新能源汽车产业链行业：新技术系列报告（四）-六氟历史经验映射下的硫化锂降本路径与投资机会

看好（维持） 六氟历史经验映射下的硫化锂降本路径与投资机会 新技术系列报告（四） 行业研究深度报告新能源汽车产业链行业 国家地区中国 行业新能源汽车产业链行业 报告发布日期2025年03月27日 核心观点 硫化物凭理论性能优势成为全固态电池主流路线，成本高企既是挑战也是机会。在产业链多方合力推进下，固态电池产业化近期取得长足进展，技术路线趋于收敛， 硫化物路线凭借理论性能优势占据上风。而全固态电池要想实现规模化应用，成本仍是主要制约因素，离“固液平价”的终极目标距离尚远。但也正因如此，当材料合成路径突破、设备进入加速迭代、工艺knowhow完成积累三重拐点叠加时，成本曲线有望开启陡峭下行阶段。所以从长远视角审视，现阶段的高成本也意味着降本周期中蕴含的空间与红利。当边际成本下降曲线与市场需求增长曲线交汇时，具备技术与产能护城河的企业将迎来非线性增长机遇。 六氟磷酸锂与硫化锂具有共性，其产业化历程及投资逻辑演绎具有重要参考价值。从“液态电池电解液六氟磷酸锂”和“固态电池固态电解质硫化锂”的产业链对比来看，六氟磷酸锂和硫化锂地位共通，且在产业化初期均面临技术难度大、国产能力弱、成本高的挑战。复盘六氟磷酸锂的产业发展历史，先后经历国产化规模化新技术三个降本阶段，长期视角下从产业化初期到成熟阶段的折旧成本降本空间高达95。从投资视角来看，六氟磷酸锂两轮周期中分别走出了多氟多和天赐材料两代龙头，投资主线也跟随降本驱动因素发生切换，第二轮周期中新工艺带来的成本 李梦强limengqiangorientseccomcn 执业证书编号：S0860517100003 杨雨浓yangyunongorientseccomcn 执业证书编号：S0860524090005 朱洪羽zhuhongyuorientseccomcn 执业证书编号：S0860525010001 优势，相较于第一轮周期中的产能规模优势，展现出更强的阿尔法属性。 硫化锂降本或可移植六氟磷酸锂的历史经验。硫化锂在硫化物固态电池材料成本中的占比超过70，长期来看将成为硫化物全固态电池降本路径上的重要一环。电池级硫化锂材料纯度要求高，量产难度大，工艺路线尚存分歧，但已有企业试图通过超前产能建设抢占先机，国内领先企业25年处于吨级到百吨级产线建设阶段，海外出光兴产计划2027年实现千吨级量产规模领先。而参考六氟磷酸锂的国产化历程，装置放大带来的规模效应将成为硫化锂降本的首要驱动因素，生产规模率先做到国际先进水平的企业，有望成为初代国产龙头。跨越过千吨门槛后，与六氟磷酸锂类似，工艺路线的选择可能导致硫化锂成本的分化，更具成本竞争力的企业有望脱颖而出。而周期波动中，需求放量叠加供需阶段性偏紧导致价格上涨，可能造就量价齐升的增长机会。 投资建议与投资标的 全固态电池作为最具前景的下一代电池技术之一，获得全产业链的共同关注与合力布局，方向性与趋势性明确。材料成本高企是当前固态电池产业化面临的核心难题之一。在2027年量产装车的目标指引下，20252026年或为战略配置窗口期。 硫化锂作为固态电解质关键原材料，技术壁垒高、价值占比大，参考六氟磷酸锂国产突破成本下降供需波动的发展路径，在国内实现量产初期以及阶段性供给短缺的阶段，有望孕育较大投资机会。材料端建议关注具备高纯硫化锂合成技术，有望实现量产的材料企业：有研新材600206，未评级、容百科技688005，未评 级、厦钨新能688778，未评级。 风险提示 固态电池产业化进度不及预期、技术路线革新风险、政策支持力度不及预期、下游需求不及预期、假设条件变化影响测算结果。 固态电池发展方向探讨：详解硫化物电解 质路线：新技术系列报告（三） 半固态装车元年已至，下一代电池技术蕴藏机遇：新技术系列报告（二） 20240722 20240227 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 目录 路线探讨：理论最优与产业共识或殊途同归4 硫化锂与六氟磷酸锂的可比性6 Li2S之于固态电解质vsLiPF6之于电解液6 共性挑战：高纯度制备的工艺复杂性6 价值量：占据材料体系核心地位9 六氟磷酸锂的产业化发展历史与行情复盘11 第一阶段：国产化降本11 第二阶段：规模化降本11 第三阶段：新技术创新降本12 从龙头股价复盘解析行业投资逻辑14 硫化锂降本路径推演16 投资建议18 风险提示19 图表目录 图1：半固态电池技术路线划分4 图2：全固态电池技术路线划分4 图3：固态电解质对比5 图4：全固态电池与传统锂离子电池的电池结构与电解质对比6 图5：硫化锂晶体结构7 图6：六氟磷酸锂CR3（20212024年）9 图7：硫化物固态电池材料成本拆分（2025年3月）9 图8：普通三元电池材料成本拆分（2025年3月）9 图9：电解液成本拆分（2025年3月）10 图10：六氟磷酸锂和硫化锂产业化初期的共性问题10 图11：2010年全球六氟磷酸锂主要产能（单位：吨）11 图12：国产化带动六氟磷酸锂价格大幅下降（单位：万元吨）11 图13：多氟多各代工艺对应单线产能与固定投资12 图14：20212024年全球六氟磷酸锂供需（单位：万吨）13 图15：2016年以来六氟磷酸锂价格走势（单位：万元吨）13 图16：天际股份（新泰材料）六氟磷酸锂销售均价与毛利率13 图17：2015年全球六氟磷酸锂主要产能（单位：吨）14 图18：2024年全球六氟磷酸锂主要产能（单位：万吨）14 图19：多氟多总市值（单位：亿元）15 图20：天赐材料总市值（单位：亿元）15 图21：硫化物固态电池降本路径16 图22：国内外硫化锂产线单吨投资（单位：万元）16 表1：全固态电池产品电解质路线及其能量密度4 表2：硫化锂合成工艺对比7 表3：硫化锂研发进度及产能规划8 路线探讨：理论最优与产业共识或殊途同归 技术路线收敛，氧化物和硫化物双轨演进。近期固态电池产业化进程不断推进：半固态电池已量产装车，产能布局显著加速；全固态电池量产时间表逐渐明确，国内外主流企业多计划在2027 2030年陆续实现固态电池商业化。产业协同发力下，技术路线也趋于清晰：从主要车企、电池厂发布的半固态全固态电池产品来看，半固态电池以氧化物或氧化物复合电解质为主，已经形成车规级大容量电芯产品，并正在快速迭代；而在全固态电池路线选择上则出现一定分歧，其中硫化物占据上风。 图1：半固态电池技术路线划分图2：全固态电池技术路线划分 17 氧化物 25 氧化物复 合 58 聚合物 氧化物氧化物复合 39 硫化物 61 数据来源：GGII，东方证券研究所 基于12家企业公开电解质路线的半固态电池产品 数据来源：GGII，东方证券研究所 基于18家企业公开电解质路线的全固态电池产品 产业实践进展印证了硫化物路线的理论性能优势。尽管当前全固态电池仍处于样品开发阶段，但从公开发布的性能参数结果来看，硫化物路线全固态电池现阶段可实现的性能指标整体优于氧化物，在能量密度方面展现出了向400Whkg以上的突破潜力。我们在报告《半固态装车元年已至，下一代电池技术蕴藏机遇》中对各路线固态电解质的性能进行过详细对比，氧化物与硫化物均存在各自的优劣势，因此我们尝试从第一性原理的角度探寻全固态电池电解质路线的可能走向。固态电池相较于传统锂离子电池的本质变化在于固态电解质对电解液的替换，因此电解质的核心功能仍是作为离子传输的载体。离子电导率上23个数量级的差距决定了氧化物在全固态电池中将面临更大的应用挑战：半固态电池中仍有少量电解液能够弥补氧化物在离子电导率方面的不足，但全固态电池中硫化物才是理论最优解。从理论到实践当然仍有工艺、成本等一系列难题需要攻克，但在过去一段时间内产学研界的共同努力下，我们已经可以看到硫化物电解质应用的部分关键问题已经有了可行的解法，比如通过复合卤化物，拓宽电压窗口的同时优化与正极材料的界面 匹配。随着产业关注与研发投入日益增多，未来可能发展出更多类似的优化策略，最终构建起具有产业化竞争力的全固态电池技术体系。 表1：全固态电池产品电解质路线及其能量密度 企业名称 固态产品 电解质路线 电芯能量密度（Whkg） 丰田 全固态 硫化物 比亚迪 全固态 硫化物 400 广汽集团 全固态电池 硫化物 400 吉利集团 全固态 硫化物 400 宁德时代 全固态 硫化物 500 国轩高科 “金石”全固态电池 硫化物 350 欣旺达 第一代全固态 硫化物 400 孚能科技 全固态 硫化物 400 SolidPower 全固态 硫化物 Factorial Solstice 硫化物 450 恩力动力 Kosmos全固态电池 硫化物 350 奇瑞汽车 全固态电池 氧化物 400 长安汽车 金钟罩 氧化物复合 400 南都电源 全固态 氧化物 350 鹏辉能源 第一代全固态 氧化物复合 280 QuantumScape QSE5BSample 氧化物 301 卫蓝新能源 高能量密度固态电池 氧化物复合 270 辉能科技 第四代锂陶瓷电池 氧化物 380 数据来源：GGII，东方证券研究所 图3：固态电解质对比 数据来源：IDTechEx，东方证券研究所 龙头企业的技术路线选择与战略卡位具有一定指向性。过去的2024年是半固态电池商业化发展的重要拐点，也是行业技术迭代的关键节点。此前从学术界到产业界，国内对于电解质路线的研究探索呈现百家争鸣的局面，而随着头部企业竞相公开路线选择，硫化物在全固态电池中的主流地位正逐渐被认可。在2025中国全固态电池产学研协同创新平台年会上，欧阳明高院士发表了对全固态电池技术路线的研判：当前要聚焦以硫化物电解质为主体电解质匹配高镍三元正极和硅碳 负极的技术路线，以比能量400瓦时公斤、循环寿命1000次以上为性能目标，确保2027年实现轿车小批量装车，2030年实现规模量产。而在产业端，以宁德时代、比亚迪为首的龙头企业的发力方向也纷纷指向硫化物。值得注意的是，在新技术研发阶段，主流电池厂一般不会孤注一掷，而是多路线并举，如宁德时代、国轩高科、欣旺达、孚能科技在半固态电池产品中均采用的是氧化物或聚合物体系，而在全固态产品中转向了硫化物，或从另一侧面印证其应用潜力。 硫化锂与六氟磷酸锂的可比性 Li2S之于固态电解质vsLiPF6之于电解液 固态电解质和电解液都是锂离子传输的通道。固态电池中，固态电解质取代电解液承担传导锂离子的功能，使得锂离子能够在正负极之间顺利迁移，从而实现电能的储存和释放。电池的容量、内阻、倍率、充放电性能、操作温度、循环寿命、安全性等诸多特性与电解质密切相关。电池循环过程中电解质参与电极材料的嵌锂和脱锂过程，所以电解质对电极材料内部结构和界面有较大影响，进而影响电池容量。电化学极化程度与电解质和电极表面的状态、锂离子在电解质中存在的状况、电解质之间的相互作用有关，因此电解质对电池的极化内阻有一定影响。电极材料的稳 定性及集流体的腐蚀均与电解质相关，都会影响电池的使用寿命。此外随着电池的循环使用，电解质由于其自身的不稳定性等因素会不可避免地发生分解，会缩短循环使用寿命。 图4：全固态电池与传统锂离子电池的电池结构与电解质对比 全固态电池传统锂离子电池 电池结构 电解质全无机材料（硫化物、氧化物等）、 聚合物材料 有机电解液（PC等聚酸酯LiPF6等） 数据来源：许晓雄等《全固态锂电池技术的研究现状与展望》，东方证券研究所 硫化锂是固态电解质关键原材料，而六氟磷酸锂是电解液主流溶质。根据电解质的晶体结构与元素组成，可以将硫化物固体电解质分为Li2SP2S5二元硫化物固体电解质，Li10GeP2S12和Li6PS5XXCl，Br，I三元体系，而无论哪一类型的电解质，硫化锂均为其结构元素组成部分也是关键原材料。而电解液的重要组成之一是电解质盐，六氟磷酸锂比其它锂盐在电导率、电化学稳定性 和