新型固態鋰電池有望3分鐘內完全充電 可持續使用20年

9月19日，美國哈佛大學科學家為電動汽車開發了新型固態鋰金屬電池，該電池有望實現3分鐘內完全充電，并且可持續使用20年。相關論文發表在最近的《自然》雜志上。該電池原型實現了充電速度快至3分鐘的，并且在生命周期內可循環超過1萬次。研究人員表示，目前，即使是同類中最好的電池也只有2000—3000次充電循環，這項技術可能會“改變游戲規則”。相關概念股：德爾股份(300473.SZ)、當升科技(300073.SH)、國軒高科(002074.SZ)、孚能科技(688567.SH)。

初創公司Adden Energy宣布已獲得哈佛大學技術發展辦公室授予的獨家技術許可，用于推進該技術的商業化，其目標是將電池縮小為手掌大小的“軟包電池”，其組件封裝在鋁涂層薄膜中。據介紹，該電池使用的是純金屬形式的鋰，而不是目前市場上電動汽車電池所用的鋰離子。同時，“固態”是指使用固體電極和固體電解質，而不是鋰離子電池中的液體或聚合物凝膠電解質。另外，通過特殊的三明治多層結構設計，該電池可以更好地規避故障和起火等問題。

目前，全球企業開始加大固態鋰電池方面的研究布局，加上各國政策的推動下，固態鋰電池產業化進程有望加快。據中研普華研究報告顯示，預計2021-2025年全球固態電池出貨量將逐步出現并有所提升，隨著市場的逐步成熟和技術的穩定，預計2025-2030年市場出貨量將以59.4%的年復合增長快速發展，到2030年出貨量將超過250GKh。

國內產業政策支持安全性、能量密度提升等，實際上也是在支持固態電池的發展。8月25日，工信部公開征求對《關于推動能源電子產業發展的指導意見》的意見。征求意見稿提出，支持開發超長壽命高安全性儲能鋰離子電池。優化設計和制造工藝，從材料、單體、系統等多維度提升電池全生命周期安全性和經濟性。推進聚合物鋰離子電池、全氣候電池、固態電池和快充電池等研發和應用。

由于固態電池在能量密度、安全性等領域相對于傳統鋰離子電池的突出優勢，各大車企和動力電池企業紛紛布局固態電池。據據中研普華研究報告顯示，豐田、寶馬、大眾、三星等巨頭企業都投入了大量資金用于固態電池研究，將成為電動汽車取代燃油汽車的制勝利器。在市場需求方面，據相關機構預測，到2030年，全球固態電池需求有望達到500GWh，按照專家保守估計，將形成3000億元以上的市場規模。

豐田與松下合作成立合資公司共同研發生產固態電池，并計劃于2025年之后正式量產首款固態電池汽車。大眾與新一代固態鋰金屬電池的領導者Quantum Scape合作，預計于2025年銷售固態電池。現代也預計于2030年大規模生產固態電池汽車。

中信建投研報指出，固態電池若能發揮并強化安全性的部分優勢，力爭占據能量密度優勢，將倍率、循環壽命和工藝性進一步優化，則可鞏固其優勢場景下的核心潛在客戶。如果性能和成本進展顯著，那么其市場空間會擴大，并成為鋰電池的關鍵技術路線。至2025年，全球各類固態電池市場空間或達幾十到上百GWh、千億元規模。首先，關注在固體電解質材料開發、固體電解質和電解液協同應用、固態電池單體及系統研發與應用等領域具備技術實力，持續投入資源，獲得優質客戶認可的企業。其次，關注和固態電池相關性強的電池材料體系對應的企業：正極三元材料為主。

相關概念股：

德爾股份(300473.SZ)：公司自2018年開始布局全固態電池等產品，由日本本土專家帶隊研發，已掌握材料配方和制造工藝等多項關鍵技術，取得階段性成果。目前樣件已完成，正在日本客戶端進行測試。在互動平臺表示，公司主營產品既可應用于傳統燃油車、也可應用于新能源汽車，主要客戶包括戴姆勒奔馳、寶馬、奧迪、大眾、Stellantis、福特、日產、上汽、江鈴、長城、吉利、比亞迪等國內外整車客戶。

當升科技(300073.SH)：公司與清陶能源發展股份有限公司于2022年7月16日在江蘇省昆山市簽訂了《戰略合作協議(2022-2025年)》。雙方決定在固態及半固態電池技術開發、固態鋰電正極材料產品供貨、全球產能布局、金融及資本合作等方面建立多層次、全方位的戰略合作伙伴關系。7月20日，當升科技在戰略新品發布會上推出6款自研新型電池材料新產品，包括雙相復合固態鋰電正極和固態電解質兩款全新體系材料。

國軒高科(002074.SZ)：公司的高安全的半固態電池，單體能量密度達360Wh/kg，配套車型的電池包電量達160KWh，續航里程超過1000km。半固態電池匹配客戶需求，依據訂單情況持續落地產能需求，目前根據客戶需求情況預計將于今年底小批量裝車。

孚能科技(688567.SH)：公司計劃330Wh/Kg的半固態電池，2025年前量產。

關鍵詞： 新型固態鋰電池 電池原型 鋁涂層薄膜 聚合物凝膠電解質