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五矿证券:固态电池系列3:全固态电池工程化核心难点在哪?.pdf |
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全固态电池工程化核心难点在于压力的处理。从第一性原理角度看,离子传导的前提是材料接触,依赖于一定压力下实现,这分为初始压力、堆叠压力。电池充放电中的膨胀在全固态时代下成为难点,且负极材料迭代方向上是膨胀性更大的硅基/金属锂,对电池的稳定运行带来更大挑战。
等静压是全固态电池初始加压关键,潜力较大。全固态电池生产工艺中,核心在前段的极片辊压、中段的等静压、后段的高压化成等环节,其中等静压可实现较大、均应的压力,是致密化方案核心,其关键在连续化生产、设备大型化等,当前处于完善期。
低堆叠压力是保持全固态电池良好运行关键,本质是对界面问题的改善,主要通过材料、结构设计两方面实现。从材料上看,一方面,在硫化物电解质之外掺杂材料改善界面控制,另一方面采用硫化物基复合电解质等是潜力较大方案,从而实现电池“减压”运行。从结构设计上看,电池外部压强和轻量化之间的平衡是关键。
全固态预计以2027年示范性装车为节点,消费类(EVtol和人形机器人等)场景或将在此前开启示范应用。
从投资机会上,建议关注辊压、等静压、高压化成等设备,以及硫化物、复合电解质的卤化物等方向。
风险提示:
1、硫化物、卤化物等电
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