一. 固态电解质分类
固态电池中的固态电解质主要包括聚合物、氧化物、硫化物三种技术路线。
1.1 优劣势比较
(1)氧化物电解质:热稳定性好、化学稳定性好;离子电导率一般。
(2)硫化物电解质:离子电导率高、热稳定性好;但制备难度较大。
(3)聚合物电解质:加工性能好,但热稳定性差、离子电导率低。
1.2 主要材料构成
(1)氧化物电解质:主流材料包括LLZO(石榴石型)、LLTO(钙钛矿型)、LATP(NASICON型)、LAGP(LISICON型)四大类。
(2)硫化物电解质:主流材料包括硫银锗矿型(LPSCl)、玻璃陶瓷型、Thio-LISICON型(LGPS)、复合型四大类。
(3)聚合物电解质:主流材料包括PEO基、PVDF基、PAN基、PMMA基、复合型五大类。
二. 材料端上游资源
2.1 锆(LLZO)
氧化物电解质LLZO的原材料包括二氧化锆、硝酸锆、碳酸锆。
全球锆矿储量主要分布在澳大利亚、南非,合计占比约80%;国内锆矿储量占比仅0.7%,主要依赖进口,锆英砂处于供应紧平衡的状态。
锆下游用途广泛,应用场景包括陶瓷、耐火材料、化工、电子、电池等领域。
国内锆供应商包括:东方锆业、三祥新材、盛和资源。
东方锆业:国内锆制品头部供应商,产品包括锆英砂、电熔氧化锆、二氧化锆、氧氯化锆等;二氧化锆产能1500吨/年。
三祥新材:主营锆系制品、铸改新材料,向清陶能源等固态电池厂商供应锆基材料。
2.2 锗(LAGP、LGPS)
氧化物电解质LAGP、硫化物电解质LGPS的原材料包括二氧化锗、硫化锗。
全球锗资源较为集中,美国占比45%,我国占比41%;我国是全球最大的锗产出国,占比67.9%。
锗是重要的半导体材料,应用场景包括红外成像、光纤通信、光伏、航空航天等领域。
国内锗供应商包括:云南锗业、罗平锌电、驰宏锌锗。
2.3 硫(LPSCl)
硫化物电解质LPSCl的原材料包括硫化锂、五硫化二磷。
硫主要以硫化物矿石形态存在,如黄铁矿、白铁矿、方铅矿、闪锌矿等,其中黄铁矿分布最广。
国内硫矿供应商包括:粤桂股份、司尔特、国城矿业。
粤桂股份:主营机制糖、造纸、硫铁矿;公司硫铁矿资源储量2.08亿吨,年产能300万吨。
2.4 镧(LLZO、LLTO)
氧化物电解质LLZO、LLTO的原材料包括氧化镧、硝酸镧、氢氧化镧。
镧是一种稀土元素,我国具有丰富的稀土资源,全球产量占比约70%。
国内镧供应商包括:北方稀土、中国稀土。
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