中邮证券报告指出,氧化物固态电解质兼具电导率和稳定性,量产难度适中,发展进度较快。主要路线包括钙钛矿型LLTO、石榴石型LLZO、快离子导体型LATP等。氧化物电解质制备方法包括固相法和液相法,固相法成本低为主流、液相法可实现纳米化。三祥新材氧化物电解质已完成送样测试,锆基氯化物已向下游小批量供货。氧化物路线在半固态电池中率先规模化装车,是当前产业化进度最快的技术路线之一。
氧化物电解质三条技术路线
氧化物固态电解质由快离子导体、粘结剂和锂盐组成,约占固态电解质总质量的80%。主要路线:石榴石型LLZO(Li₇La₃Zr₂O₁₂),离子电导率10⁻³S/cm,电化学窗口宽、锂金属稳定、空气相对稳定,但需掺杂改性、生产成本高;钙钛矿型LLTO(Li₀.₃₃La₀.₅₆TiO₃),离子电导率10⁻³S/cm,电导率高、循环寿命好,但需高温退火、锂金属不稳定;快离子导体型LATP,成本低、空气稳定、电化学窗口最宽适合高电压体系,但电导率偏低、锂金属不稳定。
氧化物热稳定性好、电化学窗口宽、机械强度高,但电导率一般、脆度高难以加工、界面接触差。较多新玩家和国内企业选取此路线,预计采用与聚合物复合的方式在半固态电池中率先规模化装车。
氧化物电解质制备工艺
固相法:将锂盐、镧/锆/铝氧化物按比例粉碎、反复球磨和高温烧结。优点为原材料易得、成本低、工艺简单;缺点为能耗高、晶粒尺寸不均匀、易团聚。为目前LLZO主流生产方式。
液相法:将醋酸锂、有机镧/锆盐等溶解,混合反应后脱水聚合形成溶胶/凝胶,低温煅烧制备。优点为能耗少、掺杂均匀、颗粒可控、可纳米化;缺点为原材料成本高、存在环保问题。LATP涂覆需要纳米化,因此液相法为主流生产方式。干法和湿法工艺各有优劣,后续预计双路线并行。
氧化物电解质金属用量与成本
氧化物电解质单GW金属用量:LLZO路线含锂7.50%(约206吨LCE)、锆28.17%(约76吨锆)、氧64.33%;LLTO路线含锂31.79%(约53吨LCE)、钛60.80%(约192吨钛);LATP路线含锂5.04%(约38吨LCE)、钛48.22%(约70吨钛)、铝7.00%。
氧化物电解质价格约14.4万元/吨,单GW用量350吨,单GW电解质成本约5040万元。2030年氧化物电解质出货量预计154GW,市场空间约78亿元。
氧化物电解质相关标的
三祥新材:锆系材料龙头,电熔氧化锆产能26000吨、工业级海绵锆5000吨(含核级1300吨)。氧化物固态电解质已完成送样供下游客户组装固态电池测试,目前已完成中试线设计。卤化物锆基氯化物已向下游固态电池工厂实现小批量供货。股权激励考核目标2025-2027年净利润1.5/2.2/3.0亿元。
氧化物路线在半固态电池中率先规模化装车,相关锆材料需求将率先释放。建议关注三祥新材等锆基材料核心供应商。