智通财经APP获悉,国联民生证券发布研报称,全固态电池凭借其高能量密度与高安全性的优势,后续产业化有望加速发展。因兼具氧化物的高机械强度与聚合物的柔性界面接触优势,氧化物+聚合物复合固态电池实验室研究已达量产标准,正加速迈向产业化。建议关注积极布局氧化物+聚合物复合固态产业路线并取得相关进展的冠盛股份(605088.SH)、三祥新材(603663.SH)。
国联民生证券主要观点如下:
氧化物+聚合物复合固态为重点研发路径之一
实现固态电解质从实验室研究到产业化量产,需满足以下关键指标:1)高离子电导率(通常大于10S/cm);2)高锂离子迁移数(越接近于1,Li迁移能力、循环稳定性越好);3)宽电化学窗口(4.5V以上);4)良好机械强度;5)良好热稳定性;6)良好界面兼容性。氧化物+聚合物复合固态电解质是在聚合物中引入无机填料(氧化物)以提升机械强度和离子导电性,这样既能保持聚合物的柔韧性,也具有金属氧化物的机械强度,提高电导率和电化学稳定性,有望率先实现突破。
氧化物+聚合物复合固态技术难点迎突破
氧化物+聚合物复合固态电解质主要技术难点在于降低填料/聚合物界面阻抗和解决锂枝晶生长问题,目前均已有相应解决方案。对于降低界面阻抗主要采用表面改性技术与原位聚合技术解决;锂枝晶生长问题主要通过以下方式解决:1)引入液体添加剂;2)固定化柔性阴离子;3)构筑夹心电解质;4)设计分层电解质。
氧化物+聚合物复合固态制备方法迎创新
聚合物+氧化物复合固态电解质主要制备方法有物理法、化学法及新兴创新型制备方法。物理法/化学法中分别溶液共混法/原位聚合法应用最广泛,发展“物理+化学”协同复合制备方法,可在保证制备效率的同时实现界面性能优化;新兴创新型设计方法主要包括静电纺丝、3D打印与冰模板法,而填料3D结构设计大大提升复合电解质性能,采用3D填料+创新制备方法可推动复合固态电解质性能持续提升。
氧化物+聚合物复合固态实验室研究达量产标准
氧化物无机填料包含惰性填料(如SiO、AlO等)和活性填料(如LLZO、LATP等),如LATP(氧化物)+PEO(聚合物)复合固态电解质可实现高达1.36 × 10S/cm室温离子电导率+4.8V以上电化学窗口,已达量产标准。目前采用LLZO/LLZTO与PEO/PVDF的有机+无机复合固态电解质广受关注。
氧化物+聚合物复合固态产业化进程加速
目前采用氧化物+聚合物进行复合全固态研发厂商有上汽清陶、冠盛股份、孚能科技、中创新航、辉能科技和太蓝新能源;卫蓝新能源、蜂巢能源及国轩高科实现了复合半固态,但全固态仍采用硫化物或卤化物路线。太蓝新能源世界首块车规级120Ah复合固态研发能量密度较高,达720Wh/kg,预计2027年实现批量生产和新能源汽车示范应用;冠盛股份产业化进展较快,聚合物半固态预计2026年下半年大规模投产,一期产能达2GWh。氧化物+聚合物复合固态能量密度达450Wh/kg。
风险提示
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