當(dāng)前固態(tài)電池技術(shù)驗(yàn)證與量產(chǎn)節(jié)奏提速，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵窗口期。

自去年下半年起，固態(tài)電池領(lǐng)域催化事件不斷。下游車廠和電池廠規(guī)劃明確時(shí)間進(jìn)程，2025-2026年為固態(tài)電池中試線落地關(guān)鍵期，全球多家廠商將量產(chǎn)時(shí)間提前至2026-2027年。

預(yù)計(jì)今年四季度起，設(shè)備及材料企業(yè)進(jìn)入定點(diǎn)關(guān)鍵期，工藝路線也將逐步明確。

近期我們也看到行業(yè)迎來一些新變化，本文重點(diǎn)圍繞固態(tài)電池材料和設(shè)備兩大核心環(huán)節(jié)的新變化相關(guān)方向進(jìn)行更新梳理。

01固態(tài)電池行業(yè)概覽

固態(tài)電池作為最具前景的下一代電池技術(shù)，方向性與趨勢性明確。

當(dāng)前半固態(tài)在特定場景，例如無人機(jī)和機(jī)器人領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)商用。全固態(tài)電池仍處于中試階段，量產(chǎn)需2-3年，預(yù)計(jì)到2027年左右。

固態(tài)電池的核心在于使用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)鋰離子電池中的液態(tài)電解液。

相比液體電解質(zhì)，固體電解質(zhì)不揮發(fā)一般不可燃，在安全性和能量密度方面更具優(yōu)勢顯著。

而行業(yè)的整體降本依賴材料創(chuàng)新，比如硫化物電解質(zhì)和鋰金屬負(fù)極，以及相關(guān)設(shè)備的升級(jí)。

此外，全固態(tài)電池重要的性能關(guān)鍵在于固界面的接觸問題。而接觸問題的突破，重點(diǎn)也在于材料和制備工藝兩端的優(yōu)化。

02固態(tài)電池設(shè)備

固態(tài)電池的核心瓶頸之一在于設(shè)備放大與工藝優(yōu)化。

設(shè)備是固態(tài)電池量產(chǎn)的關(guān)鍵，重點(diǎn)在于解決固態(tài)電解質(zhì)與電極材料的界面接觸和高效制備等難題。

全固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)電池產(chǎn)線設(shè)備存在顯著差異且產(chǎn)業(yè)價(jià)值量顯著提升，產(chǎn)業(yè)正面臨從工藝到設(shè)備全面重構(gòu)。

固態(tài)電池各工藝段所需設(shè)備

前段：電解質(zhì)與電極制備。復(fù)合電極制備包括干法/濕法電極涂布機(jī)。電解質(zhì)層制備不同路線所需成膜設(shè)備不同，且方案多樣。

中段：電芯組裝。固態(tài)電池不易使用卷繞設(shè)備，疊片設(shè)備需適應(yīng)固態(tài)電解質(zhì)的脆性特性，且精度和穩(wěn)定性要求更高。層壓需要等靜壓機(jī)，用于改善界面接觸。

后段：化成與封裝。化成分容需要高壓化成分容設(shè)備。常規(guī)電池化成壓力要求3噸-10噸，固態(tài)電池壓力要求更高，在60噸-80噸。

全固態(tài)電池處于產(chǎn)業(yè)化前夜，當(dāng)前設(shè)備需求主要集中在干法電極設(shè)備、等靜壓機(jī)、激光絕緣制痕、疊片設(shè)備等。

干法電極設(shè)備

國內(nèi)在核心工藝干法電極領(lǐng)域擁有領(lǐng)先優(yōu)勢的代表廠商包括具備全固態(tài)電池整線設(shè)備解決方案能力的先導(dǎo)智能、在干法電極設(shè)備領(lǐng)域擁有先發(fā)優(yōu)勢的納科諾爾、已交付國內(nèi)頭部企業(yè)首條全固態(tài)電池整線設(shè)備的利元亨、已布局干法前段整線成膜技術(shù)的曼恩斯特、推出了第三代全固態(tài)干法電極工藝的贏合科技以及宏工科技（干法混料）、曼恩斯特（干法電極設(shè)備）、先惠技術(shù)（干法電極涂布）、軟控股份（干法混料）等。

等靜壓設(shè)備

固態(tài)電池工藝上，選用等靜壓設(shè)備解決固固界面問題。

等靜壓機(jī)主要分為冷等靜壓機(jī)、溫等靜壓機(jī)、熱等靜壓機(jī)三類。其中，冷等靜壓是目前最常用的等靜壓成型技術(shù)。

由于對(duì)固態(tài)電池進(jìn)行等靜壓操作時(shí)壓力一般需要超過400MPa，因此對(duì)等靜壓設(shè)備要求比較高。

高端等靜壓設(shè)備領(lǐng)域存在對(duì)進(jìn)口設(shè)備的依賴，國內(nèi)企業(yè)正逐步突破技術(shù)壁壘，但均勻性待改進(jìn)。

布局等靜壓設(shè)備的企業(yè)主要有納科諾爾、利元亨、中國鋼研等。

目前國內(nèi)寧德時(shí)代、比亞迪、納科諾爾、先導(dǎo)智能、利元亨、中國鋼研等企業(yè)均在等靜壓工藝上有深入布局。

激光絕緣制痕設(shè)備

激光絕緣制痕設(shè)備通過超快激光（皮秒/飛秒級(jí)），在極片邊緣精確刻蝕微槽或痕道，形成絕緣膠注入路徑。隨后填充UV膠并固化，最終形成封閉的膠框結(jié)構(gòu)。

該環(huán)切要求激光刻蝕實(shí)現(xiàn)微米級(jí)控制，以適配固態(tài)電池對(duì)極片邊緣絕緣的嚴(yán)苛要求。

德龍激光、贏合科技和先導(dǎo)智能等在該領(lǐng)域重點(diǎn)布局。例如，德龍激光聚焦極片制痕絕緣、干法電極激光預(yù)熱、超快激光極片制片等關(guān)鍵技術(shù)；贏合科技掌握濕法涂布和干法成膜雙路徑設(shè)備；先導(dǎo)智能在固態(tài)電池領(lǐng)域以全工藝鏈覆蓋為核心，激光復(fù)合轉(zhuǎn)印和高速疊片均有所布局。

疊片設(shè)備

在固態(tài)電池中段設(shè)備中，疊片機(jī)有望取代卷繞機(jī)占據(jù)主導(dǎo)地位。

采用疊片方式生產(chǎn)的電池能量密度更高且內(nèi)部結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。

當(dāng)前疊片工藝是全固態(tài)電池的主流裝配方案，疊片設(shè)備將正負(fù)極片與固態(tài)電解質(zhì)層疊片成電芯。

海外豐田、QuantumScape等頭部企業(yè)均以疊片工藝為核心推進(jìn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。

國內(nèi)包括海目星、科瑞技術(shù)、先導(dǎo)智能、利元亨、奧特維等在疊片設(shè)備深入布局。例如，科瑞技術(shù)擁有包括CE切疊一體機(jī)、Z型切疊一體機(jī)、激光切疊壓一體機(jī)等全系列疊片產(chǎn)品；先導(dǎo)智能從整線解決方案到各工段的關(guān)鍵設(shè)備覆蓋，包括固態(tài)電池切疊和電芯致密化、組裝、化成分容等工藝整線；利元亨Z字型疊片機(jī)處于行業(yè)前沿，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)0.1s/pcs的高效疊片速度與≤±0.3mm的超高精度對(duì)準(zhǔn)；海目星在前制程中的電池前段極片的激光設(shè)備、電池結(jié)構(gòu)形成過程中的特種疊片有獨(dú)特的技術(shù)。奧特維子公司松瓷機(jī)電高速切疊壓一體機(jī)突破生產(chǎn)效率邊界。

03固態(tài)電池材料體系

固態(tài)電解質(zhì)

固態(tài)電池最大的核心變量是固態(tài)電解質(zhì)。

從電解質(zhì)路線的選擇來看，目前半固態(tài)電池多選用氧化物和聚合物或兩者復(fù)合的路線。

全固態(tài)電池錨定硫化物路線，此外鹵化物路線亦具備較大潛力。

聚合物固態(tài)電解質(zhì)

早期研究以聚合物電解質(zhì)為主，聚合物體系工藝較為成熟。

聚合物電解質(zhì)柔性好、成本低，率先得到應(yīng)用，不過由于聚合物電解質(zhì)性能達(dá)到上限難以突破，限制了其未來發(fā)展空間。

日前，清華大學(xué)化工系教授張強(qiáng)領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在鋰電池聚合物電解質(zhì)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)提出“富陰離子溶劑化結(jié)構(gòu)”設(shè)計(jì)新策略，成功開發(fā)出一種新型含氟聚醚電解質(zhì)。

在聚合物固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域，國內(nèi)多家廠商通過技術(shù)研發(fā)與市場布局，形成差異化競爭優(yōu)勢。

例如，清陶能源采用“聚合物-氧化物”復(fù)合電解質(zhì)，半固態(tài)電池液體含量降至10%，支持900V超快充；衛(wèi)藍(lán)新能源覆蓋硫化物/聚合物/氧化物三大路線；瑞泰新材量產(chǎn)的雙三氟甲基磺酰亞胺鋰（LiTFSI），是聚合物固態(tài)電池的關(guān)鍵鋰鹽，已實(shí)現(xiàn)批量供應(yīng)寧德時(shí)代等頭部客戶。國軒高科通過添加劑（無機(jī)納米顆粒、增塑劑、離子液體）優(yōu)化聚合物性能，提升電池高壓穩(wěn)定性。

氧化物固態(tài)電解質(zhì)

氧化物路線商業(yè)化推進(jìn)速度較快。

該體系穩(wěn)定性高，但材料脆性會(huì)惡化固-固界面的剛性接觸，目前也多與聚合物固態(tài)電解質(zhì)等復(fù)合應(yīng)用。

電池企業(yè)方面，衛(wèi)藍(lán)新能源、太藍(lán)新能源等企業(yè)引領(lǐng)氧化物固態(tài)電池的產(chǎn)能布局，電池能量密度在300-500Wh/kg。比亞迪、清陶能源、孚能科技等廠商采用氧化物+聚合物等方案。

國內(nèi)許多企業(yè)已經(jīng)初步具備了LATP、LLZO和LLTO等具有應(yīng)用潛力氧化物固體電解質(zhì)的量產(chǎn)能力，其中上海洗霸、金龍羽、德爾股份、三祥新材、贛鋒鋰業(yè)、天目先導(dǎo)、清陶能源、貝特瑞、璞泰來、東方鋯業(yè)等已實(shí)現(xiàn)氧化物固態(tài)電解質(zhì)商業(yè)化生產(chǎn)能力。

硫化物電解質(zhì)

從產(chǎn)業(yè)端來看，硫化物電解質(zhì)是當(dāng)前全固態(tài)電池領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，也是降本的重要路徑。

相比氧化物電和聚合物電解質(zhì)，硫化物路線在能量密度和循環(huán)壽命上更具潛力。

其離子電導(dǎo)率高，適配高鎳正極和硅碳負(fù)極，被視為全固態(tài)電池的主流技術(shù)路線之一。

當(dāng)前全固態(tài)電池向硫化物路線聚焦，以比能量400Wh/kg、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標(biāo)，確保2027年實(shí)現(xiàn)轎車小批量裝車，2030年實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。

該路線全球頭部企業(yè)已有較深技術(shù)積累，當(dāng)前硫化物電解質(zhì)主要綁定日企（出光、三井）或國內(nèi)技術(shù)合作。

國內(nèi)廠商寧德時(shí)代采用硫化物+鹵化物復(fù)合電解質(zhì)體系，能量密度突破500Wh/kg，全固態(tài)電池進(jìn)入20Ah樣品試制階段，計(jì)劃2027年小批量量產(chǎn)。國軒高科硫化物全固態(tài)電池能量密度360Wh/kg，通過200℃極端安全測試。

此外，蜂巢能源、恩力動(dòng)力、高能時(shí)代、中科固能等為代表的廠商選擇硫化物線路作為主要技術(shù)路徑。金龍羽、道氏技術(shù)、恩捷股份、容百科技、東方鋯業(yè)等也在該領(lǐng)域積極布局。

新興勢力與跨界玩家：索通發(fā)展形成“硅基負(fù)極+硫化物電解質(zhì)”雙材料平臺(tái)，中試線落地；天賜材料開發(fā)硫化鋰路線固態(tài)電解質(zhì)，進(jìn)入中試階段，計(jì)劃2026年完成中試產(chǎn)線建設(shè)；當(dāng)升科技布局氧化物聚合物復(fù)合、硫化物、鹵化物等多技術(shù)路線，年產(chǎn)百噸級(jí)中試線建設(shè)完成；廈鎢新能開發(fā)新硫化鋰合成工藝，與日韓客戶合作開發(fā)硫化物全固態(tài)多晶正極材料。

硫化鋰

硫化鋰是硫化物固態(tài)電解質(zhì)的核心原料，占據(jù)成本的近80%。

當(dāng)前硫化鋰價(jià)格較高，是制約硫化物固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)的主要瓶頸。

在全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，硫化鋰也是純?cè)隽凯h(huán)節(jié)，其競爭要素核心在提純成本。

主流工藝：硫化鋰的主流制備工藝超5種以上，其中鋰硫化合工藝的產(chǎn)品指標(biāo)最為突出，是硫化鋰在產(chǎn)業(yè)化早期實(shí)現(xiàn)小批量供應(yīng)的主要路線。

行業(yè)壁壘：硫化鋰的合成壁壘高于硫化物電解質(zhì)成型工藝，導(dǎo)致電池廠自研較少，且供應(yīng)商格局相對(duì)集中，優(yōu)于電解質(zhì)環(huán)節(jié)。

已具備技術(shù)廠商：廈鎢新能、上海洗霸、恩捷股份、光華科技、華盛鋰電、有研新材、容百科技、天賜材料、天華新能（江蘇宜鋰）等具備高純硫化鋰合成技術(shù)，部分已進(jìn)入中試或小批量供應(yīng)階段。

產(chǎn)線建設(shè)規(guī)劃：中科固能、光華科技、瑞逍科技及湖南恩捷（恩捷股份控股子公司）預(yù)計(jì)2025年完成百噸級(jí)產(chǎn)線建設(shè)。

正極材料

正極材料是制約電池能量密度提升的重要因素之一。

與液態(tài)電池對(duì)比：固態(tài)電池正極材料體系變化較小，固態(tài)正極材料主要以高鎳三元體系為主。

路線升級(jí)方向：高鎳三元→富鋰錳基（LRMO）→LMNO（鋰錳鎳氧化物）→高電壓鈷酸鋰→無鋰正極（如硫正極、空氣正極）。

中長期來看，正極材料往高電壓、高比容正極迭代。

近期清華大學(xué)化工系張強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)提出的“富陰離子溶劑化結(jié)構(gòu)”設(shè)計(jì)新策略，成功開發(fā)出一種新型含氟聚醚電解質(zhì)?？善ヅ?.7V高電壓富鋰錳基正極，實(shí)現(xiàn)了單一電解質(zhì)對(duì)高電壓正極與金屬鋰負(fù)極的同步兼容。

張教授團(tuán)隊(duì)采用富錳基層氧化物正極+氟聚醚基聚合物電解質(zhì)搭配，富鋰錳基氧化物可以實(shí)現(xiàn)正極克容量密度提升至少20%以上，被普遍認(rèn)為替代高鎳正極下一代正極技術(shù)。

富鋰錳基方向：當(dāng)升科技與清陶能源合作開發(fā)固態(tài)電池用富鋰錳基正極，已進(jìn)入中試階段。容百科技布局高鎳三元、富鋰錳基、鈉電正極等多技術(shù)路線，富鋰錳基產(chǎn)品處于小批量供應(yīng)階段。 振華新材、杉杉等也在研發(fā)富鋰錳基材料。

氟聚醚方向：新宙邦主導(dǎo)含氟溶劑開發(fā)，已推出適用于高電壓體系的氟代碳酸乙烯酯（FEC）等添加劑。 天賜材料通過收購江蘇國潤布局氟化物產(chǎn)業(yè)鏈，間接支持氟聚醚研發(fā)。

鋰電負(fù)極&集流體

負(fù)極材料是決定電池能量密度、安全性和循環(huán)壽命的關(guān)鍵材料。

目前固態(tài)電池的負(fù)極材料主要有碳族負(fù)極、硅基負(fù)極和金屬鋰負(fù)極三類。

石墨負(fù)極能量密度已經(jīng)達(dá)到極限，硅基材料的理論比容量高于石墨負(fù)極，被視為新一代鋰電負(fù)極材料，而中長期將聚焦鋰金屬負(fù)極材料。

硅基負(fù)極：硅具備4200mAh/g克容，是提升電池能量密度的優(yōu)選材料。但是由于硅材料的高膨脹性，目前主要以硅碳負(fù)極摻混石墨的形式使用，將是中短期主要增量。

傳統(tǒng)負(fù)極企業(yè)： 目前在硅基負(fù)極領(lǐng)域進(jìn)展比較快的企業(yè)主要為傳統(tǒng)鋰電負(fù)極生產(chǎn)企業(yè)。貝特瑞全球硅基負(fù)極出貨量第一，已批量供應(yīng)松下、三星等。 杉杉股份硅碳負(fù)極產(chǎn)能達(dá)5000噸/年，配套寧德時(shí)代、LG化學(xué)。 璞泰來通過江西紫宸布局硅碳負(fù)極，中試線已投產(chǎn)；以及翔豐華、尚太科技、中科電氣等。

跨界布局企業(yè)：硅寶科技依托有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)鏈，開發(fā)硅基負(fù)極粘結(jié)劑。 道氏技術(shù)通過收購佳納能源布局硅氧負(fù)極前驅(qū)體。 石大勝華利用電解液溶劑優(yōu)勢，開發(fā)硅基負(fù)極用碳酸酯類添加劑。新安股份、鹿山新材、濱海能源等企業(yè)也依托自身產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢布局硅基負(fù)極。

鋰金屬負(fù)極：鋰金屬憑借高比容量+低電極電勢，有望成為負(fù)極材料的長期迭代方向。金屬鋰及鋰鹽公司如贛鋒鋰業(yè)和天齊鋰業(yè)等依托自身鋰資源優(yōu)勢在該領(lǐng)域有所發(fā)展；華豐股份與上硅所李馳麟研究員團(tuán)隊(duì)就新型儲(chǔ)能電池的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)主要路線是鋰金屬固態(tài)電池。該方向商業(yè)化布局的廠商還包括壓延法的天鐵科技、氣相沉積法的英聯(lián)股份、液相法工藝的道氏技術(shù)，以及鋰金屬負(fù)極設(shè)備企業(yè)納科諾爾、璞泰來等。

當(dāng)前更多供應(yīng)商開始提供體系化的固態(tài)電池解決方案。整體來看，目前固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，從性能體系、材料選擇、工藝及上市進(jìn)度看，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度全面提速，后續(xù)產(chǎn)業(yè)加速催化有望推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)高速發(fā)展。