行业投资评级 - 报告未明确提及行业投资评级 [1][2][3][5][6][7][8] 核心观点 - 无负极电池技术通过直接在集流体表面沉积锂离子,实现更高能量密度(650Wh/kg质量能量密度和1300Wh/L体积能量密度)和更低成本,但需解决锂枝晶生长和SEI膜破裂重组导致的死锂问题 [8][15][19][23] - 宁德时代"自生成负极"技术通过纳米级界面层提升离子传导速度100倍,沉积粒径提升10倍,循环寿命显著增强,体积能量密度提升60%,质量能量密度提升50% [40] - 比亚迪无负极专利采用多孔海绵状集流体(孔隙率40-60wt%),亲锂性梯度增强设计,引导锂离子优先底部沉积,抑制枝晶生长 [46] - 中一科技专利布局锂-铜一体化复合负极材料,通过锂合金层和碳层结构抑制枝晶生长,减少阻抗,改善电化学性能 [65] 无负极技术概念 - 技术定义:无负极电池负极集流体表面不预置活性材料,锂离子直接从正极脱出沉积于集流体表面,区别于传统锂离子电池(石墨负极)和锂金属电池(预置锂箔) [12][14] - 核心优势: - 能量密度:放电电压平台高于传统锂离子电池,质量/体积能量密度分别达650Wh/kg和1300Wh/L,显著优于金属锂电池(500Wh/kg,1200Wh/L) [15] - 成本:简化制备流程,降低金属锂用量 [15] - 技术瓶颈:锂枝晶生长导致短路风险,SEI膜破裂重组消耗活性锂离子 [19][23] - 解决方案:集流体改性(三维结构/亲锂涂层)、电解液优化(高浓度/固态电解质)、人工SEI膜构建、补锂技术引入 [25][27] 产业进展 - 宁德时代技术突破: - 自生成界面保护层降低副反应消耗85%,活性离子渗透率降低93%,电池存储性能提升300% [40] - 比亚迪专利创新: - 多孔集流体掺杂锂/钠/镁等亲锂金属元素,降低电化学反应动力学壁垒,实施例显示表面无枝晶沉积(对比例存在明显枝晶) [45][46] 相关标的 - 中一科技: - 产品结构:锂电铜箔(6μm及以下为主)和电子电路铜箔(8-210μm),应用于新能源汽车/储能/消费电子领域 [55] - 财务表现:21-25年Q1营收CAGR达30%,25年Q1毛利率回升至5% [57][59] - 技术储备:锂-铜复合负极材料专利通过合金层和碳缺陷位协同抑制枝晶,提升循环稳定性 [65]
固态电池专题(二):无负极技术:负极的终局路线