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東莞市億富機(jī)械科技有限公司 2025-03-15 點(diǎn)擊262次
1、固態(tài)電解質(zhì)：目前技術(shù)路線未定，各有優(yōu)劣
2、硫化物：離子電導(dǎo)率最高，發(fā)展?jié)摿薮?/p>
? 硫化物電解質(zhì)具有理想的離子電導(dǎo)率（媲美液態(tài)電解質(zhì)），良好的電極材料兼容性（較寬的電化學(xué)窗口），是目前最理想的固態(tài)電解質(zhì)之一，在全固態(tài)電池中發(fā)展?jié)摿ψ畲蟆５秦酱鉀Q的問題多多：
? 1）界面不穩(wěn)定，容易發(fā)生副反應(yīng)造成阻抗變大；
? 2）堿性和水性環(huán)境下極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫化氫；
? 3）稀土金屬的添加大幅提升了加工成本和材料成本。
? LGPS型和硫銀鍺礦型離子電導(dǎo)率高，同時硫銀鍺礦型SE具備低成本高穩(wěn)定性特點(diǎn)，具備較好的發(fā)展前景。
3、硫化物：目前面臨原料及電池多方面量產(chǎn)難題
? 1）關(guān)鍵固態(tài)電解質(zhì)材料的大規(guī)模生產(chǎn)和降本：包括大規(guī)劃量產(chǎn)（克級到噸級），納米級別制備（um級別做到nm級別），連續(xù)化生產(chǎn)以及成本控制；
? 2）極片層面量產(chǎn)難題：包括混料（正負(fù)極材料+固態(tài)電解質(zhì)混料），勻漿制片（濕法正負(fù)極的勻漿問題），干法電極生產(chǎn)
? 3）電池層面量產(chǎn)難題：電池生產(chǎn)，裝配，以及空氣濕度控制
? 4）終端應(yīng)用：能量密度提升，電池容量保持，電池循環(huán)壽命
4、硫化物：如何實現(xiàn)原材料大規(guī)模生產(chǎn)是首要難題
? 硫化物固態(tài)電解質(zhì)目前面臨大規(guī)模量產(chǎn)難題：原材料的一致性，粒徑控制問題，同時硫化物SE對空氣/水敏感，運(yùn)輸連接的密封也至關(guān)重要；
? 一般來說，硫化物電解質(zhì)制備方法可以分為三類：1）固相反應(yīng)法：按照化學(xué)計量比加入原材料混合組成前驅(qū)體材料，前驅(qū)體材料加熱到熔點(diǎn)熔融，之后將樣品冷卻到室溫得到電解質(zhì)材料，期間反應(yīng)條件苛刻，同時直接高溫下鋰硫揮發(fā)，容易產(chǎn)生雜項；2）機(jī)械球磨法：在高速球磨的過程中，原料顆粒在沖擊中實現(xiàn)碰撞擴(kuò)散及反應(yīng)；3）液相法：以有機(jī)溶劑為介質(zhì)合成硫化物電解質(zhì)，合成的電解質(zhì)顆粒小且一致性好，但溶劑一般為有毒溶劑，同時液相法生產(chǎn)出來的硫化物電解質(zhì)電導(dǎo)率略低于固相法。
5、硫化物：如何低成本生產(chǎn)是次要難題，核心在硫化鋰
? 硫化物電解質(zhì)原料一般為硫化鋰，五硫化二磷及氯化鋰，其中硫化鋰為主要原料。
? 硫化鋰在自然界并不穩(wěn)定，在空氣中易吸收水蒸氣發(fā)生水解，放出劇毒硫化氫氣體，可被酸分解放出硫化氫，可與硝酸劇烈反應(yīng)；電池級硫化鋰與工業(yè)級的區(qū)別在于產(chǎn)品的純度和粒徑要求不同。
? 由于目前硫化鋰售價高昂，且空氣穩(wěn)定性問題難解決，制備的時候需要比較好的空氣保護(hù)，導(dǎo)致硫化物電解質(zhì)量產(chǎn)難度在于如何實現(xiàn)硫化鋰的大規(guī)模低成本量產(chǎn)。
6、硫化物：上市公司工藝各異，液相法成本相對較低
? 主流上市公司布局硫化鋰的工藝路線各有千秋，主要集中固相法、液相法以及碳熱還原法，其中以有研新材、容百為代表的使用固相工藝制備硫化鋰，廈鎢、天賜等使用液相工藝制備硫化鋰及硫化物電解質(zhì)，恩捷股份、容百采用碳熱還原法制備硫化鋰，并采用固相工藝制備硫化物電解質(zhì)。
? 從成本角度來看，液相法制備硫化鋰存在一定的成本優(yōu)勢，但目前仍處于量產(chǎn)前期，后續(xù)成本下降情況需進(jìn)一步驗證。
7、硫化物：硫化鋰目前成本占比70%+，后續(xù)降本空間大
? 以高能時代5Ah全固態(tài)電池估算，目前1Wh全固態(tài)電池的BOM生產(chǎn)成本在1.66元/Wh，其中假設(shè)硫化鋰單噸售價在300萬元/噸，對應(yīng)硫化鋰生產(chǎn)成本占電池生產(chǎn)成本75%左右，未來隨著國產(chǎn)硫化鋰技術(shù)逐步突破，假定硫化鋰價格下降至30萬元/噸，對應(yīng)硫化物固態(tài)電池的BOM成本下降至0.54元/Wh，降本空間較大，未來有望實現(xiàn)與鋰電池平價。
8、硫化物：電池電極、電解質(zhì)膜生產(chǎn)是第三大難題
? 電池復(fù)合電極、電極膜生產(chǎn)難題：硫化物固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)后，電池極片選擇復(fù)合極片，由活性材料、導(dǎo)電添加劑和SE組成，中間會存在界面問題，導(dǎo)致電極內(nèi)阻增加，容量下降，如何克服內(nèi)阻和容量問題是后續(xù)改進(jìn)重點(diǎn)，復(fù)合極片制備中物料混合后，如何和集流體緊密粘連也是難題所在。
? 硫化物電池大規(guī)模生產(chǎn)：難點(diǎn)在于干法電極、致密化加壓、特定環(huán)境裝配，其中干法電極難度在于粘合劑纖維化，目前合適的纖維化設(shè)備（例如高速氣流吹掃、螺桿擠出機(jī)、軋機(jī)）仍在開發(fā)中；同時電極需要緊密的固體-固體接觸，等靜壓300MPA是后續(xù)難題；最后硫化物SE對空氣/水敏感，SE材料制造可能需要封閉循環(huán)惰性氣氛，電池制造期間需要更嚴(yán)格的干燥條件。
9、硫化物：產(chǎn)業(yè)鏈積極布局產(chǎn)能，產(chǎn)業(yè)化加速可期
? 產(chǎn)業(yè)鏈中從上游鋰鹽廠、中游材料廠以及下游電池廠均布局硫化鋰及硫化物固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)，后續(xù)隨著國產(chǎn)硫化鋰生產(chǎn)壁壘突破后，硫化鋰售價有望下降，帶動硫化物固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展加速。
