$高乐股份(SZ002348)$ 固态电池的研究背景和技术路线
自20世纪70年代以来，业界就知道锂金属负极能极大提高电池的能量密度。在液态电池时代，电池充电时有一种被称为锂枝晶的树枝状物会刺透隔膜造成短路或者导致电池内部电阻快速增加，锂枝晶是造成液态锂电池短路的元凶。锂枝晶会穿透电池的隔膜，造成正负极短路，导致起火燃烧甚至爆炸。电池负极材料从现在用的碳基，跨过硅基，直接过渡到锂金属，能极大提升电池的能量密度。锂金属负极不能与传统液态电解质一起应用，业界普遍认为要想运用锂金属，需要一种固态电解质，它的导电性能需要与液体大致相同，但能抵制锂枝晶的形成，并且不会与金属锂发生化学反应。
固态电解质的理想的状态是：
材料需要有液体电解质的锂离子电导率；
对锂金属具有化学和电化学稳定性；
尽可能地少产生锂枝晶；
制造成本低，适合商业推广。
当下的固态电池行业，主流的技术路径有三种，分别是：聚合物、硫化物、和氧化物。
未来谁掌握了固态电池的秘密，谁就能掌握新能源动力的核心，进而率先抢占全球市场。上述三种路径各有优缺点，日韩致力于硫化物材料技术路线，欧洲走的是聚合物路线，美国则是同时推进多条路线，而国内主要以氧化物路线为主。
聚合物：是最早实现固态电池装车测试的。优点是易加工，与现有的液态电解液的生产设备、工艺都比较兼容，机械性能好且比较柔软。但它的缺点也十分致命，首先是电导率太低，需要加热到60度高温才能正常工作；其次是与锂金属的稳定性较差，无法适配于高电压的正极材料，所以限定了它的能量密度。聚合物的性能上限较低且热稳定性普遍在200度以下，氧化物与硫化物的热稳定性可较轻松达到400-600度，而聚合物在高温下也会发生起火燃烧的现象，安全的问题并未得到太大改善。因此，聚合物虽然是三条技术路线中最早开始推进商业化应用的，但到现在也没有大面积铺开。
硫化物：是三种材料体系中电导率最高的，并且电化学稳定窗口较宽，但热动力稳定性较差，所以如何保持高稳定性是一大难题。一种解决方法是进行外层涂覆，但这又增加了电池的电阻。另外，硫化物至今仍然无法避免锂枝晶的产生。在生产层面，硫化物固态电池的制备工艺比较复杂，因为硫化物容易与空气中的水、氧气反应产生硫化氢剧毒气体。这个问题可以在工艺上解决，但会增加不小的成本。综合来看，硫化物是全固态电池中潜力最大的，诸多动力电池巨头选择其为主要技术路径。其中丰田最为激进，拥有全世界最多的固态电池专利。
氧化物，它具有较好的导电性和稳定性，并且离子电导率比聚合物更高，热稳定性高达1000度，同时机械稳定性和电化学稳定性也都非常好。但相对于硫化物，电导率还是偏低的，这使得在性能中会遇到容量、倍率性能受限等一系列问题。更严重的一个问题是，氧化物非常坚硬。氧化物的颗粒是以点接触形式存在，用氧化物做成的全固态电池将是一个孔隙率非常高的电池，这些孔隙就无法导锂。这些问题导致氧化物体系不大可能是全固态电池。目前国内在研发的其实是固液混合方向，既有氧化物的固态电解质层，又有电解液浸润，这样能够填充孔隙，让它有完好的导锂通道。
1.据上海洗霸官微，9月25日，上海洗霸与中国科学院上海硅酸盐研究所签署固态电解质材料技术相关知识产权转让协议。根据协议约定，上海洗霸受让专利包括《一种有机-无机复合准固态电解质以及准固态锂电池》、《一种锂空气电池用或锂锂对称电池用电解液》、《一种固态锂金属电池及其制备方法》。上述专利技术发明人为硅酸盐所张涛研究员团队。基于张涛团队在固态电池电解质核心材料宏量制备和固固界面革新型技术成果，硅酸盐所将协助上海洗霸验证技术可行性和实施放大，开展固态电池粉体材料产业化开发工作。
2.公司官网宣布 公司新成立新材料事业部 先进材料事业部 事业部聚焦新能源领域的新材料和新技术，以复旦大学赵东元院士团队、中科院上海硅酸盐研究所张涛研究员团队原创性科研成果为基础，以产出迭代性技术和材料为目标。目前已在筹建：（1）200吨/年固态锂离子电池粉体材料；（2）500吨/年锂离子电池硅碳负极材料；（3）500吨/年钠离子电池软碳硬碳复合负极材料；（4）1000吨/年锂电池级羧甲基纤维素锂（CMC-Li）等产品工业化生产放大示范线，产品已在相关电池公司进行测试与验证中，有望在2023年取得市场销售。
先看$上海洗霸(SH603200)$ 两个研究团队，都是大神人物。
赵东元院士团队
中国乃至世界最顶尖的材料科学家，成果获中国自然科学领域最高奖项——中国自然科学奖一等奖（2000年以来仅15个项目获奖），将被用于开发介孔碳导电剂和硅碳负极材料，推进高比容量、高功率和长循环稳定性电化学电池开发。
2022年10月27日，上海洗霸宣布控股山东复元新材料科技有限公司。控股公司原控股股东为赵东元，现控股股东为上海洗霸（52.5%股权），赵东元持剩下47.5%股权。赵东元2011-2017年曾为上海洗霸独立董事。
赵东元，中国科学院院士、第三世界科学院院士，复旦大学党委常委、统战部部长、化学与材料学院院长、复旦大学学术委员会主任委员，主要从事功能介孔材料合成、结构和在催化、电池、生物、水处理等方向应用的研究工作。赵东元院士领衔的研究团队是国际上功能介孔材料研究领域的核心研究团队之一，在功能介孔材料合成、功能设计、结构调控、原位表征、应用开发等领域取得了一系列国际公认的开创性成果，提出了一系列合成新原理、新概念、新方法，创制了系列不同组成、结构和功能的介孔材料，研究成果得到国际同行们的广泛赞誉，引领国际介孔材料领域的研究热潮。2021 年 11 月，赵东元院士领衔完成的“有序介孔高分子和碳材料的创制和应用”项目获国家自然科学奖一等奖。
赵东元院士被列为介孔材料领域发表论文及引用率世界第一位，全球所有领域Top1000科学家（Guide2Research 2022年评定，第496位，中国材料科学第1位），连续八年被列为全球化学和材料领域高被引科学家，担任国际介孔材料协会主席，获得了多项国际重要奖项，包括国际介孔材料协会成就奖、发展中国家科学院科学奖等。
另外，2021年 11 月，赵东元院士领衔完成的“有序介孔高分子和碳材料的创制和应用”项目获国家自然科学奖一等奖。这个奖项又是什么水平呢？中国自然科学领域的最高奖项。这个奖项的含金量有多高？历史上多次空缺（不仅要在科学上作出重大发现，而且要求在学术上具有重大国际影响力，得到国内外公认。同时，还要获得2/3以上评审委员的投票），2000-2020年（2021年疑似空缺，2022年还未评）空缺9次，仅有15个项目获奖！
赵东元院士的项目，由上海市提名，是上海市2002年之后的又一次获奖，该项目“在国际上率先提出了有机-有机自组装新思想，创制了全新有序介孔高分子和碳材料；建立了分步组装理论，首次将介孔材料从无机组成扩展到有机高分子和碳，在分子水平上揭示了有机-有机自组装机制；建立了体系化的合成方法学，创制了一系列不同孔径、形貌、组成、孔道结构的有序介孔高分子和碳材料；提出了多元协同共组装新策略，实现了介孔高分子和碳材料功能的精确调控，将多种功能普适性地引入到高分子和碳材料中，创制了全新功能介孔复合材料；揭示了介孔独特的物质输运和界面反应规律，解决了微孔传质限制和大孔活性位点少的难题，实现了高比容量、高功率和长循环稳定性电化学储能器件，为独特的新一代药物合成催化剂、仿生离子通道、柔性微流控器件等的构筑奠定了基础，创造了巨大的经济效益”。
上海洗霸控股复元新材料，未来将推进的项目就是赵东元院士的这项结果，将在赵东元院士团队的研究基础上，开发介孔碳导电剂和硅碳负极材料，如果开发成功将为高比容量、高功率和长循环稳定性电化学电池产品的开发。
张涛研究员团队
年纪尚轻，研究成果被引量惊人，将被用于开发离子固态电池电解质粉体，加快固态电池商业化进程。
2022年9月25日，上海洗霸与中科院上海硅盐研究所签署固态电池电解质材料技术相关知识产权转让协议，上海洗霸受让一系列相关专利。专利技术发明人为硅酸盐所张涛研究员团队。基于张涛团队在固态电池电解质核心材料宏量制备和固固界面革新型技术成果，硅酸盐所将协助上海洗霸验证技术可行性和实施放大，开展固态电池粉体材料产业化开发工作。
张涛研究员年纪尚轻，但研究成绩也非常惊人，SCI论文100余篇，被引超过1万次（要知道被引量是需要时间积累的，张涛研究员的首篇英文论文发表距今应该不过10年，被引超1万次已经是很厉害的成就了），h index 47，发过多篇材料科学顶刊，是电化学储能材料与器件课题组组长，主要研究方向有：（1）固态电解质材料和固态电池 （2）高比能金属空气电池（锂空气、锌空气等） （3）碳基复合电极材料 （4）电化学储能材料及其界面物理与化学。所以假以时日张涛研究员应该也会成为我国材料科学界的大牛。
张涛研究员的研究成果，将被用于开发锂离子固态电池电解质粉体，推进大容量、高比能固态锂金属电池的研究开发，加快固态电池的商业化进程。
上海洗霸在公司官网宣布，公司新成立先进材料事业部，先进材料事业部聚焦新能源领域的新材料和新技术，以复旦大学赵东元院士团队、中科院上海硅酸盐研究所张涛研究员团队原创性科研成果为基础，以产出迭代性技术和材料为目标。目前已在筹建：（1）200吨/年固态锂离子电池粉体材料；（2）500吨/年锂离子电池硅碳负极材料；（3）500吨/年钠离子电池软碳硬碳复合负极材料；（4）1000吨/年锂电池级羧甲基纤维素锂（CMC-Li）等产品工业化生产放大示范线，产品已在相关电池公司进行测试与验证中，有望在2023年取得市场销售。
200吨/年电池粉体材料，大概率基于张涛研究员的专利成果，500吨/年锂电池硅碳负极材料、500吨/年钠离子电池软碳硬碳复合负极材料，大概率基于赵东元院士团队的研究成果。1000吨/年锂电池级羧甲基纤维素锂等产品工业化生产放大示范线，产品已在电池公司测试验证，有望今年取得销售，说明公司已经初步具备电池材料工业化生产的能力，如果前述的几个项目开发顺利，公司有能力推进工业化生产。
过往其他电池厂的发展也都是基于学术成果，由具有相关学术、技术背景的人才创立。上海洗霸立足于两个材料科学顶尖研究团队的研究成果，核心技术获得国家自然科学奖一等奖，至少从研究团队的地位、研究质量、成果转化潜力来说，上海洗霸的潜力应当是最大的。
往远看5年，固态电池无疑会是最具颠覆性和商业潜力的电池技术之一。一方面通过把可燃性的电解液换成固态电解质，很大程度解决了液态电池易燃的问题。另一方面更容易替换成终极负极方案——锂金属，可将能量密度提升10倍以上。“目前液态锂离子电池的能量密度到了300Wh/kg，这已经达到了一个极限，下一步或下一代电池要发展固态电池，逐渐要过渡到全固态锂电池。”中国工程院院士陈立泉在2021年中国电动汽车百人会论坛上表示。
同时，固态电池的竞争对手不是2022年的液态电池技术，而是2025-2030年的性能和成本结构，液态电池规模化带来的成本下降是重中之重，标准在不断提高。
综上所述，未来固态电池星辰大海，$上海洗霸(SH603200)$ 袖珍小盘，价值重估，值得珍惜，以上分析不构成买卖建议。
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