有色金属行业动态点评：固态电池需要多少锂？

有色金属行业动态点评 / 固态电池需要多少锂？ 挖掘价值投资成长 / 2024年11月21日 【事项】 近期华为公布硫化物固态电池专利，固态电池成为市场热点。 【评论】 单GWh硫化物电池锂盐耗量为850吨碳酸锂当量左右。单GWh固态电池对硫化物电解质的需求量是500吨。把硫化锂和氯化锂两个合成电解质用的核心原材料锂盐需求加总，对应的单GWh电池中电解质锂盐消耗量为283吨碳酸锂当量。固态电池中单GWh电池碳酸锂消耗当量为568吨。因此，不考虑锂金属负极应用情况下，硫化物固态电池中单GWh电池的锂盐耗量为850吨。 不考虑锂金属负极应用，硫化物电池锂盐单耗相比液态提升20%以上。硫化物固态电池中单GWh电池锂盐耗量为850吨，相比液态三元锂电池提升比例为23%，相比磷酸铁锂电池提升比例为50%。因此，总体 看硫化物固态电池中对锂盐的依赖会显著增加，增幅预计在20-50%之间，主要原因与液态锂离子电池中六氟磷酸锂电解质相比，硫化物电解质对锂金属的消耗量大幅增加。 锂金属负极如果应用，固态电池锂盐单耗是液态电池的近2.8倍以上。固态电池单GWh电池中锂金属负极的用量是200吨，折算至碳酸锂当量相当于1056吨。如果再考虑未来锂金属负极的应用，单GWh固态电池中锂金属用量会增加到1906吨，相当于当前液态三元电池锂盐耗量的2.8倍，磷酸铁锂电池的3.4倍。 【配置建议】 碳酸锂价格已处于相对底部位置，未来固态电池锂耗量的增加将进一步打开锂的需求空间，建议关注固态领域有布局，具有成本优势且自有矿产能有较大扩张潜力的锂矿资源个股。 【风险提示】 碳酸锂需求不及预期；锂矿产能出清不及预期。 强于大市（维持） 东方财富证券研究所 证券分析师：周旭辉 证书编号：S1160521050001 证券分析师：程文祥 证书编号：S1160522090002 联系人：程文祥 电话：021-23586475 相对指数表现 19.01% 10.56% 2.12% -6.33% -14.77% -23.21% 11/211/213/215/217/219/21 有色金属沪深300 相关研究 《业绩拐点已现，景气周期可期》 2024.09.18 《智利锂资源开发政策走向何处？》 2024.06.19 《锂矿板块缘何大跌？》 2024.02.01 《锂矿股价和锂盐价格的领先滞后关系》 2023.12.18 《海外锂矿掘金，非洲锂矿梳理》 2023.09.12 行业研究 有色金属 证券研究报告 2017 正文目录 1.硫化物固态电池锂盐单耗会显著增加3 2.投资建议4 3.风险提示4 图表目录 图表1：单GWh固态电池中硫化物电解质和电解质核心原材料耗量3 图表2：单GWh固态和液态电池中锂盐耗量对比（不考虑锂金属负极）3 图表3：单GWh固态和液态电池中锂盐耗量对比（考虑锂金属负极）4 2017 1.硫化物固态电池锂盐单耗会显著增加 硫化物Li5.5PS4.5Cl1.5离子电导率较高，电化学窗口宽，机械性能好，成本较低，目前被认为是硫化物全固态电池中更优的电解质方案。合成Li5.5PS4.5Cl1.5原料主要是硫化锂，五硫化二磷和氯化锂。从化学式配比计算，1吨硫化物电解质需要0.26吨硫化锂，0.18吨氯化锂和0.57吨五硫化二磷。 根据业内专家的数据，单GWh固态电池对硫化物电解质的需求量是500吨。因此对应单GWh固态电池硫化锂、氯化锂和五硫化二磷的需求量分别是128、88和284吨。其中把硫化锂和氯化锂单耗折算到碳酸锂当量分别是206吨和77吨。把硫化锂和氯化锂两者锂盐需求加总，对应的单GWh电池中电解质对碳酸锂消耗量为283吨。 图表1：单GWh固态电池中硫化物电解质和电解质核心原材料耗量 单GWh电池耗量/吨 折算至碳酸锂当量/吨 Li5.5PS4.5Cl1.5（硫化物电解质） 500 283 硫化锂 128 206 氯化锂 88 77 五硫化二磷284/ 资料来源：能源学人，思瀚产业研究院，专家访谈纪要，东方财富证券研究所 风险提示：部分数据来自于业内专家访谈和第三方网站，但是由于每家电芯或者正极材料企业生产工艺当中原材料耗损不同，锂盐真实用量可能和本文预估数据存在差别。 固态电池中正极材料依旧是高镍三元路线，因此预计单GWh正极材料耗量与现有三元液态电池相当，在1500-1800吨之间。考虑固态中使用的是超高镍正极，单耗取区间下限值，预计为1500吨上下，对应单GWh电池碳酸锂当量568吨。不考虑锂金属负极的应用情况下，固态电池正极和电解质锂盐需求加总之后，单GWh固态电池碳酸锂消耗量为850吨。 图表2：单GWh固态和液态电池中锂盐耗量对比（不考虑锂金属负极） 正极单耗(吨LCE/GWh) 电解质单耗(吨LCE/GWh) 总单耗(吨LCE/GWh) 固态相比液态提升比例 单GWh固态电池锂盐耗量 567.6 282.6 850.2 单GWh液态三元锂盐耗量 649.2 43.8 693.0 22.7% 单GWh液态LFP锂盐耗量 540.5 26.4 566.9 50.0% 资料来源：深交所互动易，中国经营报，每日经济新闻网，百度，专家访谈纪要，东方财富证券研究所 风险提示：部分数据来自于业内专家访谈和第三方网站，但是由于每家电芯或者正极材料企业生产工艺当中原材料耗损不同，锂盐真实用量可能和本文预估数据存在差别。 目前液态锂离子电池电解质材料为六氟磷酸锂，三元电池中换算为碳酸锂当量为44吨上下，磷酸铁锂电池中对应碳酸锂消耗量为26吨。考虑三元正极包括了523、622和811多种类型，单GWh碳酸锂消耗量取平均值649吨。如果是磷酸铁锂电池，单GWh电池碳酸锂消耗量则为吨541吨。因此，液态三元锂离子电池单GWh锂盐耗量为693吨，磷酸铁锂电池单GWh锂盐耗量为567吨。 2017 综上，在不考虑锂金属负极应用情况下，硫化物固态电池中单GWh电池锂盐耗量为850吨，相比液态三元锂电池提升比例为23%，相比磷酸铁锂电池提升比例为50%。因此，总体看硫化物固态电池中对锂盐的依赖会显著增加，增幅预计在20-50%之间，主要原因与液态锂离子电池中六氟磷酸锂电解质相比，硫化物电解质对锂金属的消耗量大幅增加。 根据业内专家数据，固态电池单GWh电池中锂金属负极的用量是200吨，折算至碳酸锂当量相当于1056吨。如果再考虑未来锂金属负极的应用，单GWh固态电池中锂金属用量会增加到1906吨，相当于当前液态三元电池锂盐耗量的 2.8倍，磷酸铁锂电池的3.4倍。 图表3：单GWh固态和液态电池中锂盐耗量对比（考虑锂金属负极） 正极单耗(吨LCE) 电解质单耗(吨LCE) 负极单耗(吨LCE) 总单耗(吨LCE) 单GWh固态电池锂盐耗量 567.6 282.6 1055.6 1905.8 单GWh液态三元锂盐耗量 649.2 43.8 0.0 693.0 单GWh液态LFP锂盐耗量 540.5 26.4 0.0 566.9 资料来源：深交所互动易，中国经营报，每日经济新闻网，百度，专家访谈纪要，东方财富证券研究所 风险提示：部分数据来自于业内专家访谈和第三方网站，但是由于每家电芯或者正极材料企业生产工艺当中原材料耗损不同，锂盐真实用量可能和本文预估数据存在差别。 因此，总体上我们认为锂在固态电池中的用量只增不减，锂资源的战略价值和在电池中的核心地位会随着固态电池的产业化而显得愈发重要。当前锂盐阶段性的供需矛盾只是锂电池行业发展中的小插曲，在固态电池产业快速迭代背景下，优质的锂资源个股值得长期关注。 2.投资建议 碳酸锂价格已经处于相对底部位置，未来固态电池锂耗量的增加将进一步打开锂的需求空间，建议关注在固态领域有布局，具有成本优势且自有矿产能有较大扩张潜力的锂矿资源个股。 3.风险提示 碳酸锂需求不及预期；锂矿产能出清不及预期。 2017 东方财富证券股份有限公司（以下简称“本公司”）具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格分析师申明： 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。 投资建议的评级标准： 报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级（另有说明的除外）。评级标准为报告发布日后3到12个月内的相对市场表现，也即：以报告发布日后的3到12个月内的公司股价（或行业指数）相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。其中：A股市场以沪深300指数为基准；新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的）为基准；香港市场以恒生指数为基准；美国市场以标普500指数为基准。 股票评级 买入：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅15%以上； 增持：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于5%～15%之间；中性：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-5%～5%之间；减持：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-15%～-5%之间；卖出：相对同期相关证券市场代表性指数跌幅15%以上。 行业评级 强于大市：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅10%以上； 中性：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-10%～10%之间；弱于大市：相对同期相关证券市场代表性指数跌幅10%以上。 免责声明： 本研究报告由东方财富证券股份有限公司制作及在中华人民共和国（香港和澳门特别行政区、台湾省除外）发布。 本研究报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。 本研究报告是基于本公司认为可靠的且目前已公开的信息撰写，本公司力求但不保证该信息的准确性和完整性，客户也不应该认为该信息是准确和完整的。同时，本公司不保证文中观点或陈述不会发生任何变更，在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司会适时更新我们的研究，但可能会因某些规定而无法做到。除了一些定期出版的报告之外，绝大多数研究报告是在分析师认为适当的时候不定期地发布。 在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议，也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况，若有必要应寻求专家意见。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用，并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向人作出邀请。 本报告中提及的投资价格和价值以及这些投资带来的收入可能会波动。过去的表现并不代表未来的表现，未来的回报也无法保证，投资者可能会损失本金。外汇汇率波动有可能对某些投资的价值或价格或来自这一投资的收入产生不良影响。 那些涉及期货、期权及其它衍生工具的交易，因其包括重大的市场风险，因此并不适合所有投资者。 在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任，投资者需自行承担风险。 本报告主要以电子版形式分发，间或也会辅以印刷品形式分发，所有报告版权均归本公司所有。未经本公司事先书面授权，任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容，不得将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据，不得用于营利或用于未经允许的其它用途。 如需引用、刊发或转载本报告，需注明出处为东方财富证券研究所，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。