2025年锂电设备行业深度报告：固态电池产业化拐点在即，关注设备龙头与核心增量环节

固态电池：“三明治”结构的革命性电池技术

固态电池采用“三明治”结构，固态电解质是核心技术

固态电池采用“负极-固态电解质 -正极”的三明治结构。充电时， 锂离子从正极材料中脱出，通过 固态电解质迁移至负极，同时， 电子通过外电路到达负极，锂离 子与电子在负极表面结合并嵌入 负极材料。放电时，锂离子从负 极脱出，经由固态电解质返回正 极，完成能量释放。

固态电池四大电解质路线呈现差异化技术特性与产业化进程： 1）硫化物电解质凭借超高离子电导率（>10 mS/cm，可媲美液态电解质）成为产业化先锋； 2）氧化物电解质以卓越热稳定性（>1000℃）保障本质安全，清陶能源LLZO体系已装车智己L6实现368Wh/kg能量密度（半固态）； 3）聚合物电解质依托柔韧性优势，适配消费电子场景； 4）卤化物电解质凭借空气稳定性与界面兼容性（如Li3GdCl3Br3电导率11 mS/cm）成为新兴路线，宁德时代于2025年1月3日发布，通过Zr/Hf掺杂优化卤化物固态电解质，显著提升离子电导率与界面稳定性，电导率为1.15mS/cm。 信宇人重点开发稀土替代型卤化物，实现室温离子电导率>1 mS/cm，固态电池能量密度>400Wh/kg。

正负极材料：高能量密度路径持续演进

正极材料短期以超高镍三元为主，长期聚焦富锂锰基；负极材料硅碳复合路线短期主导产业化，长期趋向锂金属。 正极材料：短期以超高镍三元为主，镍含量目前可达98%。双相复合NCM9系产品比容量达215–235mAh/g(0.2C,3.0—4.3V)，首效性能＞89%(2C/0.2C)，循环寿命＞2000次。长期聚焦于富锂锰基，富锂锰基材料具备约300mAh/g的高比容量，相比传统三元材料提升显著（约200mAh/g），理论能量密度可超400Wh/kg，搭配固态电池有望突破600Wh/kg。锰资源丰富、成本低，仅为三元材料的1/5，储量为钴的千倍以上，预计成熟量产后可使正极成本下降15%-20%。 负极材料：硅碳复合路线主导产业化，硅负极具有非常高的理论容量（约4200 mAh/g），通过与碳材料复合，可以提高其稳定性和循环性能。实验数据表明复合结构可实现2000次循环仍保持1330 mAh/g左右的稳定容量。该技术并与商用电池制造兼容，可看作高能量密度电池的重要突破方向。长期方向以锂金属为主，锂金属负极有较高高理论容量（3860mAh/g），锂金属负极可引入Li₂ZnSb（LZS）中间层，有效解决了锂金属负极所面临的枝晶生长和界面不稳定性等关键问题。

三大主流电解质路线，硫化物为主流

性能不可替代：唯一实现液态级电导率的固态电解质（热压后离子电导率 32.2 mS/cm，液态电解质的3.2倍），满足高能量密度和宽温域需求。 成本下降路径：利用氧硫化磷锂电解质替代传统高成本硫化物，原料成本从195美元/公斤下降至14.42美元/公斤，不到其它硫化物固态电解质的8%，也远低于50美元每公斤这一商业化的要求，具有很强的成本竞争力。 国家资金倾斜：中国投入60亿鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术开展研发，其中包含硫化物电解质为主的宁德时代、比亚迪、一汽等。

固态电池优势：能量密度跃升

能量密度是衡量电池“单位重量或体积所能储存能量”的 指标，决定了电池体积大小和续航里程，是电池设计的核 心参数之一。通常能量密度越高越安全。 目前实验室固态电池的能量密度普遍可达400Wh/kg，而 市面主流锂离子电池约为150–250Wh/kg，相当于提升 了约1.6至2.3倍。 固态电池相比于液态电池能获得更大的能量密度有三大原 因：1、固态电池允许使用更高容量的锂金属负极，抑制结 晶从而避免短路，是能量密度跃升的核心原因；2、高电压 正极适配更高工作电压系统，提升能量输出，从而提高电 池能量密度上限；3、固态电解质为薄膜/陶瓷或复合层， 无需隔膜和液体灌装，可以更紧密堆叠极片，结构更精简， 单位体积电能输出更多； 宁德时代目前的方案能将三元锂电池的能量密度突破500 Wh/kg，目前已建成10Ah全固态电池性能验证平台，进一 步进入 20Ah 试制阶段，循环寿命为483次。自主研发硫 化物复合电解质+高镍三元正极+硅基负极技术，电芯能量 密度400Wh/kg，循环寿命超10000次，通过针刺、热箱 测试；

固态电池优势：本征安全性

固态电池具有本征安全性的原因如下：1. 不可燃性：固态电解 质（特别是氧化物类）为无机材料，不含有机溶剂，本身不具 燃烧性，不易与电极反应生成可燃气体，适用于航空、军工、 高端新能源汽车等高安全性场景。2. 热稳定性强：固态电解质 在高温下仍保持结构稳定，如LLZO分解温度超600℃，大大 延缓热失控链式反应的发生。3. 电化学稳定窗口宽： 高电压 下不易发生电解质分解，有助于构建高能量密度与高安全性兼 具的系统。电解液是造成液态锂离子电池安全事故的最大推手。 锂电池的热失控主要是因内部短路或工作温度过高的原因导致 初始温度上升，导致SEI膜分解，同时电解液持续升温释放多 种可燃气体与氧气，进而出现燃烧的情况。

投资赛道：材料突破+设备替代

固态电池产业化的关键制约因素解析

固态电池产业化难点主要体现在材料性能突破、核心设备替代、高精度封装检测与环境要求方面： 1） 材料技术瓶颈：固态电解质离子电导率低；硅碳负极膨胀大；粘结剂不适配干法或湿度控制差。 2）制程设备更新要求高：干法制膜成膜难度大；多辊压需求高一致性；高精密叠片、等静压要求提升。 3）封装与检测精度挑战大：气密性/微孔检测难；高致密性电芯易造成内部缺陷不显现。4）环境要求极高： 硫化物/金属锂高活性，易氧化/吸湿；整线需无水无氧环境。 随着硫化物电解质、硅碳负极、干法成膜、等静压工艺等环节持续取得突破，龙头企业正快速推动设备工艺标准化与产业链协同，固态电池有望自2025H2起逐步进入规模放量阶段。

硫化物电解质、硅碳负极、粘结剂形成材料端突破

硫化物电解质：离子电导率瓶颈突破。湖南恩捷披露LPSC固态 电解质产品离子电导率最高可以超过0.011S/cm。中国科学院研 发的新型的高熵硫化物固态电解质“LGSSSI”，离子电导率可达 0 . 0 1 2 7 S / c m ， 热 压 后 ， 其 离 子 电 导 率 可 进 一 步 提 升 至 0.0322S/cm。量产验证：瑞固新材投产中国首条百吨级硫化物 电解质产线，2028年规划产能将实现指数型增长。

硅碳复合负极：膨胀率可控。采用化学气相沉积（CVD）技术， 在多孔碳中生长纳米硅颗粒，利用孔隙缓释体积变化，将膨胀率 从300%降至20%以下。结合锂箔补锂等预锂化工艺，首圈效率 从70%提升至90%，有效降低活性锂损耗。上海洗霸生产的介孔 碳材料有效缓解电池负极的离子堆积问题，提高钠传输速度，并 在250℃下实现了50,000+次循环的钠存储寿命。量产验证：贝 特瑞的硅基负极产品已实现规模化，2024年上半年市场占有率 >70%。

粘结剂创新：替代干法电极的材料方案。TPA熔融粘结剂：热塑 性聚酰胺（TPA）在硫化物颗粒间隙形成逾渗网络，循环中耗散 应力，适配纯硅负极（μSi）循环2000次容量保持率>80%；μSi 全电池中,NCM83全电池能量密度390 Wh/kg。

设备增量环节（前段）：干法混料与涂布一体化

干法混料与涂布设备，它是固态电池制造工艺中关键的上游装备，可实现无溶剂环境下对活性材料、电解质、导电剂与粘结剂的高效均匀混合与成膜，避免传统湿法带来的溶剂残留、安全隐患与能耗问题。

干法电极制备主要分为三个核心步骤：1）干法混料：采用高速搅拌、气流粉碎或螺杆挤出方式，实现粉体颗粒的高均匀分散；粘结剂（如TPA）通过原纤化（fibrillation）处理构建3D多孔网络结构；提高颗粒间粘附力与力学稳定性。2）干法成膜（干法涂布）：无需使用NMP等有机溶剂；支持在不同集流体（如铝箔、铜箔）上直接涂布活性材料层；常采用辊涂或挤出式成膜技术。3）辊压定型：多辊控制厚度、均匀性；实现极片压实与致密度控制，适应高能量密度设计。

设备增量环节（中段）：叠片代替传统卷绕工艺

中段设备主要负责将前段制造好的极片、电 解质膜等材料进行组装成电芯结构，实现固 态电池从“材料片段”向“功能单元”的转 化。其工艺目标是实现极片与电解质之间的 紧密界面贴合、稳定封装与结构完整性控制， 为后续电芯成组与封装测试打下基础。主要 目的是1）构建稳定固-固界面：通过热压 提升电极与电解质之间的物理接触，降低界 面阻抗，是固态电池特有需求；2）影响循 环寿命与安全性：中段设备制造精度直接决 定电芯界面稳定性、机械强度与倍率循环性 能；3）定制化强、自动化难度高：固态电 池结构类型多样（层状、卷绕、软包、硬 壳），对设备柔性与兼容性要求更高。

产业化节点：从试点验证到规模落地的系统进阶，2025H2/2026或是拐点，2027小规模量产

技术验证阶段：中试平台构建与验证路线明晰化

该阶段目标包括：1）验证材料体系与电芯结构兼容性；2）建立关键工艺窗口；3）推动专利布局与标准构建。随着各类材料体系（如硫化物、氧化物、卤化物）实现突破，头部企业纷纷在2023–2025年完成了从实验室样机向10Ah–20Ah级别中试平台的过渡。 宁德时代已完成全固态电芯（10Ah）循环测试平台搭建，单体能量密度突破500 Wh/kg； 赣锋锂业首款500Wh/kg级10Ah产品实现小批量量产。 中创新航：研发的“无界”全固态电池能量密度为430wh/kg，容量超50Ah，其计划于2027年实现装车。 孚能科技：正有序推进其第三代半固态及全固态电芯研发，预计2025年底量产60Ah的硫化物全固态电池，能量密度高达400Wh/kg至500Wh/kg。 比亚迪已经下线（中试）60Ah全固态电池，能量密度达400Wh/kg。

量产爬坡阶段：设备与材料体系协同突破是2025H2/2026拐点的关键因素

量产爬坡阶段，设备与材料体系的协同突破是推动固态电池产业迈入产业化拐点的核心动力，预计2025年下半年至2026年将成为关键窗口期。当前，中国企业正积极布局该阶段的关键技术与产能建设。

应用场景不断验证：低空经济与民生应用

eVTOL领域：亿航智能EH216-S机型搭配欣界能源“猎鹰”固态电池（能量密度480Wh/kg），单次不间断试点飞行达到48分10秒，适用不同飞行场景，续航时间可显著提升60%—90%，是全球首个无人驾驶载人电动垂直起降航空器（eVTOL）完成固态电池飞行测试。计划在2025年底前实现新型固态电池在EH216-S的认证和装机量产。

全固态电动自行车：北京纯锂新能源科技启动“全固态电池电动自行车换电试点项目”，借助全固态电池的本征安全性从根源上彻底消除电动自行车锂电池热失控的风险（2024年全国电动自行车火灾事故中锂电池热失控占比高达91.7%）。该全固态电池循环寿命次数超过2000次以上，电池可在85℃的温度下长期稳定工作。同时纯锂新能源全固态电池经受住了极限测试，将破开后的电池置于120℃真空干燥箱恒温静置6小时后，实测质量损失率仅0.023%（失重率≤1%即判定为全固态电池）。

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。）