（来源：市场投研资讯）
事件：国内多家固态电池公司选择以氧化物材料为基础的固液混合技术路线，已公开的半固态电池的单体能量密度可突破400Wh/kg。2024-2026年众多车企将上市搭载半固态电池的车型，半固态电池产业化进程提速。
以LLZO材料为代表的氧化物半固态电池是当前合适的过渡路线，产业化应用确定性相对更高
全固态电池相比液态电池具有安全性高和能量密度大双重优势，但“界面问题”和材料成本高限制了产业化进程。半固态电池优势更为综合且技术工艺较为成熟，成本也相对可控，是当前阶段合适的过渡方案。固态电解质主流路线有硫化物和氧化物，长远来看，硫化物全固态电池由于其卓越性能或将成为未来主流技术路线，但预计未来几年难以实现产业化落地。国内主要电池公司的技术路线以氧化物半固态为主，其中LLZO材料性能最优。目前部分车型已经实现了氧化物半固态电池的装车应用，根据中国汽车动力电池创新联盟发布的数据，2024年上半年国内半固态电池装车量达2.2GWh。因此我们认为近几年氧化物半固态电池的产业化应用确定性相对更高，其中性能优势最优的LLZO路线更值得关注。
与液态三元锂电池相比，单GWh氧化物半固态电池氧化锆耗量为2133吨左右，提升幅度为20倍
氧化锆用于烧结快离子导体锂镧锆氧（LLZO），LLZO在氧化物半固态电池的电解质、电极添加剂、隔膜陶瓷材料部分均有应用。我们测算，1GWh氧化物半固态电池对LLZO的需求为1141吨，对应氧化锆耗量为285.25吨。电极部分和隔膜陶瓷材料对氧化锆单GWh的耗量分别为1800/48吨。因此，氧化物半固态电池中单GWh电池对氧化锆的需求为2133吨左右。而液态三元锂电池单GWh氧化锆耗量为102吨。氧化物半固态电池替代液态三元锂电池将显著打开氧化锆需求空间，提升幅度保守估计为20倍。
氧化物半固态电池在消费电子、动力领域的应用有望将全球锆英砂消费量由155万吨提升至220万吨
固态电池在消费电子领域可用于笔记本电脑、智能手机等产品，在动力电池领域可应用于新能源汽车、无人机、工业的制造。据我们测算，消费电子和动力电池在23-27年对锆英砂耗量预计为0.3/3.5/13.5/29.6/46.3万吨。在其他主要应用领域稳定增长的假设下，全球锆英砂消费量有望迎加速增长，预计由23年的155万吨提升至27年的220万吨，有望支持相关锆产品价格中枢上行。
1.1.氧化物半固态电池是现阶段合适的过渡方案
1.2. 锂镧锆氧在氧化物半固态电池中具有广泛应用，打开氧化锆应用空间
锂镧锆氧 (LLZO)是一种晶体结构为石榴石型的快离子导体，在氧化物固态电池的电解质、电极、隔膜中均有应用。其具有高离子电导性、高电化学稳定性、对正极材料和锂金属负极良好的化学稳定性等优良性质，被广泛应用于氧化物电解质中。同时，为了保证电极与固态电解质之间的良好接触，LLZO还被作为电池正负极的涂覆材料使用。而在氧化物半固态电池中，由于内部有一定比例的电解液，陶瓷隔膜仍存在，材料也为LLZO。
2.1.单耗：氧化物半固态电池耗锆量2133吨/GWh
氧化物半固态电池的电解质对氧化锆的单耗为285.25吨/GWh。在氧化物固态电解质的快离子导体材料中，LLZO离子电导率最高，性能优势最优且最为常见。配合使用的粘结剂一般为聚四氟乙烯等，锂盐一般是双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）。三部分在固态电解质中的质量占比分别为80%/5%/15%。根据产业在线数据，1GWh半固态电池LiTFSI的用量为214吨。由此可测算1GWh半固态电池对于LLZO的需求为1141吨，对应烧结LLZO所需的氧化锆为285.25吨。
2.2.总需求：全球锆消耗量有望大幅增长
固态电池的潜在应用领域包含众多行业，在动力电池领域可应用于新能源汽车、无人机、工业机器人等下游制造业，在消费电子领域则可应用于智能手机、笔记本、平板电脑等产品。2023年，全球固态电池出货量约为1GWh，渗透率仅约0.1%，但随着半固态电池产业化进程提速，渗透率有望迎来较快增长。我们推测，2030年，固态电池在动力电池和消费电池渗透率有望分别达到8%/10%。
（1）消费电子领域
据EVTank披露的数据，2023年全球消费锂电出货量约为113.2GWh。中国市场来看，根据中商产业研究院的数据，2023年消费锂电池出货量为49GWh，其中笔记本电脑对锂电池需求量为15.1GWh，占比达31%。假设全球消费锂电池同样有31%用于笔记本电脑，则全球笔记本出货量约为35.1GWh。而2023年全球笔记本出货量为1.67亿台，由此可测算出笔记本电脑的电池能耗约为21GWh/亿台。据以上数据我们做出如下假设并进行测算。
1）根据IT之家，全球笔记本出货量23/24E/25E分别为1.67/1.74/1.83亿台，假设2026和2027年出货量增速为4.9%。
2）全球消费锂电池出货量中有31%用于笔记本电脑。
根据《2023-2024年中国汽车动力电池及氢燃料电池产业发展年度报告》，2023年全球动力电池装车量706 GWh，电池装车量387 GWh，占比为55%。该报告预计2024年中国动力电池全年装车需求将达527 GWh，同比+36%。据此我们做出如下假设并测算新能源汽车装载半固态电池预期拉动的氧化锆需求。
1）24-27年中国动力电池装车量年增速为36%/34%/32%/30%。
2）中国动力电池装车量在世界中占比为55%。
1）乐观估计25-27年无人机新增注册数每年的增速为148%。
2）中国无人机整体的市场规模占比为60%。
相较2023年初的19000元/吨，目前以氧氯化锆为代表的锆产品价格中枢较低，我们认为随着氧化物半固态电池产业化应用的提速，其对二氧化锆及复合氧化锆的增量需求有望提升对产业上游锆英砂、产业中游氧氯化锆等锆产品的需求，相关锆产品的价格中枢有望上行。建议关注与固态电池厂商有合作，具有成本优势且锆系产品丰富的锆产品相关股票。
4. 风险提示
（1）硫化物全固态电池商业落地提速
硫化物全固态电池当前虽然存在技术瓶颈以及材料成本过高等问题，但如果相关技术实现快速突破，产业的落地提速将对氧化物半固态电池形成替代关系，相关锆产品需求可能不及预期。
（2）电极添加剂替代风险
氧化物半固态电池对氧化锆的耗量主要原因是电极部分添加剂的比例大幅提升，若添加剂出现替代性较强的新型材料，则氧化物半固态电池对锆资源的耗量可能不及预期。
（3）测算偏差风险
氧化物半固态电池单耗以及锆英砂需求的测算均基于一定的前提假设，存在实际达不到、不及预期的风险。本文涉及的相关假设具有一定的主观性，仅供参考。
（4）研究报告使用的公开资料存在更新不及时的风险
研究报告中涉及到的公司及行业信息均使用公开资料进行整理分析，相关数据可能存在更新滞后的风险。
证券研究报告：《行业专题研究：氧化物半固态电池需要多少锆？》
对外发布时间：2024年12月15日
报告发布机构：天风证券股份有限公司（已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格）
本报告作者：
以上就是本篇文章【行业专题研究：氧化物半固态电池需要多少锆？ ｜ 天风金属新材料刘奕町团队】的全部内容了，欢迎阅览 ！ 文章地址：http://w.yusign.com/tjnews/3415.html 资讯 企业新闻 行情 企业黄页 同类资讯 首页 网站地图 返回首页 述古往 http://w.yusign.com/mobile/ , 查看更多