全固态电池理想材料！硫化物电解质深度解析（附核心企业）

近期，多家电池产业链公司相继公布硫化物固态电池的发展情况。

天齐锂业在9月2日发布的投资者关系活动记录公告中透露，在关键材料方面，公司已顺利完成下一代固态电池核心原材料——硫化锂的产业化筹备工作，年产50吨硫化锂中试项目已实质落地并动工。

宁德时代已将硫化物固态电池研发团队扩充至超1000人，此前已建立10Ah级固态电池验证平台，近期已进入20Ah样品试制阶段。据公司相关人士消息，2027年小批量生产硫化物固态电池机会很大。

当前硫化物电解质的离子电导率已接近液态电解质的水平，随着硫化物固态电池产业化的逐步落地，一个从0到1再到N的颠覆性增量市场正应运而生！

固态电池是一种使用固态电解质的电池技术。其工作原理和传统锂离子电池一样，最根本的区别在于使用固态电解质替代传统锂离子电池中的液态电解液和隔膜。这个将液态电解质替换为固态电解质的改变，是带来所有性能差异的根源。

（资料来源：《全固态锂电池技术的研究现状与展望》）

根据液态电解质的含量，可将电池分为液态(电解液质量占比为10wt%-25wt%)、半固态(5wt%-10wt%)、准固态(0-5wt%)和全固态(0wt%)四类，其中半固态、准固态和全固态均为广义上的固态电池。

（资料来源：《全固态锂电池技术的研究现状与展望》）

高安全+高能量密度为固态电池核心优势。固态电池采用固态电解质，可以缓解传统液态电池的可燃性电解液以及锂枝晶等问题，增强安全性。由于固态电池的安全性以及化学稳定性等优势，可以采用诸如高镍三元以及金属锂等高能量密度的正负极材料，并可以通过减少/取消隔膜、降低电极厚度等方式进一步释放能量密度。

（资料来源：锂电邦，华西证券研究所）

02、电解质

固态电解质是固态电池技术的核心，也是变化最为明显的一个环节。目前固态电解质主要包括聚合物电解质（SPE）、硫化物电解质、氧化物电解质、卤化物电解质等。

1）聚合物：有良好的界面相容性和机械加工性，但离子电导率低且难以抑制锂枝晶生成。

2）氧化物：机械稳定性、化学稳定性好，成本较低，但室温离子电导率普遍偏低，且材料脆性高，加工性能较差，界面问题严重。

3）硫化物：离子电导率最高，且颗粒较软，具备优异的机械加工性能，只需简单的粉末冷压就能表现出很高的离子电导率，但硫化物固态电解质大多能与潮湿空气反应，界面副反应多、原材料成本高昂。

4）卤化物：离子电导率处于氧化物和硫化物之间，兼具较高的离子电导率和良好的抗氧化能力，且原料成本优势明显，但耐还原性差，容易吸水潮解。

（资料来源：《Lithium battery chemistries enabled by solid-state electrolytes》，东吴证券研究所）

硫化物被视为理论上最理想的固态电解质材料。从公开发布的性能参数结果来看，硫化物路线全固态电池现阶段可实现的性能指标整体优于氧化物，在能量密度方面展现出了向400Wh/kg以上的突破潜力。随着头部企业竞相公开路线选择，硫化物在全固态电池中的主流地位逐渐被认可。

（资料来源：第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛欧阳明高院士发言，国金证券研究所）

03、硫化物电解质

按照结晶形态，硫化物固态电解质可分为玻璃态、玻璃陶瓷态和晶态等3种类型，其中前两者离子电导率率相对较低，而晶态硫化物电解质离子电导率较高。在晶态的硫化物固态电解质中，LGPS型（如Li10GeP2S12）综合性能较高，但由于加入Ge元素，生产成本较高；LPSCl型（如Li6PS5Cl）具备成本优势，且工艺成熟度较高，为目前主流选择，但缺点是在空气中不稳定。

（资料来源：《固态锂电池技术发展白皮书》，民生证券研究院）

04、硫化锂

硫化锂是硫化物电解质的核心原材料，价值量占比突出。将硫化物固态电池材料成分拆分，硫化锂在所有原材料成本中占比超过70%。

（资料来源：高能时代环评报告，百川盈孚，生意社，同花顺，东方证券研究所）

硫化锂属于立方晶系，具有反萤石结构，化学性质非常活泼，在自然界并不稳定，在空气中易吸收水蒸气发生水解，放出剧毒硫化氢气体，对制造和储存要求较高。

（资料来源：《硫化锂：全固态电池时代的“基石”材料》，国金证券研究所）

应用市场主要为硫化物固态电解质，规模较小并对纯度和粒径要求极高，目前价格较为昂贵，在300-500万元/吨。根据券商测算，1GWh的锂磷硫氯全固态电池约合消耗700-1000吨锂磷硫氯固态电解质，每吨锂磷硫氯固态电解质平均消耗450公斤的硫化锂粉体，单wh硫化锂原材料成本1.0元左右。

（资料来源：天赐材料，东吴证券研究所）

05、核心企业

上海洗霸：国内锂镧锆氧（LLZO）电解质独家量产企业，良品率超98%，独供比亚迪刀片固态电池项目；竞得有研稀土硫化锂资产。

天赐材料：硫化物固态电解质已处中试阶段，完成硫化锂、硫化物固态电解质实验室公斤级生产，计划明年完成中试产线建设并具备中试量产能力，下游客户技术验证同步推进。

厦钨新能：硫化物路线正极材料与下游客户合作研发中；开发硫化锂合成新工艺，实验室阶段降本潜力较大。

华盛锂电：已完成半固态电解质添加剂双三氟甲磺酰亚胺锂、高纯硫化锂、新型硅碳负极等固态/半固态电池适配材料的实验室试制，筹建2吨/年硫化锂中试线，并与客户共同开发离子电导率5.57ms/cm的Li6PS5Cl硫化物固态电解质。

天际股份：控股子公司江苏泰瑞联腾已获得硫化锂材料制备专利，相关研发和试验工作有序进行中。

恩捷股份：百吨级硫化锂中试线已搭建完成，十吨级硫化物固态电解质已经建成，具备供货能力，硫化物固态电解质膜送样国内外头部电池厂。

泰和科技：硫化物固态电解质LPSC、双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI处于中试阶段，其中LiTFSI已送样验证。

（特别说明：文章中的数据和资料来自于公司财报、券商研报、行业报告、企业官网、百度百科等公开资料，本报告力求内容、观点客观公正，但不保证其准确性、完整性、及时性等。文章中的信息或观点不构成任何投资建议，投资人须对任何自主决定的投资行为负责，本人不对因使用本文内容所引发的直接或间接损失负任何责任。）

来源：策金说