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一、固態(tài)電池電解質(zhì)鋰用量測(cè)算 ? 目前硫化鋰報(bào)價(jià)為650 美元/公斤（約 480 萬(wàn)元/噸），根據(jù)測(cè)算，在硫化鋰售價(jià)高達(dá) 480 萬(wàn)元/噸的情況下，硫化物電解質(zhì)的成本將超 過(guò) 200 萬(wàn)元/噸，如規(guī)?；瘧?yīng)用后，硫化鋰的量產(chǎn)價(jià)格降低至 30 萬(wàn)元/噸，則硫化物電解質(zhì)成本可降低至約 15 萬(wàn)元/噸，對(duì)應(yīng)電池成 本可從2.2元/Wh降至0.61元/Wh。 ? 單GW固態(tài)電池消耗431-442噸LCE。根據(jù)高工鋰電，單GWh固態(tài)電池對(duì)應(yīng)700噸-1000噸固態(tài)電解質(zhì)，假設(shè)按照700噸/GWh計(jì)算， 硫銀鍺礦型電解質(zhì)LPSCl對(duì)應(yīng)鋰金屬用量約81噸（431噸LCE），鋰鍺磷硫LGPS電解質(zhì)對(duì)應(yīng)鋰金屬用量約83噸(442噸LCE)，鍺金屬86噸。 ? 單GW三元電池/磷酸鐵鋰電解液平均消耗量為30/52.5噸LCE。單GW電解液消耗，根據(jù)高工鋰電，根據(jù)高工鋰電的數(shù)據(jù),三元電池單 GWh 大約消耗電解液 700-900 噸，而磷酸鐵鋰電池單 GWh 大約消耗電解液 1300-1500 噸，通常8噸電解液對(duì)應(yīng)1噸六氟磷酸鋰，1 噸六氟磷酸鋰對(duì)應(yīng)0.3噸碳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元電池電解液平均消耗量為30/52.5噸LCE。 二、固態(tài)電池負(fù)極用鋰長(zhǎng)期有望提升 ? 負(fù)極方面，目前已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的負(fù)極材料以石墨為主。當(dāng)前，鋰電池石墨負(fù)極的比容量已接近理論上限（372mAh/g）， 主要發(fā)展方向?yàn)楣柝?fù)極和鋰負(fù)極。 ? 硅負(fù)極材料：理論比容量遠(yuǎn)高于石墨負(fù)極（純硅負(fù)極比容量達(dá)4200mAh/g），且儲(chǔ)量豐富、環(huán)境友好，但硅負(fù)極在儲(chǔ) 鋰過(guò)程中體積會(huì)發(fā)生較大膨脹，容易導(dǎo)致活性物質(zhì)從導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)中脫落，使硅負(fù)極產(chǎn)生裂紋直至粉末化，循環(huán)壽命顯著減 損。華為于11月15日公開了硅基負(fù)極材料的專利，該專利主要解決了硅基材料因膨脹效應(yīng)過(guò)大導(dǎo)致電池循環(huán)性能低的 問(wèn)題，提高了負(fù)極的循環(huán)穩(wěn)定性。另一個(gè)影響硅負(fù)極產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的原因是固體電解質(zhì)界面膜（SEI），體積的反復(fù)變化 易使硅暴露在電解液中，導(dǎo)致SEI反復(fù)破裂和生成，厚度難以把控。 ? 鋰金屬負(fù)極：鋰金屬的理論能量密度是3860mAh/g，擁有常見金屬中最低的還原電位（–3.04V），被視為鋰電池的終 極理想負(fù)極材料，但目前仍存在鋰枝晶等問(wèn)題。 ? 鋰用量：目前單GW負(fù)極用量約為1312噸，按理論比容量3860 mAh/g計(jì)算，單GW用量約358噸LCE。 三、固態(tài)電池正極用鋰小幅增加，鎳、鈷、錳用量明顯增加 ? 磷酸鐵鋰材料適用于低電壓環(huán)境，是傳統(tǒng)動(dòng)力電池首選。正極方面，目前已經(jīng)商業(yè)化的正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵 鋰、三元材料（鎳鈷錳）等，其中磷酸鐵鋰具有高容量、低價(jià)格、原料來(lái)源豐富、環(huán)境友好及優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、循環(huán)充放電性 能等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)大容量動(dòng)力電池的首選材料之一。但其較低的工作電壓，限制了其能量密度的發(fā)揮。 ? 高鎳三元材料逐步成為半固態(tài)、全固態(tài)電池需求方向。由于固態(tài)電池電解質(zhì)可以承受更高的電壓（5V），因此可以在固態(tài)電池 中使用具有較高電壓平臺(tái)的正極材料，通過(guò)提升工作電壓以獲得更高的能量密度，高鎳三元正極材料因其高能量密度的特性， 正逐漸成為市場(chǎng)的主要需求方向。 ? 用鋰量小幅增加，鎳、鈷、錳金屬用量明顯增加。我們預(yù)計(jì)半固態(tài)、全固態(tài)電池正極材料未來(lái)將逐步由磷酸鐵鋰過(guò)渡至高鎳三 元等高能量密度材料，預(yù)計(jì)用鋰量小幅增加，鎳、鈷、錳等金屬用量將隨著滲透率提升有明顯增加。 四、固態(tài)電池各路線單位用鋰對(duì)比 ? 根據(jù)前述各材料摩爾質(zhì)量，我們計(jì)算磷酸鐵鋰/三元電池單GW用量為640/684噸LCE。 ? 固態(tài)電池（1）聚合物路線在常規(guī)鋰鹽基礎(chǔ)上添加PEO等聚合物提高室溫離子電導(dǎo)率，單GW用量為738噸LCE，（2）氧化物路線用 鋰單GW用量為899/746噸LCE，（3）硫化物路線單GW用量為1482/1250噸LCE。 五、固態(tài)電池用鋯 ? 鋯在全固態(tài)電池中主要用于氧化物、鹵化物電解質(zhì)。 ? 氧化物電解質(zhì)鋰鑭鋯氧（ LLZO ）和鋰鑭鋯鈦氧（LLZTO）都含有ZrO2。假設(shè)按單GW鋰鑭鋯氧用量約350噸，考慮元素占比， 約合金屬鋯76噸。 ? 鋯基鹵化物（如Li?ZrCl?）具有高離子電導(dǎo)率（>1mS/cm）、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，成本最低，是目前鹵化物電解質(zhì)的主流選擇。 假設(shè)按單GW用量350-400噸計(jì)算，鋯金屬用量為189-216噸。 假設(shè)：根據(jù)我們前述推算，假設(shè)固態(tài)電池電解質(zhì)采用硫銀鍺礦型電解質(zhì)LPSCl，正極材料采用高鎳正極，負(fù)極從硅負(fù)極材料逐步過(guò)渡 至鋰負(fù)極材料，電解質(zhì)、正極材料2025-2027年單位用量分別為431/693噸LCE，2028-2030年負(fù)極用量逐步增至350噸LCE。 ? 我們預(yù)計(jì)2027年固態(tài)電池量產(chǎn)后，碳酸鋰用量將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，2030年固態(tài)電池需求量將達(dá)到114萬(wàn)噸LCE，鎳、鈷、錳、鋯等 金屬用量達(dá)到101.8/12.7/12.7/15.6萬(wàn)噸。 假設(shè)以2030年固態(tài)電池裝機(jī)為基礎(chǔ)計(jì)算，各條路線金屬需求量如下：
