近段时间以来,我国固态电池技术进展突飞猛进,其中,硫化物技术路线越来越受到市场关注。固态电池的核心是固态电解质(SSE),目前主要分为三个方向:一是聚合物方向,包括PEO固态聚合物、聚碳酸酯体系、PAN体系、聚硅氧基体系等;二是氧化物方向,主要包含薄膜型,非薄膜型,主要发展方向是掺杂同种异价元素;三是硫化物方向,主要有Thio-LISICON型、LGPS型等。当前锂电池成熟企业不约而同地选择了硫化物电解质方向,包括刚刚出圈的奇瑞汽车,以及宁德时代、比亚迪、国轩高科、丰田、松下、三星SDI、LGES、SKOn等。据不完全统计,选择硫化物路线的电池企业超过50%。
(1)近期,华为公布了一项硫化物固态电解质新专利,名为《掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池》:通过掺杂氮元素等材料,让掺杂硫化物稳定性更佳,带来显著性能提升,包括高能量密度、高安全性、长循环寿命、高稳定性能等。
(2)宁德时代主攻硫化物方向,目前方案已进入20Ah试制阶段。在CIBF2024电池前沿技术研讨会上,宁德首席科学家吴凯表示,宁德时代的目标是2027年实现全固态电池小批量生产。
从目前公布的专利结果来看,宁德时代、华为、比亚迪等巨头布局的路线都纷纷选择硫化物固态电池,硫化物固态电池极有可能成为将来固态电池的最主要路径。
与氧化物、聚合物等电解质相比,硫化物电解质具有较高的锂离子电导率(室温离子电导率10-3~10-2S/cm),其离子电导率最接近液态电解质。同时由于硫化物材料质地柔软,易于机械加工,适合批量制备成高致密度的电解质膜,而且在制备电极时,能够与活性材料保持良好的接触,因此被选为固态电池电解质材料的潜力最大。硫化物电解质的主要缺点是成本高、电化学稳定性和空气稳定性不好。但是规模效应是企业成功的不二法门,固态电池的大规模商业化应用将大幅降低硫化物电解质生产成本,据报道其成本有望降至400元/kg以下,从而满足商业应用的需求。
有业内人士透露,华为、宁德时代等聚焦硫化物路线,或标志着硫化物技术路线已经成为当前固态电池技术发展的主流方向。
以下是A股硫化物概念股梳理(建议收藏):
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