电力设备行业-电池科技前瞻系列报告之二十五:高价金属载流子二次电池,集结
本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国(仅为本报告目的,不包括香港、澳门、台湾)提供。在遵守适用的法律法规情况下,本报告亦可能由中信建投(国际)证券有限公司在香港提供。同时请参阅最后一页的重要声明。 证券研究报告·行业深度报告 电池科技前瞻系列报告之二十五:高价金属载流子二次电池,集结 当我们谈论二次电池,什么是扣人心弦的“闪光点” 镁、铝等金属,其地壳丰度大幅高于锂。虽然对应单质的电极电势比锂高,比容量比锂低,但是容量密度(单位体积的容量)高;锌金属丰度略高于锂,容量密度高。总之,高价金属具备用于构建低成本、高体积能量密度、较高质量能量密度电池的潜力。 另一方面,高价金属载流子带电量高、离子半径不大、溶剂化作用强,也不容易高效嵌入固态材料实现电荷平衡。这使得高价金属载流子电池的电极(如果负极直接是对应金属的话,此处电极指正极)、电解质材料体系构建难度比锂、钠等碱金属更高。 镁二次电池:镁金属负极的期冀 镁金属负极表面钝化利于储存,不产生枝晶,但钝化层提高了电池阻抗。镁电池电解液体系从格式试剂溶液和离子液体出发,已开发出了基于螯合原理的新型电解液,实现了 200 次以上循环寿命和高库仑效率。正极材料体系的短板最明显,尚未开发出大容量、高电压、动力学势垒低的正极材料。镁二次电池仍未实用化。 铝二次电池:百花齐放也是万马齐喑 铝金属负极表面的钝化层稳定性高,而且铝是两性金属,这使得水体系铝二次电池难于构建。铝金属负极搭配熔盐/离子液体可以实现氯铝酸根的高效循环,而传统电解液、固体电解质都未取得有效研究进展。正极材料体系构建的难度很高,不同类型材料的性能短板都相当明显。铝二次电池实用化的困难估计更多。 锌二次电池:聚焦水体系的努力 锌金属负极表面也可能钝化但比铝程度轻,所以水体系锌离子电池是研究重点。研究者多开发硫酸锌盐复合体系电解液,并以不同手段对锌金属负极进行改性。锌电池正极体系包括锰系、钒系氧化物,尖晶石相复合氧化物和普鲁士蓝类材料等。锌电池能量密度总体不高,有可能构建出低成本、高安全性的电化学体系。 剑之双刃!再看锂电成长 锂离子电池基础材料体系的构建经历了漫长的过程。多种插层型正极的发明使得高电压、较大容量储锂成为可能。锂金属不易应用,石墨较高容量、较低成本适于作为负极。电解液可以耐正极氧化、耐负极还原,其在负极表面形成的 SEI 膜功不可没。 锂电池规模高增长,为了能源革命的顺利实现,在积极开发锂资源之外,竞争性电池技术路线的发展不可停滞。 投资评价和建议 鉴于镁、铝、锌二次电池技术成熟度仍然较低,建议投资者保持对锂电池、钠电池相关标的的关注。 风险分析 二次电池技术进步不及预期,成本下降不及预期。 维持 强于大市 朱玥 zhuyue@csc.com.cn 18600687712 SAC 执证编号:S1440521100008 张亦弛 zhangyichi@csc.com.cn 010-85159272 SAC 执证编号:S1440520040001 马天一 matianyibj@csc.com.cn 13207689070 SAC 执证编号:S1440521110004 发布日期: 2022 年 08 月 25 日 市场表现 相关研究报告 -35%-15%5%25%2021/8/242021/9/242021/10/242021/11/242021/12/242022/1/242022/2/242022/3/242022/4/242022/5/242022/6/242022/7/24电力设备上证指数电力设备 股票报告网 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 目录 一、当我们谈论二次电池,什么是扣人心弦的“闪光点” ................................................................................ 1 1、面向需求,复杂的储能指标体系 ............................................................................................................. 1 2、考虑供给,二次电池的电化学反应与载流子 .......................................................................................... 3 3、如果在多电子体系领域耕耘 ..................................................................................................................... 5 二、镁二次电池:镁金属负极的期冀 ................................................................................................................... 6 1、材料体系构建,从高确定性的镁金属负极开始 ...................................................................................... 6 2、镁电池电解质,定义里程碑 ..................................................................................................................... 8 3、镁电池正极,上下求索至今 ................................................................................................................... 12 三、铝二次电池:百花齐放也是万马齐喑 ......................................................................................................... 17 1、铝电池体系,也从铝金属负极着手 ....................................................................................................... 17 2、铝电池电解质,可能是真的“电车难题” ............................................................................................ 19 3、铝电池正极,路漫漫其修远 ................................................
[中信建投]:电力设备行业-电池科技前瞻系列报告之二十五:高价金属载流子二次电池,集结,点击即可下载。报告格式为PDF,大小3.96M,页数42页,欢迎下载。
