电力设备行业研究周报：看好固态电池发展

看好固态电池发展 ——电力设备行业研究周报 投资摘要： 每周一谈：看好固态电池发展 背景：近期，赣锋锂电宣称，搭载赣锋锂电三元固液混合锂离子电池的纯电动SUV 赛力斯-SERES-5规划于2023年上市。固态电池受到市场广泛关注。 固态电池受到关注的主要原因：安全性高。虽然锂离子电池通过采用耐高温陶瓷隔膜、正负极材料表面修饰、优化电池结构设计（刀片电池等）、优化BMS、改 善冷却系统（麒麟电池等）等措施，能在相当程度上提高现有锂离子电池的安全 性，但这些措施无法从根本上保证大容量电池系统的安全性，因为现在的锂离子电池中采用的液态电解质非常易燃。采用完全不燃的无机固体电解质，则有望能从根本上解决这一问题。 快离子导体电解质是基础。目前固态电池内阻较高，为了发挥全固态电池的优势，发展高电导率的电解质材料是基础。部分固态电解质的离子导电能力已经超过有机电解液。目前常见的固态电解质主要有三类： 氧化物固态电解质：电导率较高，稳定性较高，不易烧结。 硫化物固态电解质：电导率高，稳定性较低，对水敏感。 聚合物固态电解质：良好的电极界面相容性和加工性能，室温电导率不高。 聚合物电解质一般由聚合物和碱金属盐（如LiPF6等）组成，本质上接近目前的液态电解质。 界面阻抗和界面稳定性是全固态电池面临的另一大核心问题。通俗地讲，“固— 固”界面阻抗要大于“固—液”界面阻抗。近年来，虽然固态电解质在高离子电 导率方面取得了显著的成果，但固态电解质与电极界面之间的高阻抗与界面不稳 评级增持（维持） 2023年02月19日 曹旭特分析师 SAC执业证书编号：S1660519040001 行业基本资料 股票家数330 行业平均市盈率28.34 市场平均市盈率11.79 行业表现走势图 20% 10% 0% -10% -20% -30% 22-02 22-03 22-04 22-05 22-06 22-07 22-08 22-09 22-10 22-11 22-12 23-01 23-02 -40% 行业研 究 行业研究周 报 申港证券股份有限公司证券研究报 告 定性依然没有得到很好的解决。目前商业化的固态电池通常依然要加入液态电解质来解决界面问题，不是真正地“全固态”电池。我们认为，固态电池将逐步由“混合固液”、“准固态”向“全固态”演变。 投资策略： 固态电解质是固态电池的关键材料，建议关注有望率先量产的企业，比如上海洗霸。 市场回顾： 电力设备行业本周涨跌幅为-4.06%，在申万31个一级行业中，排在最后一位。 电力设备行业本周跑输沪深300。本周沪深300、上证指数、深证成指、创业板指的涨跌幅分别为-1.75%，-1.12%，-2.18%和-3.76%。 在细分版块中，电机II、其他电源设备II、光伏设备、风电设备、电池和电网设备涨跌幅分别为-2.87%，-1.41%，-4.47%，-5.44%、-4.98%和-1.56%。 电池版块周涨幅前五个股分别为：昆工科技，科恒股份，雄韬股份，福能东方，万里股份。 电池版块周跌幅前五个股分别为：正业科技，紫建电子，博力威，维科技术，派能科技。 行业热点： 南都电源中标海外储能项目。 风险提示： 新能源车销量不及预期。 电力设备(申万)沪深300 资料来源：Wind,申港证券研究所 相关报告 1、《电力设备行业研究周报：2023年1 月动力电池装机简析》2023-02-12 2、《电力设备行业研究周报：看好钙钛矿太阳能电池的发展》2023-02-06 3、《电力设备行业研究周报：电新行业 2022Q4基金持仓分析》2023-01-29 内容目录 1.每周一谈：看好固态电池发展3 2.电新行业本周市场行情回顾5 3.锂电行业重点材料价格数据6 4.行业重要新闻事件7 5.风险提示7 图表目录 图1：全固态电池构造示意图3 图2：全固态电池与传统锂离子电池特性比较3 图3：电解质的电导率随温度变化的曲线4 图4：本周各行业涨跌幅5 图5：重点指数周涨跌幅5 图6：电力设备版块周涨跌幅5 图7：电池版块周涨幅前五6 图8：电池版块周跌幅前五6 图9：碳酸锂和单水氢氧化锂价格（万元/吨）6 图10：电池价格（元/Wh）6 图11：正极材料价格（万元/吨）6 图12：负极材料价格（万元/吨）6 图13：国产中端不同规格隔膜价格（元/平方米）7 图14：电解液价格（万元/吨）7 1.每周一谈：看好固态电池发展 背景：近期，赣锋锂电宣称，搭载赣锋锂电三元固液混合锂离子电池的纯电动SUV 赛力斯-SERES-5规划于2023年上市。固态电池受到市场广泛关注。 固态电池受到关注的主要原因：安全性高。虽然锂离子电池通过采用耐高温陶瓷隔膜、正负极材料表面修饰、优化电池结构设计（刀片电池等）、优化BMS、改善冷却系统（麒麟电池等）等措施，能在相当程度上提高现有锂离子电池的安全性，但这些措施无法从根本上保证大容量电池系统的安全性，因为现在的锂离子电池中采用的液态电解质非常易燃。采用完全不燃的无机固体电解质，则有望能从根本上解决这一问题。 图1：全固态电池构造示意图 资料来源：许晓雄等《全固态锂电池技术的研究现状与展望》，申港证券研究所 图2：全固态电池与传统锂离子电池特性比较 资料来源：许晓雄等《全固态锂电池技术的研究现状与展望》，申港证券研究所 快离子导体电解质是基础。目前固态电池内阻较高，为了发挥全固态电池的优势，发展高电导率的电解质材料是基础。各种无机固态电解质与液体电解液、离子液体、聚合物电解质等材料电导率的对比如图3所示。部分固态电解质的离子导电能力已经超过有机电解液。目前常见的固态电解质主要有三类： 氧化物固态电解质：电导率较高，稳定性较高，不易烧结。 硫化物固态电解质：电导率高，稳定性较低，对水敏感。 聚合物固态电解质：良好的电极界面相容性和加工性能，室温电导率不高。聚合物电解质一般由聚合物和碱金属盐（如LiPF6等）组成，本质上接近目前的液态电解质。 图3：电解质的电导率随温度变化的曲线 资料来源：张舒等《锂离子电池基础科学问题（X）——全固态锂离子电池》，申港证券研究所 界面阻抗和界面稳定性是全固态电池面临的另一大核心问题。通俗地讲，“固—固”界面阻抗要大于“固—液”界面阻抗。近年来，虽然固态电解质在高离子电导率方面取得了显著的成果，但固态电解质与电极界面之间的高阻抗与界面不稳定性依然没有得到很好的解决。目前商业化的固态电池通常依然要加入液态电解质来解决界 面问题，不是真正地“全固态”电池。我们认为，固态电池将逐步由“混合固液”、“准固态”向“全固态”演变。 固态电解质是固态电池的关键材料，建议关注“上海洗霸”：以复旦大学赵东元院士团队、中科院上海硅酸盐研究所张涛研究员团队原创性科研成果为基础，尝试建设试产线：吨到十吨级/年固态锂离子电池粉体材料。 2.电新行业本周市场行情回顾 电力设备行业本周涨跌幅为-4.06%，在申万31个一级行业中，排在最后一位。 图4：本周各行业涨跌幅 4.00% 3.00% 2.00% 1.00% 0.00% -1.00% -2.00% -3.00% -4.00% 美容护理食品饮料石油石化轻工制造 钢铁建筑材料纺织服饰医药生物 传媒煤炭 基础化工机械设备社会服务家用电器 通信建筑装饰国防军工 汽车计算机交通运输 环保公用事业 银行非银金融商贸零售有色金属农林牧渔 综合房地产电子 电力设备 -5.00% 资料来源：Wind，申港证券研究所 电力设备行业本周跑输沪深300。本周沪深300、上证指数、深证成指、创业板指的涨跌幅分别为-1.75%，-1.12%，-2.18%和-3.76%。 在细分版块中，电机II、其他电源设备II、光伏设备、风电设备、电池和电网设备涨跌幅分别为-2.87%，-1.41%，-4.47%，-5.44%、-4.98%和-1.56%。 电池版块周涨幅前五个股分别为：昆工科技，科恒股份，雄韬股份，福能东方，万里股份。 电池版块周跌幅前五个股分别为：正业科技，紫建电子，博力威，维科技术，派能科技。 图5：重点指数周涨跌幅图6：电力设备版块周涨跌幅 0.00% -1.00% -2.00% -3.00% -4.00% -5.00% -6.00% 沪深300上证指数深证成指创业板指电力设备电池 0.00% -1.12% -1.75% -2.18% -3.76%-4.06% -4.98% -1.41% -1.56% -2.87% -4.47% -5.44%-4.98% -2.00% -4.00% -6.00% 资料来源：Wind，申港证券研究所资料来源：Wind，申港证券研究所 图7：电池版块周涨幅前五图8：电池版块周跌幅前五 30.00% 25.00% 20.00% 15.00% 10.00% 5.00% 0.00% 昆工科技科恒股份雄韬股份福能东方万里股份 0.00% 25.08% 16.75% 5.28% 2.01%1.73% -2.00% -4.00% -6.00% -8.00% -10.00% -12.00% -14.00% -16.00% -9.33%-9.52% -9.73% -12.74%-13.43% 派能科技维科技术博力威紫建电子正业科技 资料来源：Wind，申港证券研究所资料来源：Wind，申港证券研究所 3.锂电行业重点材料价格数据 图9：碳酸锂和单水氢氧化锂价格（万元/吨）图10：电池价格（元/Wh） 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 1.00 价格:氢氧化锂56.5%:国产:万 价格:碳酸锂99.5%电:国产:万 价格:方形动力电芯:三元:国产 价格:方形动力电芯:磷酸铁锂:国产 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 资料来源：Wind，申港证券研究所资料来源：Wind，申港证券研究所 图11：正极材料价格（万元/吨）图12：负极材料价格（万元/吨） 45.00 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 8.00 价格:正极材料:磷酸铁锂:国产 价格:正极材料:三元6系:单晶622型 价格:负极材料:人造石墨:310-320mAh/g 价格:负极材料:人造石墨:330-340mAh/g价格:负极材料:人造石墨:340-360mAh/g 7.00 6.00 5.00 2019-05-20 2019-08-20 2019-11-20 2020-02-20 2020-05-20 2020-08-20 2020-11-20 2021-02-20 2021-05-20 2021-08-20 2021-11-20 2022-02-20 2022-05-20 2022-08-20 2022-11-20 4.00 3.00 2.00 2019-01-012020-01-012021-01-012022-01-01 资料来源：Wind，申港证券研究所资料来源：Wind，申港证券研究所 图13：国产中端不同规格隔膜价格（元/平方米）图14：电解液价格（万元/吨） 6.00 5.50 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 14.00 7+2μm 9+3+1+1μm 7+2+1+1μm 9+3+1μm 价格:电解液:磷酸铁锂 价格:电解液:三元圆柱2.6Ah 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 2021-11-29 2021-12-29 2022-01-29 2022-02-28 2022-03-31 2022-04-30 2022-05-31 2022-06-30 2022-07-31 2022-08-31 2022-09-30 20