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全固态电池取得突破性进展,硫化物路线确定,5家核心公司深度梳理

桥豆麻袋   / 05月17日 17:05 发布

01  引言

在 5 月16-17日举办的国轩高科 2025 全球科技大会上,固态电池领域迎来了令人瞩目的突破性进展,其全固态电池成功实现装车,标志着行业迈向了新的发展阶段。

此次大会上,国轩高科展示了两款极具竞争力的固态电池产品。首先是金石全固态电池,该电池采用硫化物体系,具备诸多优异性能。其容量达到70Ah,质量能量密度高达350Wh/kg,体积能量密度为800Wh/L ,循环寿命大于1000次,工作温域范围较广,在-20℃至100℃之间均可正常工作。并且,该电池通过了过充、外短、针刺、热箱等多项严格测试,安全性得到了充分验证。在材料方案上,它采用了比容量大于240mAh/g 的三元正极,可耐高压 4.4V;搭配高比能、低膨胀复合硅碳负极,比容量达到 1800mAh/g 。

当制成全固态电池包后,系统电量为51.1KWh,系统能量密度在增程式车型中可达220Wh/kg,若应用于纯电车型,系统能量密度有望进一步提升至 280Wh/kg。尤为值得一提的是,金石全固态电池本次实现了首发装车,成为首款成功装车的全固态电池,这无疑是其商业化进程中的关键一步。

另一款产品是G垣固态电池,采用氧化物+聚合物复合体系,拥有两款电芯。一款是高镍三元+硅/石墨电芯,容量为197Ah,能量密度达300Wh/kg,峰值充电可达3C、放电4C;另一款同样是高镍三元+ 硅 / 石墨电芯,容量为 140Ah,能量密度和充放电性能与前者一致。G垣固态电池预计将在低空等领域率先得到应用,并且其产业化进度相对更快,有望在相关领域迅速占据市场份额。

从产品参数来看,金石电池作为硫化物路线的全固态电池,凭借硅碳负极实现了 70Ah 的容量和 350Wh/kg 的能量密度,-20-100℃的工作温域也使其适应更多复杂环境,目前已成功装车,展现出强大的市场潜力。而G 垣固态电池作为氧化物 + 聚合物路线的半固态电池,197/140Ah 的容量和 300Wh/kg的能量密度,在一些特定应用场景中也具备明显优势。

根据国轩高科透露的信息,当前国内硫化锂企业在技术和生产上已基本满足量产条件,硫化物纯度可达到3个9 以上,这为全固态电池的大规模生产提供了有力的原材料保障。同时,硫化物全固态电池的生产工艺已全部打通,按照计划,到2027年有望实现批量化量产,届时将进一步推动固态电池在市场上的普及。

02 产业重点方向

在关注固态电池发展的过程中,有几个关键方向值得重点留意。在原材料方面,硫化锂作为最核心的原材料,相关企业迎来发展机遇。

厦钨新能:作为硫化锂龙头企业,具备显著的成本优势;

有研新材:在国内客户拓展和送样方面进展顺利;

海辰药业:作为硫化锂新标的,其产品纯度可实现三个 9 以上,未来发展潜力较大。

在设备领域,新技术的落地离不开设备的支持。

曼恩斯特:作为国轩高科固态电池设备的独家供应商,目前已有在手订单;

纳科诺尔:作为干发电极龙头企业,在固态电池生产设备方面具有领先地位;

宏工科技:专注于干法电极前端混料环节,并与清研电子展开深度合作,有望在固态电池生产设备市场中占据一席之地。

此外,硅碳作为下一代负极路线,也备受关注。

上海洗霸:作为硅碳负极稀缺标的,已与 ATL 实现战略合作,在硅碳负极技术研发和市场拓展方面走在了前列。


03 硫化锂重点公司梳理

第一家  海辰药业

海辰药业作为医药行业的重要企业,近年来积极拓展业务版图,在固态电池领域的布局备受关注。其凭借在医药领域积累的技术优势,成功开辟了新的发展赛道。

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医药方向,公司是一家专注医药研究、生产、销售的高科技民营制药企业。建有符合GMP标准的现代化药品生产车间,研发实力强劲,成功开发加替沙星等30多个国家级新药,每年能推出10个以上新产品。其产品覆盖心脑血管、利尿、抗感染等多领域,在心脑血管类收入尤为突出。

在固态电池领域,子公司汇辰科技发挥着关键作用。在固态电池粘合剂方面,专注于应用于干法电极(正极、负极、电解质膜)的新型材料研发,以替代传统的PTFE材料。公司与清华大学欧阳明高团队展开深度合作,还与其团队旗下的赛科动力共同投资设立四川洛辰,目前相关项目已进入中试阶段,展现出良好的发展前景。

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在硫化锂生产方面,海辰药业采用液相法工艺,该工艺能够实现低成本、高纯度生产,初期规划在2026年产能达到百吨级,有望为固态电池的大规模生产提供稳定的原材料供应。此外,公司的锂电新型添加剂已实现批量供货头部电解液厂,这些添加剂能够有效提升电池的快充性能与安全性,目前具备硫酸酯类系列添加剂500吨、阻燃剂100吨、定制类添加剂 100 吨的产能。

得益于在医药领域积累的高分子有机物合成制造能力,以及对硫化氢等原料的应用经验,公司在纯度把控、环保处理和成本控制方面,相较于传统锂电企业有着降维优势。这种跨界转型的模式,与从医药原料成功转型锂电领域的永太科技颇为相似,极具发展潜力。

业绩方面,波动较大,但一直维持盈利,其中今年一季扣百同比增长12%。盈利规模虽然不大,但市值水平目前也不足30亿。

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第二家,厦钨新能

锂电池正极材料重要厂商,福建国资委旗下企业。前身为厦门钨业下属电池材料事业部,最早从事钴酸锂正极材料,2012年建立NCM三元正极材料生产线,后改制成股份有限公司并更名厦钨新能。

业务结构上,钴酸锂占比51%,三元材料占比45%。钴酸锂正极材料主要用于手机电池中,公司是全球龙头,市占率超过40%全球第一。

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三元材料产销量近年来快速增长,产销量进入行业前五。与松下、比亚迪、宁德、中航锂电、亿纬、国轩高科等都有合作。并且开发了针对低空飞行器,及无人机领域的高功率高电压三元产品。目前已实现量产,月产销量数百吨并持续增长。

在固态电池方面,公司在正极材料和硫化锂电解质方面均有布局。其正极材料NL型结构具备更强导电性,参数在同行领先。同时硫化锂技术行业领先,主要基于集团深厚的金属冶炼技术积淀。在硫化物固态电池单晶、高镍多晶正极研发上取得了突破,还开发出第二代锂镧锆氧及磷酸钛铝锂粉体和浆料。市场认为公司有与华为在固态电池有合作,但目前并未有官方确切证实。

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业绩方面,历史上保持盈利。2021年到2022年业绩爆发,但2023年三元材料价格下降较多,但2024已大幅收窄,接近与2023年持平。

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今年一季报扣非已转为小幅增长。
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第三家,有研新材

国内靶材头部企业,最终控制人是国资委。背靠原中国有色金属研究院,技术积累较为深厚。业务结构上,靶材占比74%,稀土材料24%。另外,还有包括小部分的红外光学和生物医用材料。

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公司半导体靶材全品类覆盖,以铜系靶为主,并持续推进钽靶工艺优化、先进存储用钨及钨合金等靶材开发,在行业有一定的地位。稀土材料主要涵盖稀土金属及特种合金、高纯稀土化合物、稀土发光材料、以及稀土磁性材料,这一块业务周期性较为明显。

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公司较早布局固态电池材料,重点研发高纯硫化锂,已突破固态电池专用高纯硫化锂技术,实现产品小批量稳定制备,并向国内头部电池企业和新能源汽车厂商送样和供货。申请了2项PCT专利、超过15项中国专利,发表超过30篇国际高水平论文,还发展并产业化了空气稳定的硫化物电解质。并在互动易上回复固态电解质用高纯硫化锂项目可实现产品小批量稳定制备,同时配合国内外客户进行验证或小批量供货,市场预期与宁德和华为或有合作。

业绩上,历史较为稳定,近两年受稀土材料价格下降影响有所回落。

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但今年一季报扣非净利,已出现大幅增长。
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第四家,粤桂股份

国内硫铁矿龙头企业,但业务非常多元化。

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业务结构上,硫铁矿产品占比接近三成,产品有硫精矿、硫酸、试剂酸、铁矿粉、磷肥等。硫精矿可用于进一步生产硫酸等化工产品;硫酸是众多化工产品的原料,广泛应用于农业、工业、国防、原子能工业等。

造纸业占比18%,产品包括机制浆、书写纸、生活用纸原纸、特种纸等,用于文化印刷、生活卫生用品、包装等领域。机制糖占比16%,主要为白砂糖和赤砂糖。此外贸易占比13%,主要为食糖贸易等。

目前公司与固态电池并没有直接关系,在近期互动平台有表示,公司目前没有固态电池用的硫化锂生产线,也没有固态电池用的硫化锂成品,尚没有与固态电池企业合作。

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不过公司有丰富的硫铁矿资源,据中报旗下云硫矿业采矿许可证范围内,保有硫铁矿资源量10458万吨。其中露天开采境界内保有资源量3902万吨,露天开采境界外保有资源量3190万吨,地下采矿部分保有资源量3366万吨。图片

而公司硫铁矿资源储量多、品位高、杂质少,是稀缺的优质资源。在硫化物固态电池成为行业发展热点的背景下,硫铁矿可作为潜在的前端原材料。

业绩方面,因产品具有较强周期性,净利润具有较强的波动性,23年大幅下降后,24年又大幅增长。

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今年一季报,扣非净利也是增长75%。
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第五家,道氏技术

在固态电解碳纳米管导电剂和硫化物电解均有布局的一家公司。

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业务结构上,锂电材料收入占比54%,主要是正极三元前驱和钴盐,业务与锂电池景气度紧密相连。接着是陶瓷材料占比16%,下游为建筑陶瓷行业,与房地产有一定关联,但历史上还较为稳定。

最后是碳材料占比9%,主要就是导电剂,包含石墨烯导电剂与碳纳米管导电剂,是未来重点发展的业务。在固态电池中,碳纳米管作为导电剂主要用于提升电极材料的导电性和改善界面接触,帮助解决固态电解质离子电导率较低的问题,同时增强电池的机械强度和循环稳定性。公司以石墨烯导电剂为起点,2014年开始批量将石墨烯导电浆料用于磷酸铁锂电池,2017年开发出碳纳米管导电剂浆料,在产销规模,客户认可,以及研发能力上处于行业第一梯队。

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同时还有在硫化物电解质上的布局,技术上其研究团队成功研发出电导率高达1mS/cm的硫化物固态电解质,并实现100克量级的稳定生产。目标是在2025年实现公斤级以上硫化物电解质的稳定供货。合作上,2024年11月公告与固态齐辉共同出资设立固态电池子公司,双方聚焦硫化物固态电池电解质的研发与产业化。

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业绩方面,波动性非常大。2021年业绩高峰之后,净利不断回落,2023年扣非净利亏5000万。主要是锂电行业下行,三元前驱体产品跌价所致。,2024年有所好转。

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今年一季也是业绩也是出现明显好转。

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