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半固态电池产业链逻辑梳理

新股在线  · 公众号  ·  · 2024-05-09 21:54

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【政策 &行业】

根据美国 SC magazine 5 6 ~9 日网络安全 RSA 2024 会议,国务卿安东尼·布林肯宣布将美国政府网络安全创新与人工智能、量子计算等新兴领域融合。

量子可能是本世纪最重要的计算突破,半导体发展正在推进人工智能和量子计算的进步。

量子计算会将社会安全的所有方向带入完全未知的领域,美国 NIST 选择了 4 种加密方式,

并正准备在【全球范围内】提供这些算法,以便将其集成到需要的公司和组织的加密基础设施中。

实际上从液态电池到固态电池,也必须要经历这么一个过渡过程,技术发展是需要时间的。

现在公认的固态电池技术,有三条路线,主要是电解质的区别,分别是 “聚合物固态电池 氧化物固态电池 硫化物固态电池 ”。

各有各的优缺点,基本上所有进军固态电池的企业都在同时布局。

聚合物电解质是最简单的,而且很多生产环节都还可以与现在的电解液设备共用,所以转型难度最低,现在小规模生产的主要就是这种。

但是缺点也很明显,它的导电率和稳定性都不算优秀,大概率也只是用来过渡。

氧化物电解质现在研究的比较多,它没有明显的缺点,也没有明显的优点,中规中矩各项指标都比较均衡。

硫化物电解质的导电率非常高,是所有公司未来都要预备的技术。

缺点就是工艺太复杂,而且硫化物如果发生意外会产生有毒气体,还有电极界面不太稳定,容易形成比较高的阻抗。

不过三种路线的固态电池都很难解决内阻过大的问题,因为固态形状之间的接触肯定不是那么紧密,界面电阻问题目前很难解决,而且还有很大的不稳定性。

其实电池不管是什么形态,充电和放电过程的原理都是一样的,都是电子在正负极之间移动。

所以有人把这个过程很形象的比喻成人在游泳,液态电池就是在水里游泳,固态电池就是在沙子里游泳。

沙子的阻力当然很大,所以会严重影响电子的移动效率。

除结构之外,材料也是一大关隘。

现在常规的液态锂电池材料很成熟稳定,基本上也没有优化空间。

固态电池在材料方面, 截止目前 还没有定论,比如 氧化物电解质现在需要锆镧这些稀有金属,硫化物电解质更是需要锗金属。

比如锆资源,我们的进口依赖度高达 90%以上。

锗资源我们倒是挺多,根据目前已经勘探的结果,我们的锗资源储量位居全球第二,行业的龙头公司就是 云南锗业

还有 驰宏锌锗 规模也不小,锗资源储量 600吨。 锗价太高是让固态电池成本下不来的原因之一。

还有负极材料,之前我们都知道常用的是石墨负极,固态电池不一样,现在主要是硅基负极和金属锂负极。

尤其是锂负极,未来应该是主流,它有很高的比容量,目前能达到 3900mAh/g,这可是石墨的10倍,所以能大幅度提高电池能量密度,续航超1000公里是轻轻松松。

但是锂这个东西有个问题,在充电的时候,锂离子有可能会形成树枝一样的金属锂,专业上叫 “锂枝晶生长”。

现在解决这个问题的主流方向是用 “剪切模量”技术,学过材料的应该都懂,但是目前依然不能完全阻止树丫子的生长。

如果短时间内无非解决 “锂枝晶生长”问题,那么应该就会用硅基负极来过渡。

比较可惜的是硅基材料导电性不是很好,而且还会膨胀,否则也不是不可以成为主流。

至于正极材料,应该是系统性变化相对最小的,现在主要就是提高它的电压承载力,因为更高的电压就以为这可以匹配更高的电池能量密度。

如果未来锂金属真的成为负极主流材料,那么正极材料必然是往超高镍 镍锰酸钾锂或者富锂锰基这些高能量密度的材料进步。

我们 “富锂锰基”这东西好像挺受青睐的,有不少公司都在布局。

至于工艺问题,目前还没有讨论的必要,材料都还没整明白,工艺还早着。

现在生产全固态电池需要的设备都还不齐全,比如烧结 真空 干燥房等等,都还没有完全成熟的设备。

整个固态电池的技术层面,现在还有非常多的问题没有解决,或者说还没有经过可靠性检验,是不成熟,还只是实验室产品。

所以短时间内是不可能实现全固态电池量产的,再说成本也不允许。

现在全球都在布局固态电池,当然还是属我们参与的企业最多。

现在各国的技术水平不太好比较,毕竟都还不成熟。

日本的技术实力是不弱的,并不比我们慢,他们的底子太厚,当然可信度有多高不确定。

而且日本其实研发固态电池的时间很早,比我们还早,他们选择的技术路线就是硫化物电解质,比如丰田 本田 日产 松下 等等都有不错的成果。

欧美那边主要是车企和中小型技术公司合作,他们的电池产业链没有我们这么完善,未来大概率会掉队。

然后就是我们自己,目前主要是氧化物电解质技术路线,氧化物的机械性能很好,但是硬度太高,所以电解质里面会有很多微小的间隙,从而影响导电性。

为了解决这个问题,现在都会往电解质里面注入一点电解液,来填充这些间隙。

所以本质上国内的固态电池,全都是 “固液混合电池”,并不是真正的全固态电池。

现在进入这个行业的玩家也非常多,老牌电池巨头当然没有一个缺席的。

首先当然是 宁德时代 ,但是宁王相对来说比较低调,可能是觉得自己生产的本来就是半固态电池,作为老大,不太好意思泰国吹嘘了。

宁德时代 已经开始生产 “凝聚态电池”,并且已经用在飞机上了。

曾毓群前不久就亲口说了这么几句话:

“固态电池的三条路线,大家都在研究。但固态电池的量产非常困难,尤其是在金属负极方面。”

你看人家多坦诚。

宁德时代 的技术是毋庸置疑的,从麒麟电池到凝聚态电池,都走在了行业的前面。

当然凝聚态电池也不是固态电池,只是能力密度和安全性高于常规液态电池,属于半固态电池。

我们 查了一下 宁德时代 申请的专利,看样子宁王选择的是硫化物路线,已经 拥有 不少专利。

未来两年内,都是半固态电池的量产时期,各大企业都有一定程度的扩产。

比如 亿纬锂能 赣锋 蜂巢 国轩高科 中创新航 等等,从去年开始都在扩产半固态电池。

这些新玩家大多都有 “高校”背景,比如清陶能源,就是清华大学提供技术支持。

还有卫蓝 新能源 ,是中科院提供技术支持,还有东驰能源,背后是东北师范大学,还有 高乐股份 ,背后是南方科技大学等。

清陶能源算是 近期 比较火的,因为智己 L6用 公司 “光年电池”,当然公司实力也是可以的,现在半固态电池的产能超过10GWh。

根据公司发布的计划,全固态电池准备在 2027年量产。

其实几乎所有电池企业的计划都是这个时间点左右,保守一点的会说在 2027年 -- 2030年之间,激进一点的会说2027年左右。

从整体来说, 李斌前段时间讲的一句话:

“现在各电池厂商公布的量产计划,象征意义大于实际意义。”

我们 是认可这句话的,要吸引行业眼球,尤其是那些新玩家,他们是需要靠融资的,不关注一级市场的可能不知道,从去年开始,电池新势力拿走了资本市场非常大一笔钱

【主线热点】

咱们创业板核心指数成分是新能源,主要是锂电池和光伏。

这次锂电池的供给侧改革文件,和上一次牛市有异曲同工之妙。

上一次是传媒并购重组浪潮,在上证一直涨,创业板一直跌的情况下,并购重组把创业板带起来。

昨天的意见稿主要方向是锂电池新增不让搞,产能利用率不足 50%的要被出清,IPO和融资不支持,后排小的电池厂和材料企业唯一的出路是卖身给行业龙头企业。

新村长上来以后喊好几次并购重组,给制造业想的出路就在这里。

这种做法也是 “保护性收购”,龙头企业不扩产直接买小企业,同时给小企业一个出路,买来的小企业不一定要投产,放在那暂时让产品价格涨起来,先让利润奔跑,股价奔跑。

像微软,谷歌,苹果这些大企业,一直在兼并重组同行,咱们腾讯也是,这样行业才能良性循环,做大做强。

有利润才有竞争力。

我们认为,考虑需求逐步增长,国内政策同时卡出清和新增的情况下,新能源业绩开始逐步恢复,资金青睐叠加业绩增长,老产业讲新故事就有望应运而生。

例如:半固态电池新故事。

【总结】

投资必须明白战略宏观大局,犹如探宝没有藏宝图一样盲目的。

很多时候看宏观是未来明白当下的温度,以及给到一个坐标

让我们不要去对抗时代的洪流,顺势而为。

对于中长期市场行情我们决定看好的,

因为从宏观大局来说,咱们国内中国资本市场第三次基础性改革,以及经济新一轮周期逐步开启。

全球美联储新一轮降息周期 2024年必然开启大背景。

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