2025年固态电池设备行业深度：固态电池0-1快速发展，产业化初期设备商优先受益

固态电池具备高能量密度&高安全性，未来应用场景广阔

固态电池采用固体电解质，具备能量密度、安全性高等 优势

固态电池与液态电池的本质区别在于电解质的形态。液态电池使用液态电解质，隔膜用于防止正负极短路并允 许离子通过。当发展到半固态电池，电解质部分变为固态，但仍保留电解液与隔膜。当进一步发展到全固态电 池，电解质完全变为固态，隔膜也一同取消。

当前液态电池存在能量密度低、电解质易燃易爆、低温衰减等问题：1）能量密度较低：液态电池难以突破 350Wh/kg的极限，目前主流的磷酸铁锂电池的能量密度在200Wh/kg以下，三元锂电池的能量密度在200- 300Wh/kg之间，无法满足重大发展的需求，限制了多场景的应用；2）液态电解质易燃易爆：液态电解质中的 有机溶剂具有易燃性、高腐蚀性，在过度充电、内部短路等异常时电解液发热，有自燃甚至爆炸的危险；3） 低温衰减：在低温条件下，电解液的粘度增加，导致锂离子的迁移速率降低，进而影响电池的充放电效率；同 时电解液的电导率也会随着温度的降低而显著下降，这进一步加剧了电池性能的衰减。

固态电池具备高能量密度、高安全性、不存在低温衰减问题。（1）高能量密度：传统液态锂电池能量密度小于 300Wh/kg，而固态电池的能量密度能达到300-500Wh/kg。电池的能量密度是由电池的工作电压及比容量决定的 ，固体电解质不仅具有较宽的电化学窗口，能适配高电压的正极材料，还能兼容高容量的金属锂负极；此外， 传统液态电池需将单体先进行封装再进行串联组装，全固态电池可以先串联后封装，这能减少封装材料的使用 ，降低电池系统的重量和体积，从而使得固态电池的能量密度得到进一步提升。（2）高安全性：传统液态电池 的电解液使用可燃性有机溶剂，在受到外力或封装不善时容易发生漏液现象，而固态电解质不存在液体泄漏的 问题，在针刺、挤压测试中不易短路或起火，抗物理损伤性能优于液态电池；另外，液态电解液在150-200℃即 可分解，甚至有自燃和爆炸风险，而固态电池热失控温度通常在200-600℃，电池安全性得到有效提升。（3） 解决低温衰减问题：全固态电池由于采用全固态电解质，不会出现电解液在低温环境下充放电效率衰减问题。

半固态电池已导入消费电子领域，随着全固态成本降低 &成熟度提升有望加速产业化

固态电池高安全与高比能优势显著，有望率先于无人机等成本敏感度低的高端消费领域实现小批量产。相较液态电池 ，固态电池作为轻量化高比能电源更适配无人机长续航要求，此外作为高安全&高电容量便携式电源已在手机、可穿 戴设备、儿童消费电子等对安全性要求较高的消费电子产品上实现应用。

消费电子：目前仅半固态电池导入无人机&消费电子产品，后续随着全固态电池成熟有望加速导入。辉能科技/卫蓝 新能源首条40MWh/200MWh半固态产线用于无人机等高端消费品。Vivo X Fold 5与S20手机机型采用了硅负极半固态 电池，能量密度分别达780Wh/L与838Wh/L。

动力/储能电池：全固态电池仍受性能、成本制约，目前仅半固态电池开启规模化装车；全固态电池预计2027年开始 小批量上车，2030年后规模化应用于储能领域。（1）动力电池：固态电池提升安全和续航，并有利于打造高电压平 台、更高效的CTC技术和热管理系统。我们预计短期由安全性驱动，长期由能量密度驱动，但目前技术尚不成熟，仅 半固态电池小批量装车。我们预计随着国家补贴项目进入审核期，全固态电池有望加速小批量上车。（2）储能电池 ：固态电池具备本征安全，契合储能电池高安全要求，但循环寿命、性价比受限，当前应用以示范性储能项目为主， 需技术突破成本降低后，实现商业化应用。

动力电池：半固态电池进入量产，全固态电池为行业终局

固态电池技术发展和应用预计将呈现梯次渗透趋势。我们预计液态电池到固态电池的技术迭代路径大致遵循“固态电 解质→新型负极→新型正极”顺序。

目前主要进入量产的是半固态电池：引入固态电解质，但仍保留少量电解液，正负极仍为三元+石墨/硅负极，并采用 负极预锂化等技术提高能量密度；

第一代全固态电池预计于2025-2027年量产，能量密度200-300Wh/kg（采用全固态电解质）：用固态电解质逐步至完 全取代电解液，并采用高镍三元正极和石墨或硅碳负极。

第二代固态电池预计2027-2030年量产，能量密度400Wh/kg（导入高容量硅碳负极）：将逐渐减薄固态电解质的厚度 ，并采用高镍三元正极与高容量硅碳负极。

第三代固态电池预计2030年后量产，能量密度超过500Wh/kg（导入金属锂负极、复合电解质及高容量正极材料）： 重点攻关金属锂负极，逐步向复合电解质（主体电解质+补充电解质）、高电压高比容量正极（高镍、富锂、硫等）发 展。

后续迭代导入高性能正负极，打开电池性能空间

未来电池能量密度提升，驱动正负极向高性能迭代。

负极材料：目前以石墨负极为主，短中期向硅基负极发展，长期有望切换至金属锂。锂电池负极材料目前以石墨为 主，具有高电导率和高稳定性等优势，但已接近理论比容量(372mAh/g)。（1）硅基负极理论比容量高(4200mAh/g) ，但存在体积膨胀(380%)、导电性差和SEI膜不稳定的问题，多与石墨掺杂应用。（2）锂金属负极理论比容量高 (3860mAh/g)，电位低(-3.04eV)，导电性优异，因此具有巨大潜力，但存在锂枝晶、循环时体积变化等问题。整体看 ，负极液态向硅碳负极发展，尤其CVD法迎来突破，但固态必然向锂金属负极迭代，其最具备性能潜力。

正极材料：短期沿用高镍体系，长期向超高镍、富锂锰基、高压尖晶石等高容量正极材料迭代。固态电池电化学窗 口更宽，因此可以使用的正极材料更为广泛。半固态/固态电池短期预计仍会沿用三元高镍体系，但或通过单晶化、 氧化物包覆、金属掺杂等手段进一步提升电压，从而提升电池能量密度。在固态电解质、金属锂负极等技术逐渐成 熟后，正极材料预计向超高镍、富锂锰基、高压尖晶石等新型体系进一步迭代。近期看，锰酸锂/镍锰酸锂尖晶石体 系进展快，未来有望迎来突破，富锂锰基能量密度最高，但存在循环寿命等一系列短板，远期有望迎来机会。

全固态电池干法工艺为主线，打开设备全新需求空间

传统液态电池需要搅拌/涂布/烘干/注液等湿法工艺

液态电池生产在实际生产中主要采用湿法工艺，包括电芯前段工艺（极片制作）、电芯中段工艺（电芯制作）、 电芯后段工艺（化成分容），以及模组和电池包（PACK）工艺，分别对应到设备端主要是前道设备（搅拌/涂 布/辊压/模切）、中道设备（叠片/卷绕/注液）、后道设备（化成/分容）。

半固态电池与液态电池所需的设备工序差别不大

半固态电池可兼容传统锂电池生产工艺，只需新增加一条专产半固态隔膜的生产线，生产设备与液态电池隔膜 的设备兼容。对比传统液态电池，半固态电池的隔膜无明显工艺改变，调整参数即可，不过因为半固态电池需 要提升离子导电率，所以要求隔膜的孔径更大、强度更高，因此需要采用湿法拉伸+涂覆的工艺。

1）固态电解质涂布：相较铁锂和三元的电芯，增加了固态电解质涂布的步骤，这不是简单地插入了一个步骤， 整个电芯工艺参数包括压实密度、剥离力都有所变化；

2）辊压：半固态电池能量密度较高，因此压实密度也较高，辊压机会变大。

3）注液：半固态电池仍然有电解液注液，称为为“浸润”，电解液用量较少。

4）化成分容：在电芯首次充放电后会损失很多锂、很多能量密度，为了补充能量密度，会对电池做预锂化，这 个技术在三元或铁锂等液态电池中应用很少，但在固态电池特别是密度较高的固态电池中，会应用预锂化以追 求更高的能量密度，对于宁德时代、比亚迪等液态电池企业直接充放电，而半固态电池企业需要先做预锂化。

全固态电池前道：电极片制造+固态电解质成膜为关键

全固态电池的前道制造关键在于电极片制造环节和固态电解质成膜环节，两者均可以采用湿法/干法工艺。其中 电解质成膜工艺会影响电解质厚度及离子电导率，厚度偏薄，会导致其机械性能相对较差，容易引发破损和内 部短路；偏厚则内阻增加，并由于电解质本身不含活性物质，会降低电池单体和系统的能量密度。

（1）极片的干法工艺避免了溶剂的使用和干燥环节。①湿法工艺：将活性物质、导电剂、粘结剂分散在液态溶 剂中形成浆料，然后将浆料涂布在集流体上，再经过干燥、辊压、蒸发等工序制成电极极片。②干法工艺：不 使用液态溶剂，将活性物质、导电剂、粘结剂（通常是PTFE）的干粉混合均匀，然后通过热压延工艺直接压制 成连续的电极膜后与集流体复合，或者将干粉混合物直接沉积/压制在集流体上，避免溶剂的使用和干燥过程。

（2）固态电解质成膜环节中湿法路线相对成熟，干法路线潜力更大，为未来发展大趋势。全固态电池中硫化物 电解质对极性有机溶剂较为敏感，此外金属锂负极容易与溶剂反应，主流思路为切换干法电极工艺，但目前干 法工艺刚刚起步，难点在于厚度、压实、幅宽、跑速等，主流厂商仍以湿法工艺为主，选取特定溶剂，实现较 薄的固态电解质膜厚度，但干法仍为未来发展大趋势。

全固态电池中道工艺：叠片+等静压带来设备增量需求

叠片机：全固态电池不适用卷绕设备，对叠片机需求更高，且精度要求更高。叠片可以通过正极，固体电解质 膜和负极的简单堆叠实现电池各组件的集成，无论全固态电池还是液态电池都需要用到叠片机，但由于全固态 电池的固态电解质具有脆性特性，且对设备的精度和稳定性要求更高，使得其需要进行更多的叠片工艺，因此， 全固态电池制造所需要的叠片机需求也会增加。

按照裁片与叠片的先后顺序将叠片工艺分为分段叠片和一体化叠片。分段叠片沿用液态电池叠片工艺，将正极、 固体电解质层和负极裁切成指定尺寸后按顺序依次叠片后进行包装；一体化叠片是在裁切前将正极，固体电解 质膜和负极压延成3层结构，按尺寸需求将该3层结构裁切成多个“正极-固体电解质膜-负极”单元，并将其堆 叠在一起后进行包装。在叠片技术中，由于一体化叠片可以提升质量、降低成本、材料利用率高，故采用一体 化叠片工艺。

本土重点设备公司

先导智能：率先打通整线设备，中试线级别整线已量产

重视固态电池技术研发，全球布局研究院&与宁德战略合作加速固态电池研发。①公司重视固态电池前沿技术研发， 2024年其研发团队占总员工比例超过35%，硕博学历超过20%，并在无锡、上海、珠海及欧美等地设立研发中心。自 2020–2021年起，公司加大干法电极与等静压致密等关键技术研发投入，研发费用占营收比重超过10%，固态电池专利 数远高于友商。②公司与宁德2024年签订战略合作协议，双方将在固态电池、钙钛矿等领域开展研发合作。

率先打通固态电池整线设备，中试线级别整线已在客户端稳定量产。①作为全球少数具备锂电整线交付能力的装备企 业，先导智能已率先打通全固态电池量产的全线工艺设备环节，覆盖全固态电极制备、全固态电解质膜制备及复合设 备、裸电芯组装到致密化设备、高压化成分容等全固态电池制造关键设备；设备性能处于行业领先水平。②固态电池 试线设备交付国内外头部玩家，龙头强者恒强。目前，先导智能的固态电池设备及干法电极设备已成功发货至国内、 欧洲、美国、日韩等国家和地区的知名汽车企业、头部电池客户、新兴电池客户现场，并获得客户认可和重复订单。

赢合科技：深度布局前道设备，已向龙头出货中试设备

深度布局湿法&干法固态电池前道设备，近期已向龙头客户出货中试设备。涵盖固态湿法涂布、固态湿法辊压、 固态电解质转印、干法纤维化一体设备及固态干法成膜等在内的全套核心前道装备。近期向国内某头部电池企 业发货的一批核心固态电池设备，包括固态湿法涂布设备、固态辊压设备及固态电解质转印设备，助力客户建 设中试线；未来有望充分受益于固态电池产业化。

锂电设备业务国内外需求共振。①随着国内头部锂电池厂商开工率提升及扩产规划持续推进，2024Q4起国内锂 电设备行业复苏趋势逐步确立。今年1月，公司接连中标国内头部客户大单，包括涂布、辊分及组装线订单。② 海外锂电池扩产需求明确，2024年公司陆续取得欧美、日韩、印度、东南亚等地区的锂电设备订单，出海已实 现较大突破。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）