2026年电力设备及新能源行业固态电池设备全景图:蓄势待发,设备先

  • 来源:平安证券
  • 发布时间:2026/03/10
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电力设备及新能源行业固态电池设备全景图:蓄势待发,设备先行.pdf

电力设备及新能源行业固态电池设备全景图:蓄势待发,设备先行。固态电池:政策重视,前景广阔,产业化在即。固态电池凭借其高能量密度与本征安全性,被视为下一代锂电技术。政策端,我国通过推进重大专项、促进行业标准化等举措,加速推动固态电池技术研发与产业化落地;应用端,固态电池在传统的动力电池、消费电子场景,以及新兴的低空经济、人形机器人、商业航天等场景均有应用前景,潜在需求空间广阔。国内主要车企规划于2026-2027年启动装车验证,固态电池产业化进程有望稳步推进,设备环节有望率先受益于技术迭代与产能建设。设备端:干法电极、等静压等核心设备可期。基于现有工艺探索,固态电池的生产流程仍延续前、中、后三段...

固态电池:政策重视,前景广阔,产业化在即

固态电池有望成为突破锂电池性能瓶颈的关键技术。固态电池是采用固态电解质的锂离子电池。固态电解质热稳定性和电化学稳 定性优于常见的电解液,理论上可适配更高能量密度的正负极材料体系,并实现更高的本征安全性。因此,固态电池有望成为突 破锂电池性能瓶颈的关键技术,被视为锂离子电池的下一代技术方案。

国内政策端鼓励固态电池发展。我国是全球锂电产业链重要的参与者,锂电池生产规模全球领先,产业链布局完整。固态电池作 为锂电池新技术路线,受到政策端重视。2024年5月,我国启动60亿元固态电池重大专项,扶持宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、 卫蓝新能源和吉利六家企业进行固态电池研发;2025年9月,重大专项中期审查启动,考核参与者电芯和材料性能,推动固态电池 技术落地。2025年12月,我国发布全球首个固态电池国家标准草案,进一步明确固态电池定义,准入门槛更为严格,引领国际标 准。政策重视、产业内参与者发力,固态电池产业化进程有望稳步推进。

不同场景对锂电池性能的需求各有侧重

不同应用场景对锂电池的性能需求各有侧重。现阶段,锂 离子电池主要应用于动力、消费、储能三大场景。

三大传统场景对锂电池的性能要求各有侧重:大动力电池 注重质量能量密度和功率密度;消费电池注重质量和体积 能量密度;储能电池更强调循环寿命,对能量密度的要求 相对放低。

此外,低空、人型机器人、商业航天等新场景,也对下一 代锂电池提出了新的性能需求,驱动电池技术升级。

车用固态电池渗透空间广阔,装车验证和量产在即

汽车动力电池是全球锂电池应用的主要场景,规模较大。根据高工产研数据,2025年我国汽车动力电池出货量1103GWh,占我国 锂离子电池总出货量的59%,市场体量最大,固态电池渗透的潜在空间广阔。

车企积极推动固态电池装车。2025年11月的广州车展上,广汽、上汽分别公布了全固态电池装车规划。广汽宣布,位于广州番禺 的全固态电池中试产线已正式建成并投产;2026年将率先搭载于昊铂(Hyper)高端车型开展小批量装车试验,2027-2030年逐步 扩大量产规模,到2030年计划达成4万辆的规模化量产目标。上汽则展出了MG品牌全球首款量产搭载半固态电池的车型;全固态 电池产线已全线贯通,2026年启动样车测试,计划2027年实现全固态电池量产交付。各大车企规划来看,国内多家车企有望于 2026-2027年装车验证全固态电池,2027-2030年逐步推进量产阶段;预计推出的电池能量密度在400Wh/kg以上。

设备端:干法电极、等静压等核心设备可期

固态/液态锂电池生产工艺区别较大,带来设备新需求

现阶段,固态电池尚未实现大规模量产,小试/中试阶段生产工艺也尚未完全定型。此处展示了中创新航固态电池项目环评报告披 露的小试工艺流程图,作为固态电池(干法)生产工艺的参考。 前段:所需设备包括干法混料机、合浆机、涂布机、切片机、辊压机等。干法工艺中,干法混料取代了湿法中的搅拌制浆环节;正 极在干法混料阶段可进行纤维化工序(注)处理。干法工艺可不经过涂布环节,而是通过粘结剂(PTFE)直接经辊压成膜。 中段:固态极片难以卷绕,通常采用叠片工艺;增加等静压工序提高界面接触;无需注液环节。设备包括叠片机、温等静压机等。 后段:化成和老化时间缩短,但需要采用高压化成设备,压力要求增加至60吨-80吨。

固态设备路线尚未定型,核心工艺设备有望先行

锂电设备企业和电池企业正联合开展设备及工艺开发工 作,设备存在一定程度的定制化。 前段:电解质与电极制备环节,固态电池的电极和电解 质可采用干法或湿法工艺。干法电极工艺将电极/电解 质粉末通过辊压/烧结/CVD沉积等方法,形成稳定结合 的正极层和固态电解质膜。  中段:电芯组装环节,固态电解质脆性高,难以采用卷 绕工艺,需使用叠片机实现“正极-电解质-负极”多层 堆叠,且需层压(等静压)步骤提升界面接触。后段:化成与封装环节,固态电池所需的化成时间缩 短,但需要采用高压化成设备,压力要求增加至60吨80吨(常规电池化成压力要求3吨-10吨)。 根据Fraunhofer报告*,固态电池生产工序与现行的液态 锂离子电池工序相似度在20%-60%。中科院欧阳明高院 士在公开讲演中提及,全固态电池如果采用湿法工艺, 可以复用大约一半的现有设备;如果采用干法工艺, 2/3的设备都需要重新采购。

干法电极设备:前段干法工艺前景广阔,设备壁垒较高

干法电极工艺是助力固态电池量产、液态电池降本的重要技术。干法电极工艺是锂电池极片制备的下一代工艺。与湿法工艺相比, 干法工艺降本潜力优良:干法工艺省去了制浆、涂布、烘干等环节,可以有效减少能耗、减少设备数量和厂房使用面积,成本优势 有望凸显。在固态电池的生产中,由于固态电解质对水分和溶剂敏感、有对高压实密度的需求等,干法电极工艺制造特点与其高度 契合,也被视为固态电池量产的重要技术之一。

干法电极工艺难度较大,干法电极设备壁垒高。干法工艺的核心环节是“成膜”,实际生产中,温度、压力、张力等工艺参数稍有 偏差就会影响极片质量,导致表面缺陷、厚度不均、褶皱、横纹等问题。因此,干法工艺对设备端的温度控制、辊缝调节、连续压 制等关键参数具有苛刻要求,干法电极设备具有较高的技术壁垒。

等静压机:中段提升界面接触的关键设备,技术壁垒高

固态电池需采用等静压技术提高界面接触。全固态电池生产需经过致密化步骤,减少材料孔隙率,增强固固界面接触。全固态电池 所需的致密化压力远高于液态电池,通常超过300 MPa,传统的辊压难以满足要求,需采用等静压技术。等静压机的工作原理基于帕 斯卡定律,即密闭容器内的介质(液体或气体)压强可向各个方向均等传递。等静压机通过液体或气体介质,对密闭高压容器内产 品从各个方向施加均匀、大小相等的力,使产品成型为致密坯体,目前已应用于陶瓷、金属、复合材料、塑料等多种材料。

等静压机可分为热/温/冷三类,温等静压机或为固态电池的首选。按成型与固结温度不同,等静压技术分为冷、温、热三类,三者依 次对应工作温度递增、所需压力递减,成品致密化程度与生产成本递增,生产效率递减。温等静压所处的压力与温度区间契合固态 电池致密化要求,在致密化性能、生产效率与成本之间实现平衡;相比之下,冷等静压致密化程度有限,热等静压温度过高易导致 副反应,且生产速率较低、成本较高。因此,温等静压成现阶段固态电池工艺的主要路线。

等静压机用于固态电池生产,仍面临一定挑战。设备本体方面,等静压机的腔体设计、温/压控制系统及安全性保障均存在难点,对 结构、材料和精度提出极高要求。产线应用方面,等静压设备升温加压等环节耗时长,拖延生产效率,工艺适配性有待提升。

编辑:火腿肠
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