固态电池产业链分析-原材料篇(附相关企业介绍)

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锂电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大主材组成,而固态电池则是将电解液,部分或全部替换成固态电解质。固态电池电池可细分为半固态、和全固两种类型。目前市场全固态仍在研制阶段,预计到2025年才会实现量产,目前主流的是半固态电池,已经实现了小批量规模的应用。

固态电池产业链相比传统锂电池产业链主要变化在中游电解质和负极材料。固态电池产业链与液态锂电池大致相似,区别在于中游的负极材料和电解质不同。主流厂商按照半固态到全固态的发展路径布局,核心变化在于引入固态电解质,负极将从石墨,向硅基负极、含锂负极,再向金属锂负极升级;正极从高镍三元,向高电压高镍三元、超高镍三元,再向尖晶石镍锰酸锂、层状富锂锰基等新型正极材料迭代;隔膜从传统隔膜,向氧化物涂覆隔膜,再向固态电解质膜升级。

从上游来看,主要是原材料,各种矿源,包括锂矿、锰矿、钴矿、石墨矿、镍矿、锆矿、锗矿、环氧乙烷等等,其中我们挑选一些主要的矿材料做分析。锂矿自不必要说,是电池原材料的核心,目前国内最大的锂矿企业,天齐锂业是重点关注的对象。从固态电池的含矿物质来看,锆矿、锗矿是所需的一个关键,固态电池氧化物电解质含锆,我国锆矿进口依赖度高,供给格局长期偏紧。上游供给侧,2022年全球锆矿储量约6800万吨,主要分布在澳大利亚与南非,我国储量仅为50万吨。产量端看,2022年全球锆矿产量约140万吨,超50%集中于Iluka、力拓、特诺三家海外巨头,我国产量仅14万吨。目前国内锆源企业包含东方锆业三祥新材等。其中东方锆业独家把控海外锆矿,锆英砂权益储量超400万吨,产销全面领先。三祥新材电熔锆/海绵锆全国领先,积极布局氯氧化锆。

固态电池硫化物含锗,中国是全球第二大锗矿存储国,也是全球第一大锗生产国。2022年锗资源全球储量约8500吨,我国锗矿资源较为丰富,已探明锗矿产地约35处,保有储量高达3526吨,占全球41%,仅次于美国(占全球45%),是全球第二大锗矿存储国。目前国内锗源企业包含云南锗业驰宏锌锗等。其中云南锗业把控全国超25%锗资源,拥有最完整锗产业链,锗产品产销量全国第一。驰宏锌锗具备丰富铅锌伴生锗资源,锗产品含锗产量超全国52%。

固态电池氧化物含环氧乙烷,近年来我国环氧乙烷的产能与产量稳中有进。环氧乙烷产能由2016年的369万吨扩张到2021年的645万吨,产能和产量主要集中在华东地区,且头部企业产能较为集中。2022年环氧乙烷总产能746万吨。目前国内卫星化学把控着国内16%的环氧乙烷产能,公司是国内领先的轻烃产业链一体化生产企业,拥有国内首套进口乙烷综合利用装置、首套丙烷脱氢装置,是国内最大的丙烯酸及酯、颜料中间体生产企业,HDPE、EO、EG、SAP、聚醚大单体、双氧水等多个产品产能位居国内前列。