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全固态电池BOM成本

长江证券报告首次拆解全固态硫化物电池的BOM成本结构,并量化分析了各环节降本空间。当前1Wh全固态电池BOM成本1.66元/Wh,其中硫化锂占比高达75%,为绝对成本中心;三元正极材料占比约16%,其他原材料合计不足10%。干法电极工艺可降本15%、缩短生产时间16%-21%。长江证券认为,硫化锂国产突破+干法工艺普及将推动全固态电池BOM成本从1.66元/Wh降至0.54元/Wh,远期有望与锂电池平价。

BOM成本拆解——硫化锂75%独占鳌头,三元正极16%次之

以高能时代5Ah全固态电池环评数据测算,1GWh全固态电池年需硫化锂200吨、五硫化二磷200吨、氯化锂100吨、三元材料1000吨、负极石墨550吨、PVDF100吨、PTFE100吨、NMP200吨、铝箔300吨。硫化锂(300万元/吨)成本占比75%,为第一大成本项;五硫化二磷(1.6万元/吨)和氯化锂(12万元/吨)合计占比不足1%;三元正极材料(13万元/吨)占比约16%;负极石墨(3万元/吨)占比不足1%。硫化物全固态电池成本结构高度集中于硫化锂,与其降本空间最大形成对照。

干法电极——降本15%、工序减少20%的核心工艺路径

干法电极技术是全固态电池制造工艺的重要变革方向。与传统湿法工艺相比,干法电极无需溶剂、省去干燥环节,综合降本约15%;生产步骤从7步减至5步,生产时间减少16.2%-21.4%。干法电极尤其适用于厚电极和固态电解质膜制备——湿法工艺中溶剂残留会降低离子电导率,而干法无溶剂残留、离子电导率更高。聚合物纤维化技术是主要干法路径:高剪切力下PTFE纤维化,将活性材料颗粒连接,经热压形成自支撑电极薄膜。干法电极工艺的普及将直接拉动干法混合设备、纤维化设备、热轧设备等新型装备需求。

BOM降本路径——硫化锂降本+干法工艺双轮驱动

全固态电池降本有两条清晰路径。第一,硫化锂材料降本:当前价格300万元/吨,产业链目标降至30万元/吨,对应BOM成本从1.66元/Wh降至0.54元/Wh,贡献约67%降幅。天赐材料、厦钨新能等上市公司硫化锂中试线预计2025年建成,国产突破后成本曲线有望陡降。第二,干法工艺降本:干法电极综合降本约15%,按当前BOM成本折算可降低约0.25元/Wh。两条路径叠加,全固态电池BOM成本有望从1.66元/Wh降至0.4-0.5元/Wh区间,与当前液态锂电池基本持平。届时全固态电池在安全性和能量密度上的溢价将使其具备商业化竞争力。

设备端弹性最大——辊压设备从百万元级升至千万元级

固态电池工艺变革中设备端弹性最大。传统锂电池单GWh需配置2台辊压设备(正极+负极),价值量百万级。固态电池需增加电解质辊压环节,共需3台辊压设备,价值量从百万级提升至千万级。按3000万元/GWh测算,1000GWh新增产线对应辊压设备市场规模约300亿元。干法电极设备(混合、纤维化、热轧)、等静压设备(致密化压实)等新增设备类型进一步扩大设备市场空间。先导智能已打通全固态整线方案、韩国客户干法电极涂布设备已发货;纳科诺尔超高压、等静压设备研发中;利元亨中标国内首条硫化物固态电池整线项目。
全固态硫化物电池BOM成本构成(以高能时代5Ah电芯测算)
原材料1GWh单耗(吨)单价(万元/吨)成本占比
硫化锂20030075%
五硫化二磷2001.6~0.01%
氯化锂10012~0.02%
三元正极材料1,0001316%
负极石墨5503~0.02%
其他(PVDF/PTFE/NMP/铝箔等)~9%
BOM成本合计1.66元/Wh
点击阅读报告原文: 长江证券:固态电池行业深度报告硫化物进展加速设备材料先行(24页)
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