两种固态电池：基于石墨负极的硫化物 ASSB（简称 SLIB）、基于锂负极的硫化物 ASSB（简称 SLMB）。（1）简单将液态电解质替换为固态电解质并不能大幅提升电池能量密度，只有匹配高能电极材料才能实现能量密度的跨越。（2）固态电池 SLIB（石墨负极）总成本最高，达 158.8＄/kWh，比 LIB（石墨负极液态锂离子电池）高约 34%。这是由于固态电池材料成本高昂，同时加工工艺复杂共同造成的。（3）固态电池 SLMB（锂负极）理论总成本最低，仅需 102＄/kWh。虽然正极材料成本较高，但锂负极材料成本低廉，同时简化的电芯装配过程降低了加工成本，因此电池总成本低于液态锂离子电池，但依然存在技术问题。

我们认为，虽然固态电池 SLMB（锂负极）理论总成本最低，但仍存在技术难题，阻碍产业化进程。首先，采用锂负极的固态电池如何保持界面的良好接触、循环过程中保持稳定的问题还未解决。其次，商业化使用的锂负极厚度应在 50μm 以下，需多次压延才能达到这一要求，但锂化学性质活泼，压延次数越多对技术的要求也越高，要想稳定供应符合要求的锂箔并不容易。拆分电池组件和生产阶段，固态电池总成本受材料成本影响最大。（1）固态电池 SLIB 的正、负极浆料混有部分电解质，材料成本是四种电池中最高的。固态电池 SLIB 的正极生产要求惰性氛围，加工成本（4.6＄/kWh）略高于 LIB（4.1-4.3＄/kWh）；（2）固态电池 SLMB 正极浆料混有部分电解质，材料成本仅次于 SLIB，成本约 60＄/kWh，较液态锂离子电池正极提高了约 50%；锂金属负极材料成本低于硅碳负极，未来采用锂金属负极相比于液态电池可降本 30%至 60%左右，否则固态电池经济性不具竞争力；电芯产量低，设备需求少，加工成本不高（3.8 ＄/kWh）；（3）液态锂离子电池 LIB 电池的隔膜制造成本在 9.6-10.3＄/kWh，固态电池 SLIB 和 SLMB 隔膜成本略高于 LIB，分别在 14.1＄/kWh 和 13.6＄/kWh；（4）固态电池不需电解质填充步骤，液态锂离子电池 SLIB 和固态电池 SLMB 电芯组装成本明显低于 LIB。