固態電池行業專題報告：硫化物，全固態主力路線，產業化進程提速.pdf

固態電池行業專題報告：硫化物，全固態主力路線，產業化進程提速。核心觀點：基于高安全+高能量密度，固態電池為大勢所趨，當前全固態電池向硫化物路線聚焦，以比能量 400Wh/kg、 循環壽命 1000 次以上為性能目標，確保 2027 年實現轎車小批量裝車，2030 年實現規模量產，產業就核心材料硫化物 電解質、硫化鋰沿著性能提升和降本上持續做技術攻關，產線從小批量邁向大批量階段，帶來明確的新技術投資機會。

高安全+高能量密度，固態電池為大勢所趨。傳統鋰電池由于使用有機液態電解質而存在易揮發、易泄漏、易燃等問 題，將易燃的有機電解液替換為不易燃的無機固態電解質能改善電池安全性，也能提升空間利用率以提升能量密度。

全固態電池向硫化物路線聚焦。相較其他路線，硫化物固態電解質最大優勢在于室溫下最高的電導率，兼具優異的機 械性能和延展性，被視為理論上最理想的固態電解質材料。根據歐陽明高院士，當前全固態電池的技術路線聚焦以硫 化物電解質為主體電解質，匹配高鎳三元正極和硅碳負極的技術路線，以比能量 400Wh/kg、循環壽命 1000 次以上為 性能目標，確保 2027 年實現轎車小批量裝車，2030 年實現規模量產。

硫化物電解質：電化學設計、合成工藝共筑壁壘。1）選型：硫化物電解質分多種形態，其中鋰硫銀鍺礦結構（代表 是鋰磷硫氯）具備較低成本、高室溫電導率、合成簡單、重復性高、電化學穩定性等優勢而成為主流；2）電化學：硫 化物電解質空氣穩定性較差、電化學窗口較窄、界面性差，通過氧摻雜、包覆層等方案改進，電化學配方構成核心難 點；3）合成工藝：固相法更易得到離子電導率高的電解質，直接固相燒結法簡單且離子電導率較高，在批量生產方面 有優勢；液相法更易于規模化生產，但制得電解質離子電導率偏低，且溶劑的使用對環境有污染，仍待提升改進。

硫化鋰：電解質核心原材料，競爭要素核心在提純成本。硫化鋰的產品指標中純度參數尤為關鍵，對硫化物電解質的 制備有重要影響，主流制備工藝超 5 種以上，從純度、安全性、經濟性多方位評價不同工藝，鋰硫化合工藝的產品指 標最為突出，是硫化鋰在產業化早期實現小批量供應的主要路線碳熱還原、水合肼還原和液相法這 3 種工藝路線的綜 合優勢（安全、純度、經濟性）較為明顯，其產業化實踐已進入工程驗證階段，氫氧化鋰+硫化氫法也具備潛力。

格局：硫化鋰格局優于電解質，路線百花齊放待收斂。硫化鋰/硫化物電解質參與玩家已較多，鋰電龍頭企業率先構 建產業矩陣，典型代表包括贛鋒鋰業、天齊鋰業、容百科技、恩捷股份等；初創企業快速涌現，如深圳固研、廣州博 粵、中科固能等；半導體領域企業基于硫化物半導體領域的技術協同效應，逐步延伸至硫化鋰等核心材料供應鏈，如 杭州凱亞達、四川全固態等。硫化物預計為全固態電池后續發展的主流路線，從壁壘和格局上判斷，由于涉及到電化 學核心配方，當前電池廠仍在積極自研硫化物電解質，疊加布局的材料企業較多，我們判斷未來競爭會相對激烈；硫 化鋰的壁壘相對硫化物電解質更高，電池廠自研少，當前產業未規模化，成本均較高，未來隨著各路線愈發成熟，降 本能力將進一步明確，路線或逐步收斂。