固态电池对锆的需求量将是现在的至少50倍从新能源电池的技术发展路径和发展趋势来看，未来固态电池应该是锂电池的主要产品和发...

2025-05-14 08:32:05 今晚世界杯

来源：雪球App，作者： 46shiiow，（https://xueqiu.com/2062601203/241295209）

固态电池对锆的需求量将是现在的至少50倍从新能源电池的技术发展路径和发展趋势来看，未来固态电池应该是锂电池的主要产品和发展方向。目前全球主要动力电池研究单位和生产厂家在大力研发固态电池，该电池能够大幅提高安全性、能量密度及充电效率，预计 3 到 5 年可以产业化。从锂电池对二氧化锆的用量上来看，三元锂电池正极材料添加剂的比例是 0.4%，而固态电池的比例高达 20%。如果所有电池全部变为固态电池，那固态电池对二氧化锆的需求量为25,000~30000 吨，对锆的需求量将是现在的至少50倍。从这个数据可以看出，一旦固态电池量产后，二氧化锆的需求将出现爆发性的增长。

固态电池的体系是由半固态-准固态-全固态，逐级发展演变的。目前所有头部固态电池公司能推出的产品均为半固态电池，均处在装车前的节点上。国内国外所有的半固态电池我都算上，几乎100%为氧化物电解质体系(按质量占比算)，因为氧化物电解质是最好突破也是目前最成熟的。最后体系发展到全固态，也是氧化物和硫化物两大阵营，目前基于各大公司来看，两种体系是共存的。聚合物单独没戏，只能与氧和硫体系结合做复合电解质。那氧化物固态电解质到底是怎么构成的？它是由快离子导体，粘结剂和锂盐组成。快离子导体最常见的就是锂镧锆氧LLZO，锂镧锆钛氧LLZTO，晶体结构为石榴石型，快离子导体约占固态电解质总质量的80%。粘结剂常见为PVDF，PTFE等，其约占固态电解质总质量的5%。锂盐常见为高氯酸锂，三氟甲基磺酸锂，双(三氟甲基磺酸)亚胺锂，三(三氟甲基磺酸)甲基锂等，其约占固态电解质总质量15%因此固态电解质里质量最大的就是陶瓷粉体LLZO等快离子导体。LLZO又是怎么形成的呢？他由氢氧化锂，氧化镧和氧化锆混合烧结成的，氧化锆约占LLZO烧节前质量的25%，氧化镧约占45%，氢氧化锂约占35%。因此氧化锆占氧化物固态电解质的质量为0.8*0.25=20%与纪要里的氧化锆占电解质质量比例相吻合。然而由于固态电解质用于电池，极片与电解质之间存在较大的界面电阻，由于锂离子经过固态电解质在电池中迁移，固态电池与电极极片的接触状态极大的影响了电池性能。如果极片与固态电解质之间接触不好，并且极片内部没有足够的锂离子扩散通道，锂离子迁移将受到影响，降低了电池的容量。所以一般利用固态电解质包覆到正负极活性材料，确保材料颗粒间锂离子通道畅通性。所以正负极还要涂覆LLZO。绝大部份氧化物半固态电池都需要构建一层陶瓷隔膜，材料还是LLZO。所以综合来看，整个固态电池中氧化锆的用量绝不仅于此。很多朋友问，那氧化镧的用量岂不是更大？按价格算氧化镧7000一吨，是最便宜的轻稀土之一，而氧化锆目前4万一吨。而且其他固态电池如基于最常见的氧化物电解质的固态钠离子电池，它的快离子导体是Na3Zr2Si2PO12也不用镧。况且镧也没有如东 方 锆业与三 祥 新材如此辨识度之高的全锆产业公司。具体1gw固态电池用氧化锆多少吨，各家公司不一样，也不是我们能知道的，这个东西得去电池企业的环评里看，我看过的都是保密的。总之锆在固态电池里应用的路线是比较确定的，基于氧化物体系，无论是固态锂还是固态钠都饶不开氧化锆。还有远超氢燃料电池的终极燃料电池—固体氧化物燃料电池SOFC，它的电解质粉体就是氧化锆，质量占比超过90%。