电气设备行业锂金属负极：材料圭臬，远眺终局

请阅读最后评级说明和重要声明 丨证券研究报告丨 行业研究丨专题报告丨电气设备 [Table_Title] 锂金属负极：材料圭臬，远眺终局 报告要点 [Table_Summary]以锂金属负极为代表技术路径，在超高能量密度、大容量电芯开发和实际产业落地上，正展现出极高的速度和潜力，伴随固态电池东风和宁德时代“自生成负极”技术，锂金属负极凭借体系革新触摸锂电池体系能量密度天花板，并有望突破特殊应用场景的性能桎梏。本专题将对锂金属负极的近况进行梳理。 分析师及联系人 [Table_Author] 邬博华 曹海花 叶之楠 王晓振 SAC：S0490514040001 SAC：S0490522030001 SAC：S0490520090003 SFC：BQK482 %%%%%%%%research.95579.com1 请阅读最后评级说明和重要声明 丨证券研究报告丨 更多研报请访问 长江研究小程序 电气设备 cjzqdt11111 [Table_Title2] 锂金属负极：材料圭臬，远眺终局 行业研究丨专题报告 [Table_Rank] 投资评级 看好丨维持 [Table_Summary2] 锂金属负极：第一性原理下的价值回归 在高能量密度路线上，锂金属负极被认为是负极材料中的“圣杯”。锂金属拥有超高理论比容量（3.86 Ah/g），是石墨负极理论比容量（0.372 Ah/g）的 10 倍以上，同时具有较低的电化学电位（-3.04V vs. 标准氢电极），因此被称为最具潜力的负极材料之一。负极材料的技术路线迭代呈现“石墨负极➡️硅碳负极➡️锂金属负极”的商业化共识。宁德时代在首届“超级科技日”上提出自生成负极技术，不再使用传统石墨负极材料，元素直接以金属形式沉积在集流体上，实现电池材料的革命性突破。 荆棘遍布：锂枝晶和规模化是永恒议题 锂金属负极的应用并非一路坦途。虽然金属锂在碱金属中具有最低负电位和最低密度（0.53 g/cm3），同样具有较高的反应活性，导致利用率降低并产生大量气体，进而引发安全隐患。此外，锂金属高活性和表面 SEI 锂离子扩散能垒较高会促进锂枝晶的形成，不均匀的锂沉积是锂枝晶生长的温床。锂金属电池的生产加工对其商业化尤为重要，尤其是超薄、超宽锂负极的连续化、规模化制备。当前主要分为三类：物理法、电化学法和自生成负极等技术路线。 步履不停：材料&结构创新搭建多元解法 追本溯源，锂的不均匀沉积本质在于电解液中阴阳离子分布不均匀，而且锂的初始成核位点和SEI 层的性质是决定锂金属负极沉积界面稳定性的关键。基于此，锂金属负极的改性方案主要归纳为：1）电解液体系优化，减少 SEI 形成并提高锂的沉积/剥离效率，同时固体电解质可以从机械强度上抑制锂枝晶的生长；2）3D 结构化设计，为金属锂构建一个三维导电骨架，引导锂离子在骨架内部均匀沉积；3）电解质/负极界面改性，使固-固接触增强并降低界面电阻、保持界面稳定、保护界面的有效途径。 玉汝于成：产业加速推进，潜力逐步验证 锂金属电池正凭借其高能量密度特性，在要求最为严苛的领域率先取得突破。锂金属电池的规模化应用成熟度突飞猛进，伴随 eVTOL 和无人机等细分应用场景开拓落地，多加企业的产品已经从“样品开发”进入“导入验证”甚至“产品交付”阶段。锂金属负极凝聚行业共识，结构化设计取得突破。锂金属负极凭借体系革新触摸锂电池体系能量密度天花板，并有望突破现行体系下的能量瓶颈。 风险提示 1、固态电池技术攻关不及预期； 2、新技术替代风险。 市场表现对比图(近 12 个月) 资料来源：Wind 相关研究 [Table_Report]•《周观点 0525：海风户储边际改善，固态电池一马当先》2025-05-25 •《耀看光伏第 7 期——全面入市后，户用光伏的空间、动力与企业应对》2025-05-23 •《固态产业加速趋势明显，增量环节纲举目张》2025-05-23 -13%1%15%29%2024/52024/92025/12025/5电气设备沪深300指数2025-05-29%%%%%%%%research.95579.com2 请阅读最后评级说明和重要声明 3 / 12 行业研究 | 专题报告 目录 锂金属负极：材料圭臬，远眺终局 ............................................................................................... 4 锂金属负极：第一性原理下的价值回归 ......................................................................................................... 4 荆棘遍布：锂枝晶和规模化是永恒议题 ......................................................................................................... 5 步履不停：材料&结构创新搭建多元解法 ....................................................................................................... 6 玉汝于成：产业加速推进，潜力逐步验证 ...................................................................................................... 8 风险提示 ..................................................................................................................................... 10 图表目录 图 1：轿车用全固态电池的正负极技术研判 ................................................................................................................. 4 图 2：宁德时代首届“超级科技日”上推出自生成负极技术 ........................................................................................ 4 图 3：传统液态锂电池和锂金属负极固态电池的对比示意图（左），金属负极电化学电势（右）................................ 5 图 4：锂枝晶的发展过程（本图以液态电池中锂枝晶的形成为例） ............................................................................. 5 图 5：