有色金屬行業新材料系列報告（一）：固態電池潛力獲驗證，關注動力電池金屬新需求（國投證券研報）

每經AI快訊，2024年1月12日，國投證券發布研報點評有色金屬行業。

事件：PowerCo固態電池耐力測試結果出爐

2024年1月4日，大眾汽車的電池子公司PowerCo宣布，公司使用Quantum Scape固態電池進行耐力測試，結果表明其可實現50萬公里的超長壽命，并且幾乎不會出現續航衰減。PowerCo表示，QuantumScape電池“實現了1000多次充電循環，容量仍超過95%”，有力證明了固態電池的潛力。

固態電池：能量密度、安全性領先的“下一代動力電池”固態電池

具有高能量密度、高安全性、體積小等優點，被視為突破電動汽車性能限制的終極解決方案。固態電池因電解質固態化，不含易燃易爆易揮發的成分，可消除電池漏液、鋰枝晶生成等風險。固態電解質具備高穩定性，有助于延長電池循環使用壽命，拓寬電池適用的溫度范圍。

固態電池在材料、界面、技術、成本上仍面臨較多挑戰。材料方面，目前仍然缺乏高效的電解質材料，目前主流的氧化物、聚合物、硫化物電解質性能各有不同，技術分歧仍然存在。界面方面，固態電池的固態電解質與電極之間的固-固界面，物理接觸下容易產生裂縫和氣孔，限制界面處鋰離子傳輸，化學接觸下，界面處的（電）化學副反應導致界面穩定性下降，增大界面阻抗。成本方面，固態電池工藝復雜性上升，在電極、電解質、界面工程等方面生產工藝提升均有待突破，生產制造成本仍然居高不下。

在液態電池向全固態電池轉型過渡期間，半固態電池成為折中方案。國內多家電池企業已達到量產狀態。半固態電池保留了少量電解液，較傳統液態電池能量密度更高，較固態電池制造工藝難度更小。2022年1月，批搭載贛鋒鋰電固態電池的東風E70電動車正式完成交付。衛藍新能源預計2024年4月向蔚來批量供貨半固態電池(電池容量150kWh)。清陶能源完成了與上汽聯合開發的第一代半固態電池裝車實驗，預計將于2024年在上汽智己汽車平臺上實現量產。蜂巢能源推出方形半固態電池，即二代果凍電池新品，該電池目前已經完成A樣開發。

產業進展：海內外車企和電池企業積極布局

國內外車企，包括東風集團、廣汽埃安、蔚來等已在固態電池及半固態電池搭載方面積極布局。全固態電池方面，廣汽埃安預計2026年將實現全固態電池量產搭載，其中昊鉑將率先采用。半固態電池方面，上汽集團預計2024年起，半固態電池將在公司不同車型上實現量產應用。蔚來在2023年12月創始人李斌直播完成1044公里續航駕駛，測試車輛搭載蔚來150度半固態電池包，該款半固態電池由衛藍新能源提供。

海外其他多家電池企業開展固態、半固態電池研發，并已與寶馬、Stellantis實現合作。Solid Power已生產出首批固態電池A-1樣品并交付給了寶馬汽車，按規劃預計第一輛采用全固態電池技術的BMW原型車，將在2025年前問世。Factorial Energy據稱已成功運用鋰金屬陽極的100Ah電芯已向Stellantis送樣。

固態電池關注標的：鋯、鍺、鋰

固態電池市場空間廣闊，固態電池氧化物電解質路線對鋯、鑭元素存在需求，硫化物電解質路線對鍺存在需求。含鋯復合氧化物和含鋯復合氯化物做為新能源固態電解解質，表現出了良好的電化學性能，具有可靠的安全性和低成本優勢。硫化物電解質路線中，鍺元素是晶態硫化物的重要組成元素。硫化物電解質具有高離子傳導性和高變形性，但也存在易氧化和界面穩定性較差等問題。晶態硫化物電解質主要類型包括硫銀鍺礦型（Argyrodite）、LGPS（鋰鍺磷硫）型，對鍺元素有較大需求。建議關注：東方鋯業、三祥新材、云南鍺業、馳宏鋅鍺等。

固態電池在提升高能量密度的核心訴求下，負極材料有望自傳統的石墨負極，轉向更多采用硅碳負極、甚至轉向金屬鋰負極。鋰具備高容量和低電位優點，是最具潛力的負極材料之一。目前鋰離子電池的負極材料多采用石墨，因其具備高導電率和高穩定性的優勢，但石墨理論比容量較低。而金屬鋰具備高容量和低電位的優點，在全固態電池中，鋰枝晶生長可被抑制，是最具潛力的負極材料之一。建議關注：贛鋒鋰業、天齊鋰業等。

風險提示：宏觀經濟表現不及預期，金屬價格大幅波動，需求不及預期

(來源：慧博投研)

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(編輯 曾健輝)