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等静压设备固态电池:离子电导率提升30%,利元亨中标整线项目|东莞证券
东莞证券研报指出等静压技术可提升固态电池离子电导率30%以上、降低电阻率20%以上、循环寿命提升40%。固态电池需施加超100MPa压力致密化,传统热压无法满足。利元亨已中标国内头部企业首条硫化物全固态电池整线项目,等静压设备成为中段核心增量,点击查看完整技术与设备布局。
 2026-07-29
 制造业
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【东莞证券】固态电池系列之设备专题报告:固态电池产业化提速,设备先行受益-250331(19页) 查看报告
东莞证券报告深入分析等静压技术在固态电池制造中的应用与设备市场空间。等静压技术基于帕斯卡原理,可使材料实现致密化、消除孔隙,对于固态电池而言可有效消除电芯内部空隙,确保电解质材料达到理想的致密化程度,提升电芯内组件界面之间的接触效果,从而显著提升离子电导率30%以上、降低电池内部电阻率20%以上、循环寿命提升40%。固态电池堆叠需要施加超过100MPa压力,传统热压、辊压方案提供压力有限且不均匀,等静压机成为固态电池中段核心增量设备。利元亨已中标国内头部企业首条硫化物全固态电池整线项目。

等静压技术:破解固态电池固固界面接触难题

固态电池的核心挑战之一是固固界面接触问题。生产固态电池一般是将正极、固态电解质、负极堆叠在一起组装。固态电解质要与电极形成良好的固固界面接触,在循环过程中会发生接触损耗,同时还要抑制锂枝晶形成,因此堆叠时需要施加较大压力使各材料致密堆积。

传统热压、辊压方案提供压力有限且施加压力不均匀,难以保证致密堆积的一致性要求,进而影响固态电池的性能。固态电池中固固界面的微观空隙会导致离子传输通道受阻,界面阻抗增大,电池倍率性能和循环寿命下降。

等静压技术基于帕斯卡原理,在密闭容器中通过液体或气体介质向各个方向施加均匀压力,使材料实现致密化、消除孔隙。金属、陶瓷、复合材料和聚合物等材料都能通过等静压实现致密化。对于固态电池而言,等静压技术可以有效消除电芯内部的空隙,确保电解质材料达到理想的致密化程度,提升电芯内组件界面之间的接触效果,从而显著提升离子电导率30%以上,降低电池内部电阻率20%以上,循环寿命提升40%,大幅改善电池性能。等静压成型需要用到的设备为等静压机。
等静压技术对固态电池性能改善效果
性能指标改善幅度
离子电导率提升30%以上
内部电阻率降低20%以上
循环寿命提升40%

等静压设备在固态电池制造中的必要性

固态电池对致密化的要求远高于传统液态电池。传统液态电池中电解液可浸润电极内部孔隙,无需极高压力致密化。而固态电池没有液态电解液浸润,固固界面接触完全依赖物理压制,因此需要施加超过100MPa的压力使各材料致密堆积。等静压技术可提供各向均匀的超高压(可达数百MPa),确保电解质与电极之间无死角接触。

等静压技术本身是一项成熟的技术,在陶瓷、粉末冶金等领域已有广泛应用。然而,在固态电池领域的应用仍处于探索和发展阶段,技术成熟度相对较低。目前等静压技术在固态电池领域的推广仍然面临着如何选取合适的压制温度和压力组合,以及如何控制压实质地,如何提高生产效率与良率等挑战。

等静压设备分为冷等静压(CIP)、温等静压(WIP)和热等静压(HIP)三类。固态电池制造中通常采用温等静压或热等静压,在压制过程中同时施加温度和压力,有助于改善固态电解质的烧结和界面结合。不同固态电池体系(硫化物、氧化物、聚合物)对等静压工艺参数要求不同,设备需具备灵活的工艺调节能力。

等静压设备市场格局与国内企业布局

等静压设备在传统领域主要由国外品牌主导,如美国Engineered Pressure Systems(EPS)、瑞典Quintus Technologies、日本Kobe Steel等。在固态电池领域,国内设备企业正积极布局并取得突破:

利元亨(688499)在固态电池核心工艺方面已有较深研究和积累,拥有相对应专利布局。公司已实现全固态电池量产全线工艺覆盖,形成包含整线解决方案及关键工段设备的综合能力,包括成功开发出干法电极设备、固态电解质压制转印设备、锂铜复合设备等关键设备样机。2024年11月已中标国内头部企业的第一条硫化物固态电池整线项目,该项目覆盖了固态电池生产的前段、中段和后段设备。等静压设备是该整线方案中的核心中段设备之一。

先导智能(300450)具备全固态电池整线解决方案能力,布局覆盖固态电池切叠和电芯致密化等工艺环节。公司已交付首批固态电池切叠设备,在电芯致密化设备方面亦有技术储备。

纳科诺尔(832522)正进行高压成型、等静压等设备的研发。公司参股清研纳科,在干法电极设备领域已有先发优势,并积极向等静压等中段设备延伸。

等静压设备市场空间展望

等静压设备是固态电池中段新增的核心设备之一,传统液态电池产线完全不涉及该设备。全固态电池单GWh设备投资约为4-6亿元,其中等静压设备作为中段新增关键设备,预计单GWh投资中占比显著(参考传统中段设备价值量占比约31%)。

随着全固态电池2027年小批量生产临近,2025-2026年将是等静压设备需求起量阶段。中试线阶段单条产线等静压设备投资可达数千万元,规模化量产后单GWh等静压设备投资有望随规模效应下降,但设备价值量仍将显著高于传统热压设备。

国内设备企业在等静压固态电池专用设备领域与国外处于同一起跑线,具备“换道超车”机遇。利元亨已率先获得头部客户整线项目中标,有望在等静压设备领域建立先发优势。建议关注利元亨(688499)、先导智能(300450)等在固态电池整线设备中已布局等静压技术的企业。
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