中泰证券-有色金属行业:固态电池有望提振远期锂市场空间-210112
2021-01-13 09:36:18  谢鸿鹤
研报摘要

  事件:2021年1月9日,蔚来汽车在其2020年NIODay上正式发布了蔚来智能电动旗舰轿车ET7,并将搭配150kwh半固态电池包技术,预计将于2022年Q4推出,能量密度达到360Wh/kg,负极将采用预锂化的硅碳负极。
  固态电池具备高能量密度,是动力电池未来的发展方向。根据“中国制造2025”规划,至2020年锂电池能量密度要达到300Wh/kg,2025年为400Wh/kg,2030年为500Wh/kg,而根据钜大锂电的报道,液态电池能量密度上限或为350Wh/kg,难以满足能量密度提升的最终要求。另外一方面,传统液态锂离子电池容易发生电解液泄露、电极短路等现象,且液态锂离子电池使用金属锂作为负极提升能量密度,容易发生锂枝晶的问题,安全性的问题受到诟病,固态电池可以有效解决这些问题,安全性能更好。
  金属锂负极可以大幅提升能量密度。在液态锂离子电池首次充放电的过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层(SEI膜),SEI膜具有固体电解质的特征,会消耗部分锂离子,使得首次充放电不可逆容量增加,降低了电极材料的充放电效率。预锂化或者金属锂作为负极材料,可以有效地解决SEI膜对锂离子的消耗,进而提升能量密度。从技术路线来看,固态电池负极将从石墨/硅负极、过渡到预锂化负极、富锂复合负极、金属锂负极。
  金属锂目前供给格局较为集中。目前全球金属锂总供给量约4000金属吨左右,其中赣锋锂业金属锂产能为1600金属吨,天齐锂业金属锂产能为600金属吨,市占率分别为40%和15%。
  固态电池远期将显著提升锂用量的市场空间。从单位消耗量来看,根据amprius,预锂化可以将锂单耗提升35%,而根据雅宝投资者公告,全固态电池采用金属锂作为负极,锂单耗存在翻倍的空间;从总量角度来看,固态电池单位体积能量密度更大,2020年3月份Nature Energy刊物中,三星高等研究院发表的一项固态电池能量密度达到900wh/L,将同容量的电池比传统锂离子电池缩小了50%,这意味着在固态电池商业化后,单车带电量将显著提升。
  固态电池有望提振锂远期市场空间,回到当下,资源端的瓶颈导致碳酸锂供不应求仍然是2021年的投资主线。根据Lux Research报告,固态电池2035年市占率有望达到25%左右,固态电池对我们近期的供需平衡表影响较小。经过2019-2020年两年的洗牌,锂资源产能和库存得到出清,传统需求领域持稳的情况下,在新能源汽车销量快速增长下,在全球新能源汽车销量为420万辆+的假设下,碳酸锂存在显性的供需缺口,碳酸锂迎来的是持续的涨价。建议关注:天齐锂业、赣锋锂业、雅化集团等。
  风险提示:新能源汽车销量不及预期的风险、固态电池释放不及预期的风险、产业政策波动的风险、行业供需测算基于一定前提假设,存在不及预期风险、研究报告使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险等
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