国联民生证券:固态电池匹配航天需求 产业机遇迎来拐点

智通财经网
Jan 26

智通财经APP获悉,国联民生证券发布研报称,凭借较高能量密度、长循环寿命及良好的稳定性,锂电池成为商业航天不可或缺的关键能源部件,已在火箭以及航天器应用方面实现落地。国内一线电池厂加快推出固态电池并积极拓展航天领域,其中宁德时代固态电池技术处于行业领先水平,并积极推进包括航空领域在内的多个产业新能源化进程。技术层面,看好硫化物路线,工艺上则看好干法。当前全球大国竞逐太空固态,行业景气抬升,重点关注固态电池最大变量环节和关键技术瓶颈环节。

国联民生证券主要观点如下:

锂电池是现代航天的“能量心脏”

锂电池凭借较高能量密度、长循环寿命及良好的稳定性成为商业航天不可或缺的关键能源部件。火箭方面,与传统的锌银电池相比,锂电池在执行任务时省去了电解液加注等过程,避免了产品发射前的“不可逆状态”,能够从容应对发射推迟、任务终止等突发情况。更为重要的是,锂电池旨在对电子系统实现有效供电,较高能量密度可为其他系统的设计提供更大的余量,增强火箭的运载能力。

火箭案例:长征六号甲运载火箭4个固体助推器上配置有8台电动伺服机,配置了270伏高压锂电,系国内运载领域的首次应用。航天器方面,进入地影期时太阳翼输出归零,姿控、通信与载荷运行仍需稳定电力,深空任务即便配备放射性同位素电源,稳定输出也难以覆盖短时峰值,客观上驱动锂电池加快应用。

航天器案例:2026年1月,中国空间站成功开展锂电池在轨实验,有望突破重力场与电场耦合作用的认知瓶颈,为优化目前在轨电池系统、设计下一代高比能高安全太空电池提供依据。

固态电池性能出色,匹配航天需求

太空环境恶劣,以高真空、强辐射、温差大及微重力为基本特征。太空飞行器对电池有特殊要求,需要能在-60℃至+85℃的宽温域内稳定工作,并具备至少3000次的长循环寿命,同时满足高能量密度、快速放电、安全等多元需求。固态电池的工作温度范围较广,通常能在-73℃至+120℃之间工作 ,这一宽泛的温度区间优势明显,既解决了传统锂电池在低温环境下的性能衰减问题,又提升了高温环境中的安全性。

固态产业化锐不可当,干法占优

国内一线电池厂加快推出固态电池并积极拓展航天领域,其中宁德时代固态电池技术处于行业领先水平,并积极推进包括航空领域在内的多个产业新能源化进程。亿纬锂能龙泉二号”为10Ah全固态电池,能量密度高达300Wh/kg,2年前已开始布局商业航天锂电池产品,目前已与多家头部商业火箭公司和商业卫星公司合作。

技术看好硫化物路线,硫元素的半径大且极化作用强,能扩大锂离子通道减少束缚,提高载流子浓度;因而硫化物固态电解质表现出更高的离子电导率,未来发展潜力较大。国内外在技术路线选择上逐步趋同,丰田/宁德等中日企业加速布局。

工艺上看好干法,干法制备固态电池的核心竞争力集中于性能突破、安全升级与产业适配三大维度。其无需有机溶剂的核心特性,完美兼容硫、硫化物固态电解质等敏感材料,同时构建出低阻抗界面,提升电极致密度与离子/电子传导效率,助力电池比能量突破,适配高负载电极设计,满足电动航空的核心需求。

全球大国竞逐太空固态,景气抬升

美国:NASA在近期发布的报告中提到,其开发的无溶剂干法加工的高性能固态电池,计划于2028年将固态电池在空间站/火星探测器等关键项目中应用。

日本:2022年日本JAXA与日立造船将全固态锂电池送至国际空间站。该电池可在-40℃至120℃宽温域工作,具备阻燃、无泄漏风险。经过434天、562次充放电循环,电池容量未出现显著衰减,验证了固态电池在太空环境下的长期稳定性和可靠性。

中国:电科蓝天成功研制第五代空间用锂电池,采用高镍与硅碳负极体系设计,能量密度达300Wh/kg。电池可在太空极端环境考验下极限续航,满足高轨卫星15年寿命要求;应用压缩密封的先进工艺,全周期漏率满足空间锂电池规范要求,使用起来安全可靠;全新一代锂离子电池成组后,重量能量密度提升30%,安装面积减少40%。

标的方面

1)设备厂商宏工科技(301662.SZ)、纳科诺尔(920522.BJ)、华自科技(300490.SZ)、先惠技术(688155.SH)、先导智能(300450.SZ);2)电解质厦钨新能(688778.SH)、国瓷材料(300285.SZ)、博苑股份(301617.SZ)、上海洗霸(603200.SH);3)中一科技(301150.SZ)、远航精密(920914.BJ);4)电池环节宁德时代(300750.SZ)、亿纬锂能(300014.SZ)等。

风险提示

商业化应用与市场需求发展不及预期、政策推进不及预期、技术进步不及预期等。

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