2025年7月1日請務必閱讀正文之后的免責聲明部分固態(tài)電池設備行業(yè)深度：固態(tài)電池0-1快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化初期設備商優(yōu)先受益證券研究報告

l固態(tài)電池具備高能量密度&高安全性，未來應用場景廣闊。

固態(tài)電池與液態(tài)電池的本質區(qū)別在于電解質的形態(tài)，全固態(tài)電池具備高能量密度、

高安全性等優(yōu)勢，

當前半固態(tài)電池開啟規(guī)模化裝車，全固態(tài)電池預計2027年開始小批量上車，

2030年后規(guī)?；瘧糜趦δ茴I域，低空經(jīng)濟&人形機器人也有望打開應用空間。海外整車廠&電池廠加速布局固態(tài)試圖彎道超車，我國政策積極推進固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化，多數(shù)企業(yè)計劃在2027-2028年實現(xiàn)小批量裝車或量產(chǎn)目標。我們預計固態(tài)電池2025年陸續(xù)完成中試，2026-2027年陸續(xù)小批量裝車，2028-2029年形成規(guī)?；慨a(chǎn)。

當前中試階段單GWh設備價值量在5-6億元，后續(xù)隨著規(guī)?；慨a(chǎn)及設備節(jié)拍&良率提升有望降至2.5億元/GWh

，若假設2029年新增全固態(tài)電池產(chǎn)能80-

100GWh

，對應當年新增設備需求有望超200億元。l全固態(tài)電池干法工藝為主線，打開設備全新需求空間。前道、

中道、后道均有變化：

（1）前段變化最大，主要在于電解質膜和極片制作工藝上，全固態(tài)電池干法工藝增加了干法混合、干法涂布環(huán)節(jié)實現(xiàn)固態(tài)電解質膜制備，不再需要使用溶劑，也不存在烘干環(huán)節(jié)；全固態(tài)電池濕法工藝仍然保留了利用溶劑制備電解質與粘結劑溶液后涂布蒸干制備電解質膜的工序。

（2）

中段電芯裝配環(huán)節(jié)：全固態(tài)電池采用“

疊片+極片膠框印刷+等靜壓技術”取代傳統(tǒng)的液態(tài)電池卷繞工藝，并刪減了注液工序；

（3

）后段化成分容環(huán)節(jié)：

從液態(tài)電池化成分容轉向全固態(tài)電池所需的高壓化成分容。l本土重點設備公司：

（1）先導智能：率先打通整線設備，

中試線級別整線已量產(chǎn)。

（2）贏合科技：深度布局前道設備

,

已向龍頭出貨中試設備。

（3）曼恩斯特：

完成干法+濕法設備雙線布局，

已在多家客戶端驗證。

（4）納科諾爾：輥壓設備先發(fā)優(yōu)勢顯著，攜手產(chǎn)業(yè)共同研發(fā)。

（5）聯(lián)贏激光：激光焊接龍頭有望受益固態(tài)電池裝配設備需求量提升；

（6

)

華亞智能：

子公司冠鴻智能布局輥壓設備，攜手客戶推進中試；

（7）利元亨：完成整線設備布局，硫化物路線整線交付廣汽；

（8）先惠技術：

攜手固態(tài)電池先發(fā)玩家，布局輥壓機；

（9）宏工科技：干法混料纖維化設備先發(fā)布局。l投資建議：重點推薦固態(tài)電池設備整線供應商【先導智能】

、激光焊接設備商【聯(lián)贏激光】

、化成分容設備商【杭可科技】

，建議關注干/濕法電極設備商【贏合科技】

、干法電極&模組PACK【先惠技術】

、整線供應商【利元亨】

、干法電極設備商【曼恩斯特】

、干法輥壓機【納科諾爾】

、干法電極設備商【華亞智能】等。l風險提示：下游擴產(chǎn)不及預期，技術進展不及預期。投資要點

24投資建議

5

風險提示

1固態(tài)電池具備高能量密度&高安全性，未來應用場景廣闊2全固態(tài)電池干法工藝為主線，打開設備全新需求空間3

本土重點設備公司目錄l固態(tài)電池與液態(tài)電池的本質區(qū)別在于電解質的形態(tài)。液態(tài)電池使用液態(tài)電解質，隔膜用于防止正負極短路并允許離子通過。當發(fā)展到半固態(tài)電池，電解質部分變?yōu)楣虘B(tài)，但仍保留電解液與隔膜。當進一步發(fā)展到全固態(tài)電池，電解質完全變?yōu)楣虘B(tài)，隔膜也一同取消。l當前液態(tài)電池存在能量密度低、電解質易燃易爆、低溫衰減等問題：1）能量密度較低：

液態(tài)電池難以突破350Wh/kg的極限

，

目前主流的磷酸鐵鋰電池的能量密度在200Wh/kg以下

，三元鋰電池的能量密度在200-

300Wh/kg之間，無法滿足重大發(fā)展的需求，限制了多場景的應用；2）液態(tài)電解質易燃易爆：液態(tài)電解質中的有機溶劑具有易燃性、高腐蝕性，在過度充電、內(nèi)部短路等異常時電解液發(fā)熱，有自燃甚至爆炸的危險；3）低溫衰減：在低溫條件下，電解液的粘度增加，導致鋰離子的遷移速率降低，進而影響電池的充放電效率；同時電解液的電導率也會隨著溫度的降低而顯著下降，這進一步加劇了電池性能的衰減。磷酸鐵鋰電池三元鋰電池半固態(tài)全固態(tài)單體標稱電壓3.2V3.7V/3.8V3.8-4.5V4-6V能量密度160-180wh/kg200-280wh/kg280-320wh/kg>500wh/kg循環(huán)壽命2500圈1500圈800圈>2000圈量產(chǎn)最大倍率4.5C5C2C5-10C充電環(huán)境-10℃-55℃-0℃-45℃-0℃-45℃-30℃-60℃放電環(huán)境-20℃-55℃-10℃-60℃-10℃-60℃-40℃-70℃耐高溫500℃200℃200℃800℃耐低溫-20℃-10℃-10℃-40℃針刺幾率通過，約

80%100%無法通過幾率通過，約

70%100%通過鋰枝晶存在存在存在不存在1.

1

固態(tài)電池采用固體電解質，具備能量密度、安全性高等優(yōu)勢數(shù)據(jù)來源：中科院，高工鋰電，東吳證券研究所u圖：全固態(tài)電池相較于液態(tài)&半固態(tài)電池完全去除電解液與隔膜u表：各類電池對比4數(shù)據(jù)來源：中科院，東吳證券研究所

5

l固態(tài)電池具備高能量密度、高安全性、不存在低溫衰減問題。（1）高能量密度：傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池能量密度小于300Wh/kg

，而固態(tài)電池的能量密度能達到300-500Wh/kg

。電池的能量密度是由電池的工作電壓及比容量決定的

,

固體電解質不僅具有較寬的電化學窗口，能適配高電壓的正極材料，還能兼容高容量的金屬鋰負極；此外，傳統(tǒng)液態(tài)電池需將單體先進行封裝再進行串聯(lián)組裝，全固態(tài)電池可以先串聯(lián)后封裝，這能減少封裝材料的使用,

降低電池系統(tǒng)的重量和體積，從而使得固態(tài)電池的能量密度得到進一步提升。（2）高安全性：傳統(tǒng)液態(tài)電池的電解液使用可燃性有機溶劑，在受到外力或封裝不善時容易發(fā)生漏液現(xiàn)象，而固態(tài)電解質不存在液體泄漏的問題，在針刺、擠壓測試中不易短路或起火，抗物理損傷性能優(yōu)于液態(tài)電池；另外，液態(tài)電解液在150-200℃即可分解，甚至有自燃和爆炸風險，而固態(tài)電池熱失控溫度通常在200-600℃

,

電池安全性得到有效提升。（3

）解決低溫衰減問題：全固態(tài)電池由于采用全固態(tài)電解質，不會出現(xiàn)電解液在低溫環(huán)境下充放電效率衰減問題。1.

1

固態(tài)電池采用固體電解質，具備能量密度、安全性高等優(yōu)勢u圖：固態(tài)電池電解質材質熱失控溫度均高于液態(tài)電解質，其中氧化物與硫化物最高u圖：全固態(tài)電池能量密度顯著高于液態(tài)&半固態(tài)電池，是多種新興應用的最優(yōu)解（2025年及之后為預測）聚合物硫化物氧化物液態(tài)l固態(tài)電池高安全與高比能優(yōu)勢顯著，有望率先于無人機等成本敏感度低的高端消費領域實現(xiàn)小批量產(chǎn)。相較液態(tài)電池

,

固態(tài)電池作為輕量化高比能電源更適配無人機長續(xù)航要求，此外作為高安全&高電容量便攜式電源已在手機、可穿戴設備、兒童消費電子等對安全性要求較高的消費電子產(chǎn)品上實現(xiàn)應用。l消費電子：

目前僅半固態(tài)電池導入無人機&消費電子產(chǎn)品，后續(xù)隨著全固態(tài)電池成熟有望加速導入。輝能科技/衛(wèi)藍新能源首條40MWh/200MWh半固態(tài)產(chǎn)線用于無人機等高端消費品。Vivo

X

Fold

5與S20手機機型采用了硅負極半固態(tài)電池，能量密度分別達780Wh/L與838Wh/L。l動力/儲能電池：全固態(tài)電池仍受性能、成本制約，

目前僅半固態(tài)電池開啟規(guī)模化裝車；全固態(tài)電池預計2027年開始小批量上車，2030年后規(guī)?；瘧糜趦δ茴I域。（1）動力電池：

固態(tài)電池提升安全和續(xù)航，并有利于打造高電壓平臺、更高效的CTC技術和熱管理系統(tǒng)。我們預計短期由安全性驅動，長期由能量密度驅動，但目前技術尚不成熟，僅半固態(tài)電池小批量裝車。我們預計隨著國家補貼項目進入審核期，全固態(tài)電池有望加速小批量上車。（2）儲能電池

：

固態(tài)電池具備本征安全，契合儲能電池高安全要求，但循環(huán)壽命、性價比受限，當前應用以示范性儲能項目為主，需技術突破成本降低后，實現(xiàn)商業(yè)化應用。u圖：

當前固態(tài)電池主要應用在成本敏感度低的高端消費領域，后續(xù)隨著穩(wěn)定性&性價比陸續(xù)突破，

將加速導入動

力&儲能領域應用消費領域動力領域2027年小批量裝車2030年開啟規(guī)?；宪噧δ茴I域當下以示范項目為主30年后實現(xiàn)規(guī)模商用無人機、3C高端消費

率先小批量產(chǎn)1.2半固態(tài)電池已導入消費電子領域，隨著全固態(tài)成本降低&成熟度提升有望加速產(chǎn)業(yè)化數(shù)據(jù)來源：各公司公告，

東吳證券研究所6

數(shù)據(jù)來源：小鵬汽車官網(wǎng)，東吳證券研究所

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l國內(nèi)后續(xù)大力發(fā)展低空經(jīng)濟，而eVTOL作為關鍵載體，為固態(tài)電池應用打開想象空間。2024年3月低空經(jīng)濟首次納入政府工作報告，eVTOL迎來發(fā)展黃金期leVTOL作為低空經(jīng)濟的關鍵載體，助力塑造未來城市空中交通（UAM）場景。UAM（Urban

Air

Mobility），即城市空中交通，通過建立低空運輸系統(tǒng)，以eVTOL（ElectricVerticalTakeoffandLanding）進行載客或載貨運輸，為大型城市、都市圈及城市群創(chuàng)造了新型交通方式，有效緩解日益嚴重的地面交通擁堵問題。leVTOL能量密度要求400Wh/kg以上，且對安全性要求更高，僅固態(tài)電池能夠滿足。eVTOL要求電池具備高能量密度、高倍率、高安全性等特點，僅有固態(tài)電池能夠滿足；根據(jù)四部門發(fā)布《通用航空裝備創(chuàng)新應用實施方案》指出，行業(yè)將推動400Wh/kg級航空鋰電池投入量產(chǎn)，實現(xiàn)500Wh/kg級航空鋰電池產(chǎn)品應用驗證。1.2

固態(tài)電池應用場景廣闊，低空經(jīng)濟&人形機器人打開應用空間u圖：小鵬全自動無人駕駛飛行器產(chǎn)品

u圖：未來城市空中交通構想l在人形機器人領域，固態(tài)電池憑借高能量密度、長續(xù)航和安全性能優(yōu)勢，已成為最優(yōu)動力解決方案。（1）固態(tài)電池能量密度可達500Wh/kg

，遠高于傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池，可使機器人連續(xù)工作24小時以上，續(xù)航能力遠超傳統(tǒng)電池，能顯著延長人形機器人的工作時間。（2）固態(tài)電池在電池體積和重量上更具優(yōu)勢，可靈活設計以適應機器人內(nèi)部空間布局，并滿足人形機器人減重需求。（3）固態(tài)電池的安全性更高，其不易燃的固態(tài)電解質在極端環(huán)境下更穩(wěn)定，適合機器人在工廠等室內(nèi)應用場景工作，降低了火災或爆炸風險。l廣汽集團的第三代智能人形機器人GoMate率先采用全固態(tài)電池，續(xù)航能力達6小時，相比同類產(chǎn)品節(jié)能80%以上。Tesla或在其Optimus三代機器人上采用固態(tài)電池。1.2

固態(tài)電池應用場景廣闊，低空經(jīng)濟&人形機器人打開應用空間數(shù)據(jù)來源：廣汽集團，

東吳證券研究所

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u圖：廣汽人形機器人GoMate已采用全固態(tài)電池，續(xù)航能力達6小時u圖：人形機器人多在工廠等室內(nèi)場景下工作，對電池安全性要求更高類型電解質類型電解液隔膜負極正極產(chǎn)業(yè)化時間液態(tài)電池液態(tài)溶劑+LiPF6+添加劑有石墨/硅碳三元/鐵鋰--半固態(tài)電池半固態(tài)部分替換為固態(tài)電解質保留+氧化物覆蓋石墨/硅碳，可能配合預鋰化技術三元2022年后第一代全固態(tài)全部替換為固態(tài)電解質取消（少數(shù)方案保留）石墨/硅碳，可能配合預鋰化技術高鎳三元2025-2027年第二代全固態(tài)全部替換為固態(tài)電解質取消高容量硅碳/金屬鋰超高鎳/鎳錳酸鋰/富鋰錳基等2027-2030年第三代全固態(tài)全部替換為固態(tài)電解質取消金屬鋰超高鎳/鎳錳酸鋰/富鋰錳基等2030年后l固態(tài)電池技術發(fā)展和應用預計將呈現(xiàn)梯次滲透趨勢。我們預計液態(tài)電池到固態(tài)電池的技術迭代路徑大致遵循“

固態(tài)電解質→新型負極→新型正極”順序。

目前主要進入量產(chǎn)的是半固態(tài)電池：

引入固態(tài)電解質，但仍保留少量電解液，正負極仍為三元+石墨/硅負極，并采用負極預鋰化等技術提高能量密度；

第一代全固態(tài)電池預計于2025-2027年量產(chǎn)，能量密度200-300Wh/kg（采用全固態(tài)電解質）：用固態(tài)電解質逐步至完全取代電解液，并采用高鎳三元正極和石墨或硅碳負極。

第二代固態(tài)電池預計2027-2030年量產(chǎn)，能量密度400Wh/kg（導入高容量硅碳負極）：將逐漸減薄固態(tài)電解質的厚度

,

并采用高鎳三元正極與高容量硅碳負極。

第三代固態(tài)電池預計2030年后量產(chǎn)，能量密度超過500Wh/kg（導入金屬鋰負極、復合電解質及高容量正極材料）：重點攻關金屬鋰負極，逐步向復合電解質（主體電解質+補充電解質）、高電壓高比容量正極（高鎳、富鋰、硫等）發(fā)展。1.3動力電池：半固態(tài)電池進入量產(chǎn)，全固態(tài)電池為行業(yè)終局

數(shù)據(jù)來源：歐陽明高院士，清華大學，

東吳證券研究所9

固態(tài)電解質代表企業(yè)優(yōu)點缺點全固態(tài)前景前瞻氧化物LLTO,LLZO,LIPONQuantumScape、

TDK

清陶、衛(wèi)藍、贛鋒、國軒、輝能電化學窗口穩(wěn)定性好，寬電化學窗口，

優(yōu)異的高低溫性能電導率低、脆度高、界面接觸差等氧化物由于電導率低的致命缺點，非常適用于半固態(tài)方案。全固態(tài)需要解決電導率和界面問題硫化物LPS,LPGS寧德時代、豐田、

三星、松下、

SolidPower、蜂巢合成溫度低，機械延展性優(yōu)良，

界面接觸良好，電導率最高成本高，電化學穩(wěn)定性和空氣穩(wěn)定性差（與空氣中的水反應）

，與金屬鋰負極使用時產(chǎn)生的SEI膜阻抗較大，電化學窗口較窄，

水、氧氣等非常敏感硫化物不能阻止枝晶形成聚合物PEO+LiTFSI寧德時代、

SolidPower、冠盛東馳良好的界面相融性電化學窗口不耐氧化，室溫電導率非常低，無法阻止鋰枝晶聚合物電解質需要在60攝氏

度工作，不適用于電車鹵化物Li3YCl6和Li3YBr6SE松下、三洋、三星、國聯(lián)、蜂巢、

圣戈班、

TDK高離子電導率、良好的可變形性和寬電化學窗口還原電位不夠低，無法與金屬鋰負極匹配，而且原材料成本過高成本太高，非重點研究領域l固態(tài)電解質是固態(tài)電池的核心，可分為氧化物、硫化物、聚合物、

鹵化物四種技術路線，其中硫化物憑借電導率最高

、兼具加工性能成為目前的國際主流路線。

硫化物：電導率與加工性最佳，潛力最大，仍處研發(fā)期，質地軟，適合擠壓增強界面接觸。

氧化物：穩(wěn)定性與安全性最高，成本低但脆性大，加工難，電導率一般，主用于半固態(tài)電池。

聚合物：合成與加工簡便，率先商業(yè)化，但常溫電導率低，性能瓶頸明顯，難以支撐規(guī)?；l(fā)展，未來更可能以輔材形式與無機材料混用。

鹵化物：性能均衡，兼具氧化物的高氧化電位與硫化物的高電導率與可塑性，具備成本優(yōu)勢與大規(guī)模應用潛力，近年進展顯著。但因還原電位偏高，無法直接匹配金屬鋰負極，需包覆等手段解決，整體性能與成本介于氧化物與硫化物之間。u表：固態(tài)電解質技術路線對比1.4

固態(tài)電解質是固態(tài)電池核心，硫化物為主流技術路線

數(shù)據(jù)來源：高工鋰電官網(wǎng)，東吳證券研究所

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l未來電池能量密度提升，驅動正負極向高性能迭代。l負極材料：

目前以石墨負極為主，短中期向硅基負極發(fā)展，長期有望切換至金屬鋰。鋰電池負極材料目前以石墨為主，具有高電導率和高穩(wěn)定性等優(yōu)勢，但已接近理論比容量(372mAh/g)

。（1）硅基負極理論比容量高(4200mAh/g)

,

但存在體積膨脹(380%)

、導電性差和SEI膜不穩(wěn)定的問題，多與石墨摻雜應用。（2

）鋰金屬負極理論比容量高(3860mAh/g)

，電位低(-3.04eV)

，導電性優(yōu)異，因此具有巨大潛力，但存在鋰枝晶、循環(huán)時體積變化等問題。整體看

,

負極液態(tài)向硅碳負極發(fā)展，尤其CVD法迎來突破，但固態(tài)必然向鋰金屬負極迭代，其最具備性能潛力。

l正極材料：短期沿用高鎳體系，長期向超高鎳、富鋰錳基、高壓尖晶石等高容量正極材料迭代。

固態(tài)電池電化學窗口更寬，因此可以使用的正極材料更為廣泛。半固態(tài)/固態(tài)電池短期預計仍會沿用三元高鎳體系，但或通過單晶化、氧化物包覆、金屬摻雜等手段進一步提升電壓，從而提升電池能量密度。在固態(tài)電解質、金屬鋰負極等技術逐漸成熟后，正極材料預計向超高鎳、富鋰錳基、高壓尖晶石等新型體系進一步迭代。近期看，錳酸鋰/鎳錳酸鋰尖晶石體系進展快，未來有望迎來突破，富鋰錳基能量密度最高，但存在循環(huán)壽命等一系列短板，遠期有望迎來機會。u圖：固態(tài)電池將向高容量正負極迭代，預計金屬鋰負極&高容量正極將成為行業(yè)終局1.4后續(xù)迭代導入高性能正負極，打開電池性能空間

數(shù)據(jù)來源：歐陽明高院士，清華大學官網(wǎng)，

東吳證券研究所11

l國內(nèi)液態(tài)電池技術顯著領先海外，海外加速布局固態(tài)電池，試圖彎道超車，2023-2024年頻繁宣傳全固態(tài)小批量產(chǎn)計劃；我國政策層面積極推進固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化。l海外搶先布局全固態(tài)電池，意在率先卡位下一代電池技術。

日本資金扶持已超2千億日元(94億RMB)

，韓國已提供20%/50%的設備/研發(fā)稅收優(yōu)惠，德國已投資超10億歐元(77億RMB)

，美國已投資超3億美元(21億RMB)

，海外24年頻繁宣傳全固態(tài)電池量產(chǎn)計劃，

目標27年小批量量產(chǎn)全固態(tài)電池。1.5政策層面推進固態(tài)電池研發(fā)，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化加速

數(shù)據(jù)來源：工信部官網(wǎng)，寧德時代官網(wǎng)，東吳證券研究所

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國家部委固態(tài)電池扶持計劃牽頭成立固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體。由中國一汽牽頭，有研廣東院、國聯(lián)研究院、東風汽車、長安汽車等27家單位聯(lián)合組建，目標26年實現(xiàn)硫化物全固態(tài)裝車示范應用，能量密度400wh/kg，循環(huán)壽命1000次。推出60億元重大研發(fā)專項，預計2025年完成小試（工信部項目中期審查），

2026年中試，2027年完成小規(guī)模量產(chǎn)。寧德時代、比亞迪、

一汽、上汽、衛(wèi)藍和吉利共六家企業(yè)獲得政府基礎研發(fā)支持，計劃最終分為七大項目，涵蓋聚合物和硫化物等不同技術路線。發(fā)布長期國債，對布局固態(tài)電池的企業(yè)和機構給予實際投資額15%的資助。l為保持我國新能源產(chǎn)業(yè)競爭力，國家多部門重點支持固態(tài)電池，

目標2027年實現(xiàn)千量上車計劃。l國資委成立固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體。由中國一汽牽頭，有研廣東院、國聯(lián)研究院、東風汽車、長安汽車等27家單位聯(lián)合組建，

目標26年實現(xiàn)硫化物全固態(tài)裝車示范應用，能量密度400wh/kg

，循環(huán)壽命1000次。l工信部推出60億元重大研發(fā)專項，預計2025年完成小試（工信部項目中期審查），2026年中試，2027年完成小規(guī)模量產(chǎn)。寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍和吉利共六家企業(yè)獲得政府基礎研發(fā)支持，計劃最終分為七大項目，涵蓋聚合物和硫化物等不同技術路線。我國項目支持力度空前，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化加速，

目標27年小批量量產(chǎn)全固態(tài)電池，實現(xiàn)千輛級別的示范運營。l發(fā)改委發(fā)布超長期國債。對布局固態(tài)電池的企業(yè)和機構給予實際投資額15%的資助，企業(yè)自行進行申報，由當?shù)匕l(fā)改委推薦至國家發(fā)改委審核發(fā)放。1.5政策層面推進固態(tài)電池研發(fā)，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化加速

數(shù)據(jù)來源：國資委，工信部，發(fā)改委，

東吳證券研究所13

企業(yè)技術路線2024年至今關鍵進展豐田三元正極｜硫化物｜石墨負極2024年9月，

全固態(tài)電池生產(chǎn)計劃獲得日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省的認證，

2026年開始逐步量產(chǎn)本田單晶三元｜硫化物2024年11月，首次公開自研全固態(tài)電池示范生產(chǎn)線，

2025年1月開始試生產(chǎn)，將采用單晶正極，用輥壓工藝替代等靜壓工藝，通過分段控制降低環(huán)境控制成本日產(chǎn)三元正極｜硫化物｜金屬鋰負極2024年4月，

公開在日本橫濱建設的全固態(tài)電池試驗線照片，將于2025年開始生產(chǎn)首批全固態(tài)電池出光興產(chǎn)硫化物固態(tài)電解質2024年10月，開始設計固態(tài)電解質大規(guī)模中試裝置，

年產(chǎn)能數(shù)百噸，將在2027-2028年實現(xiàn)商業(yè)化三星SDI三元正極｜硫化物｜銀碳/硅碳負極2024年5月，發(fā)布了Super-gap固態(tài)電池技術，采用Anode-less設計，能量密度將達到900Wh/L，在韓國水原市建立了試生產(chǎn)線SK

On三元正極｜硫化物｜硅碳負極/金屬鋰負極與Solid

Power達成協(xié)議，將在研發(fā)許可、產(chǎn)線安裝和電解質供應三方面開展合作，預計于2025在韓國大田市建設試生產(chǎn)線生產(chǎn)固態(tài)電池LGES三元正極｜硫化物｜硅碳負極/金屬鋰原計劃2026年量產(chǎn)聚合物全固態(tài)電池，調整為2030年量產(chǎn)硫化物全固態(tài)電池Solid

Power三元正極｜硫化物｜硅碳負極/金屬鋰負極2023年11月，向寶馬交付了第一批A樣全固態(tài)電池，進入裝車驗證階段；

2024

年

9

月，擴大硫化物電解質生產(chǎn)，現(xiàn)有產(chǎn)能

30噸/年，將擴展至

75噸

/

年

(2026

年)、140

噸

/年

(2028

年)Quantum

Scape（大眾Powerco合作開發(fā)）三元正極｜氧化物｜無鋰負極2024年5月，開始交付固態(tài)電池原型樣品，為六層軟包電池；

7月，與大眾旗下電池企業(yè)

PowerCo

達成合作，授權其大規(guī)模生產(chǎn)原型B樣固態(tài)電池

(5Ah)。Powerco長期規(guī)劃40-80GWh固態(tài)電池產(chǎn)能。FactorialEnergy干法正極｜硫化物｜金屬鋰負極2024年9月，與梅賽德斯-

奔馳合作研發(fā)

450Wh/kg級全固態(tài)電池，工作溫度可在

90℃以上，啟動

B樣測試，

2024年12月，發(fā)布

40Ah級

A樣硫化物全固態(tài)電池，采用干法工藝提升能量密度；

2025

年

2月，梅賽德斯-奔馳已經(jīng)開始在英國路測搭載Factorial

Energy

固態(tài)電池的純電動汽車，該車型續(xù)航里程有望提升25%，F(xiàn)actorial

Energy

固態(tài)電池將在年之前實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。l海外玩家全固態(tài)布局更早，海外企業(yè)全固態(tài)電池計劃量產(chǎn)時間集中在2026-2030年，技術路線以硫化物為主要方向。（1）

日本整車廠：

重點布局硫化物路線，本田明確將于2025年1月開始試生產(chǎn)全固態(tài)電池；豐田最新宣布2026年開始量產(chǎn)全固態(tài)電池。

（2）韓國電池廠：三星SDI和LGES均布局硫化物技術路線，SK

On布局復合氧化物復合材料、硫化物雙路線，三家均計劃在2027-2030年實現(xiàn)量產(chǎn)或商業(yè)化。（3）歐美電池廠：Factorial

、Quantum

Scape和Solid

Power三大固態(tài)電池初創(chuàng)公司與頭部整車廠合作，

目前全固態(tài)電池已送樣至奔馳及寶馬等頭部玩家，也以硫化物為主。l與大眾Powerco合作開發(fā)固態(tài)電池的Quantum

Scape采用氧化物路線，推出優(yōu)化版電解質有望加速其固態(tài)電池中試。2025年6月QS宣布其先進的Cobra隔膜（氧化物電解質）工藝已成功集成到基線電池生產(chǎn)中。與上一代的Raptor工藝相比，Cobra的熱處理速度提升了約25倍，且每次薄膜啟動所占物理空間大幅縮減，這些優(yōu)勢對設計可擴展的GW級超級工廠生產(chǎn)線至關重要。QS的QSE-5B樣固態(tài)電芯已于近期進入小批量生產(chǎn)，并向部分汽車客戶交付，Cobra隔膜的推出有望加速Q(mào)S

B1樣品中試&上車。表：硫化物為海外玩家主流選擇，計劃2025-2027年開始小批量量產(chǎn)，2030年前大規(guī)模量產(chǎn)1.6

海外玩家進度：

日韓企業(yè)率先制定量產(chǎn)計劃，歐美初創(chuàng)公司仍處于送樣測試階段

數(shù)據(jù)來源：高工鋰電官網(wǎng)，東吳證券研究所

14

公司正極材料負極材料全固態(tài)路線能量密度小批量生產(chǎn)時間正式量產(chǎn)時間備注寧德時代高鎳三元鋰金屬/硅碳硫化物400Wh/kg2027年/目前全固態(tài)電池處于4等級，

即技術定型及實驗室環(huán)境下生產(chǎn)技術的驗證階段，

預計2027年提高到7-8級實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。國軒高科高鎳三元硅碳硫化物350Wh/kg2027年2030年國軒全固態(tài)電池預計會在2027年進行小批量上車試驗；預計2030年會瞄準350Wh/kg全固態(tài)進行量產(chǎn)。電

池

廠衛(wèi)藍新能源高鎳三元硅碳氧化物/聚合物400Wh/kg2027年2030年2027年產(chǎn)能規(guī)劃2GWh并實現(xiàn)量產(chǎn)裝車，未來山東淄博/江蘇溧陽等基地共布局100GWh。目標到2030年有望把全固態(tài)電池的售價控制在0.5元/Wh以下。億緯鋰能高鎳三元硅碳硫化物/鹵化物/聚合物400Wh/kg2028年/計劃于2026年取得工藝突破，推出高功率、高環(huán)境內(nèi)耐受性和絕對安全的全固態(tài)電池，主要用于混合動力領域；

于2028年實現(xiàn)技術突破，推出400Wh/kg高比能全固態(tài)電池。中創(chuàng)新航高鎳三元硅碳硫化物復合430Wh/kg2027年2028年計劃于2027年小批量裝車，

2028年量產(chǎn)。l國內(nèi)電池廠在全固態(tài)電池領域的發(fā)展規(guī)劃總體呈現(xiàn)穩(wěn)步推進態(tài)勢，多數(shù)企業(yè)計劃在2027-2028年實現(xiàn)小批量裝車或量產(chǎn)目標。（1）寧德時代重點布局固態(tài)電池，

目標2027年小批量量產(chǎn)；短期由半固態(tài)電池過渡，推出凝聚態(tài)電池，預計快速實現(xiàn)量產(chǎn)。（2）二/三線廠家目標2026-2027年完成小批量裝車。國軒高科計劃2027年小批量裝車，2029-2030年量產(chǎn)，

目標2030年實現(xiàn)350Wh/kg能量密度；億緯鋰能計劃2027年小批量裝車，2028年量產(chǎn)，其固態(tài)電池2024年已完成第一代技術開發(fā)；中創(chuàng)新航計劃2027年小批量裝車，2028年量產(chǎn)。l硫化物仍為國內(nèi)電池玩家主流選擇，寧德、國軒、中航均采用硫化物電解質路線，億緯布局硫化物的同時也布局了鹵化物與聚合物。表：硫化物電解質也是國內(nèi)玩家主流選擇，預計2027年開始完成小批量上車1.6

國內(nèi)電池玩家進度：政策推動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化加速，大部分企業(yè)計劃2027-2028年實現(xiàn)小批量生產(chǎn)

數(shù)據(jù)來源：高工鋰電官網(wǎng)，東吳證券研究所

15

公司正極材料負極材料全固態(tài)路線能量密度小批量生產(chǎn)時間正式量產(chǎn)時間規(guī)劃比亞迪高鎳三元硅碳鹵化物/硫化物400Wh/kg2027年2030年2024年已實現(xiàn)60Ah全固態(tài)電芯的中試下線，能量密度達到400Wh/kg(800Wh/L)。2027-2029年是示范期，主要用在中高端電動車上，規(guī)模在千輛左右；

2030-2032年是市場拓展期，有望滲透到主流電動車型，規(guī)模可達12萬輛。上汽清陶猛基鋰金屬/硅碳鹵化物/聚合物406Wh/kg2025Q42026Q4已布局全固態(tài)量產(chǎn)線，

計劃2025年底完工，

一期產(chǎn)能規(guī)劃0.5GWh，2026Q4實現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)，

2027Q1裝車上市。整車廣汽埃安高鎳三元硅碳硫化物/聚合物400Wh/kg2026年/采用第三代海綿硅負極與高面容量固態(tài)正極技術的全固態(tài)電池研發(fā)進展順利，計劃2026年實現(xiàn)裝車搭載。廠一汽高鎳三元硅碳硫化物375Wh/kg2027年/全固態(tài)電池當前處于原型樣件階段，預計2-3年實現(xiàn)小批量應用，3-5年實現(xiàn)規(guī)?；瘧?。計劃以整車需求為指引，

2027年進行小批量應用。吉利高鎳三元硅碳聚合物/硫化物400Wh/kg2027年//長安汽車高鎳三元硅碳硫化物400Wh/kg2027年/2025年2月9日推出能量密度達400Wh/kg的全固態(tài)電池“長安金鐘罩”，宣稱可實現(xiàn)1500公里純電續(xù)航。計劃2025年底完成功能樣件開發(fā)，

2026年啟動裝車驗證，

2027年實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)。l國內(nèi)整車廠在固態(tài)電池方向加快布局，技術路線雖較為多元，但整體仍以硫化物為主流，部分企業(yè)兼顧聚合物方案，預計將在2027年前后實現(xiàn)小批量上車。（1）比亞迪進展領先，2024年已實現(xiàn)60Ah級固態(tài)電芯中試下線,

能量密度達400Wh/kg

，規(guī)劃2027-2029年實現(xiàn)小批量裝車，2030-2032年進入量產(chǎn)爬坡期，有望滲透到主流電動車型，規(guī)?？蛇_12萬輛。（2）上汽清陶已布局全固態(tài)產(chǎn)線，預計2025年投產(chǎn)，

目標能量密度406Wh/kg

，

2027年裝車上市。（3）廣汽埃安計劃2026年小批量裝車。（4）一汽、吉利計劃2027年小批量裝車。（5）長安汽車提出“長安全固鋰量”方案，預計2025年完成樣件開發(fā)，2027年實現(xiàn)小批量裝車。1.6整車廠進度：國內(nèi)整車廠固態(tài)電池量產(chǎn)多集中在2026-2027年,

比亞迪進展顯著

數(shù)據(jù)來源：工信部，各公司公告，

東吳證券研究所

16

中試小批量裝車規(guī)模化量產(chǎn)2024A2025E2026E2027E2028E2029E中國實際產(chǎn)能（GWh）715254065120海外實際產(chǎn)能（GWh）101320304570全球實際產(chǎn)能（GWh）17284570110190新增產(chǎn)能測算（GWh）-1117254080假設單GWh設備投資額（億元）6543.532.5固態(tài)電池設備需求（億元）-55.068.087.5120.0200.0固態(tài)電池設備需求同比增速（%）--24%29%37%67%前道設備干料混合（4%）-2.22.73.54.88.0干法輥壓（10%）-5.56.88.812.020.0電解質熱復合（8%）-4.45.47.09.616.0預鋰化（6%）-3.34.15.37.212.0分切&模切（4%）-2.22.73.54.88.0前道合計（32%）-17.621.828.038.464.0中道設備膠框印刷（3%）-1.72.02.63.66.0無隔膜疊片（25%）-13.817.021.930.050.0焊接&裝配（4%）-2.22.73.54.88.0等靜壓（13%）-7.28.811.415.626.0中道合計（45%）-24.830.639.454.090.0后道設備高壓化成分容（15%）-8.310.213.118.030.0檢測（4%）-2.22.73.54.88.0組裝（4%）-2.22.73.54.88.0后道合計（23%）-12.715.620.127.646.0l我們假設（

1）

固態(tài)電池行業(yè)2025年陸續(xù)完成中試，2026-2027年陸續(xù)小批量裝車，2028-2029年形成規(guī)?；慨a(chǎn)，全球固態(tài)電池產(chǎn)能有望從2024年的17GWh提升至2029年的190GWh

，5年合計新增約173GWh

。

（2）

當前中試階段單GWh設備價值量在5-6億元，后續(xù)隨著規(guī)?；慨a(chǎn)及設備節(jié)拍&良率提升有望降至2.5億元/GWh

。

（3）海外中試進展2025年前快于國內(nèi)，但隨著我國固態(tài)電池政策陸續(xù)落地，我國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進度有望超過海外玩家。1.7

隨著各家固態(tài)電池陸續(xù)產(chǎn)業(yè)化，2029年設備需求有望超200億元數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院，東吳證券研究所

174投資建議

5

風險提示

1固態(tài)電池具備高能量密度&高安全性，未來應用場景廣闊2全固態(tài)電池干法工藝為主線，打開設備全新需求空間3

本土重點設備公司目錄l液態(tài)電池生產(chǎn)在實際生產(chǎn)中主要采用濕法工藝，包括電芯前段工藝（極片制作）、電芯中段工藝（電芯制作）、電芯后段工藝（化成分容），以及模組和電池包（PACK）工藝，分別對應到設備端主要是前道設備（攪拌/涂布/輥壓/模切）、中道設備（疊片/卷繞/注液）、后道設備（化成/分容）。u

圖：液態(tài)電池制造的基本工藝與對應設備2.1傳統(tǒng)液態(tài)電池需要攪拌/涂布/烘干/注液等濕法工藝

數(shù)據(jù)來源：電池中國官網(wǎng)、東吳證券研究所

19l半固態(tài)電池可兼容傳統(tǒng)鋰電池生產(chǎn)工藝，只需新增加一條專產(chǎn)半固態(tài)隔膜的生產(chǎn)線，生產(chǎn)設備與液態(tài)電池隔膜的設備兼容。對比傳統(tǒng)液態(tài)電池，半固態(tài)電池的隔膜無明顯工藝改變，調整參數(shù)即可，不過因為半固態(tài)電池需要提升離子導電率，所以要求隔膜的孔徑更大、強度更高，因此需要采用濕法拉伸+涂覆的工藝。l1）固態(tài)電解質涂布：相較鐵鋰和三元的電芯，增加了固態(tài)電解質涂布的步驟，這不是簡單地插入了一個步驟，整個電芯工藝參數(shù)包括壓實密度、剝離力都有所變化；l2）輥壓：半固態(tài)電池能量密度較高，因此壓實密度也較高，輥壓機會變大。l3）注液：半固態(tài)電池仍然有電解液注液，稱為為“浸潤”，電解液用量較少。l4）化成分容：在電芯首次充放電后會損失很多鋰、很多能量密度，為了補充能量密度，會對電池做預鋰化，這個技術在三元或鐵鋰等液態(tài)電池中應用很少，但在固態(tài)電池特別是密度較高的固態(tài)電池中，會應用預鋰化以追求更高的能量密度，對于寧德時代、比亞迪等液態(tài)電池企業(yè)直接充放電，而半固態(tài)電池企業(yè)需要先做預鋰化。u

圖：固態(tài)電解質涂布設備

u

圖：輥壓設備需求增加數(shù)據(jù)來源：

《全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝分析》

（翟喜民等），東吳證券研究所

202.1半固態(tài)電池與液態(tài)電池所需的設備工序差別不大

工藝環(huán)節(jié)液態(tài)電池濕法工藝全固態(tài)電池濕法工藝全固態(tài)電池干法工藝前道電解質膜制作工藝采用濕法合漿和涂布技術將活性材料、導電劑和黏結劑混合成漿料后涂布在集流體上，隨后進行干燥和輥壓。利用低極性溶劑將粘結劑和電解質顆粒配成均勻漿料后進行涂布，再蒸干溶劑得到電解質膜，經(jīng)過輥壓后形成固態(tài)電解質層。省去溶劑使用，直接通過干法合漿和涂布工藝制備極片。此外，還需進行電解質膜的干法涂布與輥壓，以形成固態(tài)電解質層。中道電芯裝配工藝采用卷繞或疊片工藝，將正負極片和隔膜卷繞成電芯，隨后注入電解液并進行封裝采用疊片工藝，結合極片膠框印刷和等靜壓技術，

確保固態(tài)電解質與電極之間緊密接觸。固態(tài)電池無需電解液，省去注液工序后道化成分容工藝封裝后通過低壓化成激活電池由于固態(tài)電解質的高離子電導率需求和固固界面接觸問題，化成過程趨向高壓化，需要引入高壓化成設備，以優(yōu)化電池性能l全固態(tài)電池工藝相對液態(tài)電池工藝的主要區(qū)別在于：（1）前段變化最大，主要在于電解質膜和極片制作工藝上，全固態(tài)電池干法工藝增加了干法混合、干法涂布環(huán)節(jié)實現(xiàn)固態(tài)電解質膜制備，不再需要使用溶劑，也不存在烘干環(huán)節(jié)；全固態(tài)電池濕法工藝仍然保留了利用溶劑制備電解質與粘結劑溶液后涂布蒸干制備電解質膜的工序。（2）中段電芯裝配環(huán)節(jié)：全固態(tài)電池采用“疊片+極片膠框印刷+等靜壓技術”取代傳統(tǒng)的液態(tài)電池卷繞工藝，并刪減了注液工序；（3）后段化成分容環(huán)節(jié)：從液態(tài)電池化成分容轉向全固態(tài)電池所需的高壓化成分容。u

圖：全固態(tài)電池工藝與液態(tài)電池工藝主要區(qū)別2.1全固態(tài)電池與液態(tài)電池相比前道變化最大、中道后道均有區(qū)別

數(shù)據(jù)來源：

《硫化物固態(tài)電解質膜的制備技術與挑戰(zhàn)》

（孫德業(yè)等），東吳證券研究所

21l全固態(tài)電池的前道制造關鍵在于電極片制造環(huán)節(jié)和固態(tài)電解質成膜環(huán)節(jié)，兩者均可以采用濕法/干法工藝。其中電解質成膜工藝會影響電解質厚度及離子電導率，厚度偏薄，會導致其機械性能相對較差，容易引發(fā)破損和內(nèi)部短路；偏厚則內(nèi)阻增加，并由于電解質本身不含活性物質，會降低電池單體和系統(tǒng)的能量密度。l（1）極片的干法工藝避免了溶劑的使用和干燥環(huán)節(jié)。①濕法工藝：將活性物質、導電劑、粘結劑分散在液態(tài)溶劑中形成漿料，然后將漿料涂布在集流體上，再經(jīng)過干燥、輥壓、蒸發(fā)等工序制成電極極片。②干法工藝：不使用液態(tài)溶劑，將活性物質、導電劑、粘結劑（通常是PTFE）的干粉混合均勻，然后通過熱壓延工藝直接壓制成連續(xù)的電極膜后與集流體復合，或者將干粉混合物直接沉積/壓制在集流體上，避免溶劑的使用和干燥過程。l（2）固態(tài)電解質成膜環(huán)節(jié)中濕法路線相對成熟，干法路線潛力更大，為未來發(fā)展大趨勢。全固態(tài)電池中硫化物電解質對極性有機溶劑較為敏感，此外金屬鋰負極容易與溶劑反應，主流思路為切換干法電極工藝，但目前干法工藝剛剛起步，難點在于厚度、壓實、幅寬、跑速等，主流廠商仍以濕法工藝為主，選取特定溶劑，實現(xiàn)較薄的固態(tài)電解質膜厚度，但干法仍為未來發(fā)展大趨勢。u

圖：全固態(tài)電池濕法&干法工藝對比，在前道主要是極片制造和成膜環(huán)節(jié)依靠干混擠壓，無需溶劑及烘干環(huán)節(jié)2.2全固態(tài)電池前道：電極片制造+固態(tài)電解質成膜為關鍵

剪切混合干燥數(shù)據(jù)來源：

《硫化物固態(tài)電解質膜的制備技術與挑戰(zhàn)》

（孫德業(yè)等），東吳證券研究所

22層壓數(shù)據(jù)來源：

《全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝分析》

（翟喜民等），東吳證券研究所

23l干法工藝步驟帶來對于前道設備的新需求：

目前電極制造及成膜環(huán)節(jié)干法技術的關鍵難點在于混合電極材料粉末的均勻性以及成膜的一致性。在前道設備領域，干法工藝對輥壓的精度、均勻度以及壓實密度的要求會更高。相較傳統(tǒng)濕法工藝設備，干法工藝的前道設備不再需要涂布、烘干、溶劑回收設備，而對高混機、制膜所需的輥壓機的需求提升、增加纖維化設備，主要包括氣流粉碎、螺桿擠出機、開煉機。2.2全固態(tài)電池前道：電極片制造+固態(tài)電解質成膜為關鍵

數(shù)據(jù)來源：《Paving

the

Way

for

Next-Generation

All-Solid-State

Batteries:

Dry

Electrode

Technology》

東吳證券研究所

24l干法技術制造電極片最大的優(yōu)勢在于能夠提高電極的壓實密度，從而提高電池能量密度，更適合全固態(tài)電池生產(chǎn)。（1）濕法電極制造需要使用溶劑將活性材料、導電劑和黏結劑混合后涂布在集流體上，然后再進行干燥、

NMP

溶劑回收和輥壓，仍然需要溶劑參與、需要干燥和溶劑回收環(huán)節(jié)，工藝相對復雜；（2）干法電極制造則將活性材料、導電劑和黏結劑混合成干粉，通過輥壓機熱壓延的方式機械壓到集流體上形成電極片。極片制造采用干法工藝可以提高電極的壓實密度，意味著在相同體積下可以容納更多的正負極材料，從而提高電池的能量密度。同時省去溶劑干燥、避免了溶劑殘留導致的導電性下降問題。因此干法技術更加適合于固態(tài)電池生產(chǎn)。u

圖：全固態(tài)電池中濕法&干法工藝制造電極片對比圖2.2全固態(tài)電池前道極片制造：干法工藝可提高固態(tài)電池能量密度數(shù)據(jù)來源：

《全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝分析》

（翟喜民等），

東吳證券研究所

25l干法電極制備主要有靜電噴涂方式和輥壓復合方式（纖維化）兩種方法。l靜電噴涂方式制備：將電極活性材料、導電碳和粉末狀粘結劑等顆?；旌显谝黄?，混合好的粉料會在壓縮空氣的作用下霧化噴附在金屬集流體的表面，隨后在高壓靜電的作用下，使材料與集流體分別帶有正電荷與負電荷，從而使得材料附著在集流體表面。隨后通過高溫烘烤熔化聚合物粘結劑確保顆粒之間的粘結力，最后對電極進行壓延以獲得所需的厚度并控制孔隙率。l涂布設備：將固態(tài)電解質均勻涂覆在電極表面，形成離子傳導層。干法電極涂布機采用無溶劑工藝，實現(xiàn)高能量密度電極制備，確保電極材料的均勻性和一致性。u

圖：靜電噴涂法制備干法電極的流程示意圖2.2全固態(tài)電池前道極片制造：靜電噴涂制備電極需用到涂布機

靜電噴涂

高溫處理高壓壓延數(shù)據(jù)來源：《Paving

the

Way

for

Next-Generation

All-Solid-State

Batteries:

Dry

Electrode

Technology》

東吳證券研究所

26l干法電極制備主要有靜電噴涂方式和輥壓復合方式（纖維化）兩種方法。l輥壓復合方式制備：在電極活性材料和導電添加劑粉末均勻混合后，向其中添加改性的聚四氟乙烯（PTFE）黏結劑并以干燥粉末狀態(tài)進行混合分散，然后通過輥壓機反復輥壓。強剪切力使PTFE球變成原纖維（纖維化）并形成基質、大幅提高電極的致密度，從而將電極粉末混合和支撐在一起制成一定厚度的自支撐膜，再把得到的活性材料膜與金屬集流體通過導電膠粘結復合在一起形成干法電極。l由于固態(tài)電解質界面的形成和穩(wěn)定的纖維

PTFE

網(wǎng)狀結構，輥壓復合方式組裝的電池在5000次以上的循環(huán)中具有

92%的容量保持率，所制備的干法厚電極的致密度是傳統(tǒng)濕法電極的

1.6倍。u

圖：輥壓復合法制備多孔復合電極（DPCE）及磷酸鐵鋰（LFP）

電極的流程示意圖2.2全固態(tài)電池前道極片制造：輥壓復合工藝提升對輥壓機需求

l輥壓復合工藝中需要自支撐膜制造&纖維化設備，包括氣流粉碎機、螺桿擠出機以及開煉機。l氣流粉碎機：壓縮空氣通過噴嘴高速射入粉碎腔后，活性物質及粘接劑混合物通過進料口到達粉碎腔。混合物在高壓氣流的作用下相互碰撞粉碎實現(xiàn)原纖化，最后，混合物隨氣流上升至分級腔在輥壓設備作用下形成自支撐膜。氣流粉碎機的工作效率最高。l螺桿擠出機：混料自料口進入螺桿充滿螺槽后，會在旋轉的螺桿作用下在料筒內(nèi)壁和螺桿表面不斷被壓實、攪拌以及混合。在壓縮段結束處，螺桿會將混合均勻的物料按要求擠出機頭，在機頭中混合物會被塑成電極膜并送離擠出機，螺桿擠出機的良率最高。l開煉機：兩個相對回轉的輥筒對物料產(chǎn)生擠壓后，由于兩個輥筒的速比不同，可以產(chǎn)生對混料產(chǎn)生剪切力，速比越大剪切力越強。在輥筒的高剪切力下，混合物內(nèi)部的分子鏈會被打斷，實現(xiàn)均勻的混合，多次往復后在粘接劑原纖化的作用下即生成電極膜。u

圖：輥壓復合工藝（纖維化）

中需要實現(xiàn)PTFE的纖維化數(shù)據(jù)來源：

《全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝分析》

（翟喜民等）、

《硫化物固態(tài)電解質膜的制備技術與挑戰(zhàn)》

（孫德業(yè)等），東吳證券研究所27PTFE纖維化

高溫高壓輥壓2.2全固態(tài)電池前道極片制造：輥壓復合工藝增加纖維化設備需求l輥壓機是鋰離子電池制造過程中的核心裝備，承擔著對涂布干燥后的電極極片進行精密壓縮的關鍵任務，輥壓復合方式制備電極大大提升了對于輥壓機設備的需求。其核心功能是通過高壓力軋制，使活性物質顆粒與導電劑、粘結劑形成致密結合，同時增強涂層與金屬箔集流體的結合強度。這一過程直接決定了電極的壓實密度（g/cm3）和孔隙結構，進而影響電池的能量密度、功率特性和循環(huán)壽命。現(xiàn)代輥壓機已成為融合熱力學控制、實時反饋及智能調節(jié)的精密系統(tǒng)。以主流鋰電生產(chǎn)線為例，輥壓工序需將極片壓縮至設計厚度（通常正極壓縮率20-30%），同時保證厚度波動≤±

1μm，寬度方向密度偏差<0.02g/cm3。這一精度要求相當于在百米跑道上控制一片紙的厚度誤差。l輥壓機的核心壁壘在于熱管理、均勻性控制、軋輥制造。（1）熱管理：傳統(tǒng)冷壓方式已難以滿足高鎳正極、硅碳負極等新型材料的工藝要求，由此需要引入熱輥壓技術，但同時熱管理面臨熱量精度控制、熱慣性滯后、軸向溫度梯度等難題；（2）均勻性管理：極片輥壓的橫向厚度一致性是業(yè)界公認難題，其根源在于多物理場耦合效應。同時輥面工作溫度梯度導致熱膨脹量變化，也會影響均勻性；（3）軋輥制造：為了實現(xiàn)更好的批量穩(wěn)定性和軋制里程，材料選擇、表面處理、精度硬度、加工工藝都有較高的要求。u

圖：輥壓機關鍵子系統(tǒng)技術壁壘對比子系統(tǒng)技術方案性能上限主要局限軋輥結構整體鍛鋼軋輥輥徑Φ400mm

，硬度HRC67大尺寸淬火變形難控制熱管理電磁感應+氣體冷卻軸向溫差±1℃,響應時間<10s中心軸組件密封要求高驅動控制雙伺服電機同步線速度10m/min，扭矩波動<0.5%高速下振動抑制難調形機構液壓彎輥+抽輥系統(tǒng)彎輥力300t，撓度補償0

1mm能耗高，響應慢2.2全固態(tài)電池前道極片制造：輥壓復合工藝提升對輥壓機需求

數(shù)據(jù)來源：電池中國官網(wǎng)、東吳證券研究所

28l在濕法工藝制造全固態(tài)電池過程中固態(tài)電解質采用濕法漿料-涂布工藝，在電極上涂覆電解質膜，然后再和鋰金屬復合，采用層壓工藝制備固態(tài)電池。濕法工藝成膜操作簡單，工藝成熟，易于規(guī)?；a(chǎn)。濕法工藝的核心

是利用低極性溶劑將粘結劑和電解質顆粒配成均勻漿料后進行涂布，再蒸干溶劑得到電解質膜。溶劑需要便于蒸發(fā)、對電解質有良好的溶解和化學穩(wěn)定性。濕法工藝的缺點是溶劑可能有毒，同時干燥過程總體成本相對高，如果溶劑蒸發(fā)不完全，可能降低電解質的離子電導率。l按照載體不同，濕法工藝可分為模具支撐成膜、正極支撐成膜以及骨架支撐成膜。①

模具支撐成膜：適用于聚合物和復合電解質，將固體電解質溶液倒入模具，溶劑蒸發(fā)后獲得固態(tài)電解質膜;②

正極支撐成膜：適用于無機和復合電解質膜，將固體電解質溶液澆在正極表面，蒸發(fā)后形成固體電解質膜;③

骨架支撐成膜：適用于復合電解質膜，將電解質溶液注入骨架中，溶劑蒸發(fā)后形成有骨架支撐的固態(tài)電解質膜。2.2全固態(tài)電池前道電解質成膜：濕法工藝仍然需要溶劑參與

數(shù)據(jù)來源：

《全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝分析》

（翟喜民等）、

《硫化物固態(tài)電解質膜的制備技術與挑戰(zhàn)》

（孫德業(yè)等），東吳證券研究所29u

圖：

正極支撐成膜工藝示意圖

u

圖：

濕法成膜技術的三種路線示意圖l濕法成膜工藝的改進空間：a.氧化物固態(tài)電解質:濕法需引入高溫燒結工藝(≤700℃)來改善高電解質與電極的界面致密性，但工藝難度大、能耗高且易引發(fā)晶界裂紋，添加低溫燒結助劑可部分解決，但依然難以量化；b.聚合物電解質：濕法沿用傳統(tǒng)涂布設備，將PEO溶解于NMP溶劑后涂覆成膜，但溶劑殘留會導致離子電導率下降，同樣存在NMP處理的問題；c.硫化物復合電極：濕法采用非極性溶劑（如二甲苯）分散硫化物電解質，但粘結劑選擇受限（PVDF不溶，需改用SBR/SR），且壓延后易出現(xiàn)層間剝離，非極性溶劑的防護處理也比較麻煩。u

圖：基于傳統(tǒng)濕法的全固態(tài)電池制造工藝2.2全固態(tài)電池前道電解質成膜：濕法工藝仍然需要溶劑參與

數(shù)據(jù)來源：

《Progress

in

solvent-free

dry-flmtechnology

for

batteries

andsupercapacitors》

（吳凡等），東吳證券研究所

30數(shù)據(jù)來源：《Progress

in

solvent-free

dry-flmtechnology

for

batteries

andsupercapacitors》

（吳凡等），東吳證券研究所

31l干法成膜工藝將固體電解質與粘接劑混合后研磨分散成高粘度混合物，通過少量黏結劑的原纖化作用,直接將擠出的電極材料層壓到集流體上形成電極，或者進行加壓加熱制備獲得自支撐極片。該方法不使用溶劑、無溶劑殘留，可以有更高的離子導電率，同時直接混合成膜不需要烘干，成本上更有優(yōu)勢；缺點在于電解質膜相對較厚，其內(nèi)部不含活性物質將會降低電池能量密度。u

圖：主要干法制膜技術的制作和特征示意圖，(a)粉末壓片；(b)

氣相沉積；(c)粉末噴涂；(d)粘結劑原纖化。粉末壓片氣相沉積粉末噴涂粘結劑纖維化2.2全固態(tài)電池前道電解質成膜：干法無需溶劑，可提升導電率

數(shù)據(jù)來源：贏合科技官網(wǎng)、東吳證券研究所

32l復合轉印設備主要用于在正/負極片表面均勻覆蓋固態(tài)電解質層，形成“電極-電解質”一體化結構。其核心工

藝包括：（1）轉印復合：將預制的固態(tài)電解質薄膜通過熱壓或3D打印方式精準轉移至電極表面，實現(xiàn)分子級

界面結合。（2）層間致密化：通過溫控輥壓或等靜壓技術消除界面空隙，提升離子傳導率。（

3）連續(xù)化生產(chǎn)：整合放卷、預熱、復合、烘干、收卷模塊，實現(xiàn)卷對卷（R2R）制造。目前，固態(tài)電解質轉印設備主要分為熱壓轉印、3D打印轉印、輥壓預熱轉印三種技術路線，分別對應不同材質的固態(tài)電解質。u

圖：復合轉印設備主要有三種技術方案，對應不同的固態(tài)電解質技術方案代表廠商核心優(yōu)勢適用場景量產(chǎn)水平熱壓轉印先導智能50m/min高速連續(xù)復合，良率≥99%氧化物/硫化物電解質已交付頭部電池廠3D打印轉印高能數(shù)造雙面同步復合，精度0.7μm，成本降40%聚合物/復合電解質中試線交付輥壓預熱轉印利元亨多層熱介質預熱，均勻度提升50%硫化物電解質樣機階段2.2全固態(tài)電池前道轉印設備：形成“電極-電解質”一體化結構

u

圖：贏合科技生產(chǎn)的固態(tài)電解質轉印設備數(shù)據(jù)來源：

《全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝分析》

（翟喜民等）、

《硫化物固態(tài)電解質膜的制備技術與挑戰(zhàn)》

（孫德業(yè)等），東吳證券研究所33l疊片機：全固態(tài)電池不適用卷繞設備，對疊片機需求更高，且精度要求更高。疊片可以通過正極，固體電解質膜和負極的簡單堆疊實現(xiàn)電池各組件的集成，無論全固態(tài)電池還是液態(tài)電池都需要用到疊片機，但由于全固態(tài)電池的固態(tài)電解質具有脆性特性，且對設備的精度和穩(wěn)定性要求更高，使得其需要進行更多的疊片工藝，因此，全固態(tài)電池制造所需要的疊片機需求也會增加。l按照裁片與疊片的先后順序將疊片工藝分為分段疊片和一體化疊片。分段疊片沿用液態(tài)電池疊片工藝，將正極、固體電解質層和負極裁切成指定尺寸后按順序依次疊片后進行包裝；一體化疊片是在裁切前將正極，固體電解質膜和負極壓延成3層結構，按尺寸需求將該3層結構裁切成多個“正極-固體電解質膜-負極”單元，并將其堆疊在一起后進行包裝。在疊片技術中，由于一體化疊片可以提升質量、降低成本、材料利用率高，故采用一體化疊片工藝。u

圖：全固態(tài)電池因采用固態(tài)電解質而不使用卷繞設備

u

圖：分段&一體化疊片工藝示意圖2.3全固態(tài)電池中道工藝：疊片+等靜壓帶來設備增量需求

數(shù)據(jù)來源：

《全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝分析》

（翟喜民等）、

《硫化物固態(tài)電解質膜的制備技術與挑戰(zhàn)》

（孫德業(yè)等），東吳證券研究所34l全固態(tài)電池需要解決的核心難點之一是優(yōu)化固-固接觸界面。生產(chǎn)全固態(tài)電池一般是將正極、固態(tài)電解質、負極堆疊在一起組裝?？紤]到固態(tài)電解質要與電極形成良好的固固界面接觸、在循環(huán)過程中會發(fā)生接觸損耗以及要抑制鋰枝晶形成等，堆疊時需要新增加壓設備，施加超過

100MPa壓力使各材料致密堆積。傳統(tǒng)熱壓、輥壓方案提供壓力有限且施加壓力不均勻，難以保證致密堆積的一致性要求，進而影響全固態(tài)電池的性能。l等靜壓技術用于改善全固態(tài)電池固固界面接觸問題，拉動等靜壓機成為核心增量設備之一。等靜壓技術基于帕斯卡原理，可以實現(xiàn)固固界面的致密化，有效消除電芯內(nèi)部的空隙，確保電解質材料達到理想的致密化程度，提升電芯內(nèi)組件界面之間的接觸效果，從而顯著提升離子電導率

30%以上，降低電池內(nèi)部電阻率20%以上，循環(huán)壽命提升

40%

，大幅改善電池性能。而等靜壓成型需要用到的設備為等靜壓機。u

圖：全固態(tài)電池等靜壓示意圖

u

圖：等靜壓機規(guī)模越大，全固態(tài)電池生產(chǎn)成本越低2.3全固態(tài)電池中道工藝：疊片+等靜壓技術帶來設備增量需求

l等靜壓機核心原理基于帕斯卡定律：在密閉流體系統(tǒng)中，施加于不可壓縮介質的壓力會均勻傳遞到各個方向。當電池組件（正極/固態(tài)電解質/負極堆疊體）置于高壓容器內(nèi)，液體或氣體介質從多向施加超高壓強（通常>100MPa），迫使材料內(nèi)部顆粒重排、孔隙消除，實現(xiàn)三維均勻致密化。這一過程直接決定了固態(tài)電池的界面接觸質量和體密度，進而影響能量密度、循環(huán)壽命及安全性。l相較于傳統(tǒng)輥壓技術的線性壓力（僅單軸壓縮），等靜壓實現(xiàn)了全向同性壓制，徹底解決了因壓力不均導致的“邊緣效應”和“層間滑移”問題。以硫化物固態(tài)電池為例，等靜壓處理可使電極-電解質界面接觸面積提升40%以上，界面電阻降低50%-70%，大幅提升離子傳輸效率。l按成型和固結時的溫度高低，等靜壓機主要分為冷等靜壓機、溫等靜壓機、熱等靜壓機三類。其中，冷等靜壓是目前最常用的等靜壓成型技術。u

圖：熱等靜壓設備結構示意圖

u

圖：各類等靜壓設備對比圖參數(shù)冷等靜壓機C

IP溫等靜壓機W

IP熱等靜壓機HIP工作壓力100-630MPa50-300MPa100-200MPa工作溫度室溫50-500℃800-2200℃壓力介質水/油/乙二醇熱油/氣體氬氣/氮氣致密機理顆粒重排+塑性變形熱塑性變形+擴散燒結+擴散蠕變適用電池硫化物/聚合物氧化物/復合電解質氮化物/陶瓷基量產(chǎn)效率高

(干袋式自動化)中

(需溫度平衡)低(冷卻時間長)界面電阻中等優(yōu)良卓越2.3全固態(tài)電池中道工藝：疊片+等靜壓技術帶來設備增量需求

數(shù)據(jù)來源：Quintus官網(wǎng)、東吳證券研究所

35數(shù)據(jù)來源：電池中國官網(wǎng)、東吳證券研究所