电力设备与新能源行业研究：固态电池深度二-硫化物：全固态主力路线，产业化进程提速

敬请参阅最后一页特别声明 1 投资逻辑 核心观点：基于高安全+高能量密度，固态电池为大势所趋，当前全固态电池向硫化物路线聚焦，以比能量 400Wh/kg、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，产业就核心材料硫化物电解质、硫化锂沿着性能提升和降本上持续做技术攻关，产线从小批量迈向大批量阶段，带来明确的新技术投资机会。 高安全+高能量密度，固态电池为大势所趋。传统锂电池由于使用有机液态电解质而存在易挥发、易泄漏、易燃等问题，将易燃的有机电解液替换为不易燃的无机固态电解质能改善电池安全性，也能提升空间利用率以提升能量密度。 全固态电池向硫化物路线聚焦。相较其他路线，硫化物固态电解质最大优势在于室温下最高的电导率，兼具优异的机械性能和延展性，被视为理论上最理想的固态电解质材料。根据欧阳明高院士，当前全固态电池的技术路线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 400Wh/kg、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。 硫化物电解质：电化学设计、合成工艺共筑壁垒。1）选型：硫化物电解质分多种形态，其中锂硫银锗矿结构（代表是锂磷硫氯）具备较低成本、高室温电导率、合成简单、重复性高、电化学稳定性等优势而成为主流；2）电化学：硫化物电解质空气稳定性较差、电化学窗口较窄、界面性差，通过氧掺杂、包覆层等方案改进，电化学配方构成核心难点；3）合成工艺：固相法更易得到离子电导率高的电解质，直接固相烧结法简单且离子电导率较高，在批量生产方面有优势；液相法更易于规模化生产，但制得电解质离子电导率偏低，且溶剂的使用对环境有污染，仍待提升改进。 硫化锂：电解质核心原材料，竞争要素核心在提纯成本。硫化锂的产品指标中纯度参数尤为关键，对硫化物电解质的制备有重要影响，主流制备工艺超 5 种以上，从纯度、安全性、经济性多方位评价不同工艺，锂硫化合工艺的产品指标最为突出，是硫化锂在产业化早期实现小批量供应的主要路线碳热还原、水合肼还原和液相法这 3 种工艺路线的综合优势（安全、纯度、经济性）较为明显，其产业化实践已进入工程验证阶段，氢氧化锂+硫化氢法也具备潜力。 格局：硫化锂格局优于电解质，路线百花齐放待收敛。硫化锂/硫化物电解质参与玩家已较多，锂电龙头企业率先构建产业矩阵，典型代表包括赣锋锂业、天齐锂业、容百科技、恩捷股份等；初创企业快速涌现，如深圳固研、广州博粤、中科固能等；半导体领域企业基于硫化物半导体领域的技术协同效应，逐步延伸至硫化锂等核心材料供应链，如杭州凯亚达、四川全固态等。硫化物预计为全固态电池后续发展的主流路线，从壁垒和格局上判断，由于涉及到电化学核心配方，当前电池厂仍在积极自研硫化物电解质，叠加布局的材料企业较多，我们判断未来竞争会相对激烈；硫化锂的壁垒相对硫化物电解质更高，电池厂自研少，当前产业未规模化，成本均较高，未来随着各路线愈发成熟，降本能力将进一步明确，路线或逐步收敛。 投资建议 当前硫化锂尚未实现规模化生产，性能为核心指标，看好具备独特工艺、产品性能突出的企业；中期看，均相还原法、碳热还原法、液相复分解法、氢氧化锂和硫化锂法均具备大规模应用潜力，建议关注相关路线的领军企业。 风险提示 量产不及预期，降本不及预期致使市场拓展不及预期，路线竞争风险。 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录 一、全固态电池向硫化物体系聚焦，2030 年有望初步放量 ............................................. 4 二、硫化物电解质：电化学设计、制备工艺共筑壁垒.................................................. 7 2.1 电化学：提升电导率、空气稳定性、电化学窗口、界面性为突破重点............................ 7 2.2 制备工艺：固相法性能更优，液相法更易于大规模量产....................................... 11 2.3 成膜工艺：关注新兴湿法骨架膜工艺、干法工艺的应用....................................... 12 2.4 规模化：沿着硫化锂降本、工艺放大迭代................................................... 13 三、硫化锂：电解质核心原材料，竞争要素核心在提纯成本........................................... 14 3.1 性能：纯度是核心指标，显著影响电解质的制备效果......................................... 14 3.2 工艺：安全&低成本为核心，碳热还原法、液相法占主流...................................... 15 四、竞争格局：路线尚未收敛，关注各路线的降本走向............................................... 19 五、投资建议................................................................................... 22 4.1 厦钨新能：钴酸锂领军企业，新工艺硫化锂行成独特卡位..................................... 22 4.2 上海洗霸：固态电池平台型企业，收购有研稀土硫化锂资产................................... 22 4.3 华盛锂电：电解液添加剂领先企业，液相法硫化锂代表....................................... 23 4.4 容百科技：全球三元材料龙头，固态正极、电解质双线并行................................... 24 4.5 恩捷股份：隔膜全球龙头，碳热还原法硫化锂代表........................................... 25 六、风险提示................................................................................... 25 图表目录 图表 1： 固态电池使用固态电解质替代电解液 ....................................................... 4 图表 2： 液态、半固态、全固态电池的材料体系各不相同 ............................................. 4 图表 3： 聚合物、氧化物、硫化物固态电池的各有特点和优劣 ......................................... 5 图表 4： 聚合物、氧化物、硫化物电解质