行业投资评级 - 报告对固态电池设备行业给予积极评价 重点推荐固态电池设备整线供应商先导智能 并建议关注多家布局等静压设备的企业 [4][123] 核心观点 - 等静压设备是制约固态电池量产的关键瓶颈 其工艺可有效解决固态电池固-固界面接触问题 实现致密化 其中温等静压是当前最优工艺路径 [3] - 等静压设备在固态电池产线中价值量占比约13% 2029年市场空间有望达29亿元 [3][55] - 国内外设备厂商与跨界玩家共同推动等静压设备产业化应用加速 传统设备厂依托超高压技术壁垒实现能力复用 电池厂与锂电设备商则携下游产线经验反向定义设备 [3][46][47] - 当前等静压设备存在安全性、产能小等瓶颈 需通过工艺优化、增大压力容器容积、采用卧式腔体结构等方式提升生产效率与产线适配性 [4][59][77][82] 等静压设备技术分类与应用 - 等静压技术按温度分为冷、温、热三类：冷等静压工作压力100-630MPa 室温操作 致密化率85-92% 量产效率高 温等静压工作压力50-500MPa 温度50-500℃ 致密化率90-95% 平衡性能与成本 热等静压工作压力100-200MPa 温度800-2200℃ 致密化率>99.8% 效率低且成本高 [2][18][20] - 等静压技术最初应用于金属与陶瓷领域 历经70年验证 成熟用于航空航天、医疗、汽车、电子等工业场景 主要作用包括改善金属组织、近净成形、高性能陶瓷致密化、缺陷修复等 [2][8][12] - 等静压工艺基于帕斯卡原理 通过流体介质均匀传递压力 使材料致密化 主要流程包括包套密封、升温、抽真空、加压、保压泄压、降温等 [16] 等静压设备在固态电池中的应用优势 - 等静压技术可解决固态电池固-固界面致密化问题 传统热压与辊压因压力方向单一易产生边缘效应和层间滑移 而等静压可实现三维各向致密化 提升界面接触质量 [3][27][31][35] - 温等静压压力与温度区间契合固态电池需求 中温条件既能提升界面致密度（孔隙率可降至0.15%） 又可避免高温副反应 同时设备能耗和成本相对较低 具备产业化潜力 [3][39] - 等静压处理后离子电导率可提升30%以上 内部电阻率降低20%以上 循环寿命提升约40% 界面接触面积提升超40% 界面阻抗下降50–70% [31][35] 产业化进展与市场空间 - 全球固态电池产能预计从2024年17GWh提升至2029年190GWh 新增约173GWh 单GWh设备投资额从中试阶段5-6亿元降至规模化量产2.5亿元 [55] - 宁德时代采用硫化物路线 实验室样品能量密度达500Wh/kg 2024年7月完成10Ah等静压样品 预计2027年实现小批量上车 已公开10件等静压相关专利 [53] - 先导智能推出卧式等静压设备 工作压力最大600MPa 温度150℃ 腔体尺寸内径≥400mm×长度≥4000mm 容积500L 适配自动化产线 [103][105] - 韩系玩家LGES计划2026年量产聚合物固态电池 2027年导入硫化物 三星SDI计划2027年启动6-9GWh硫化物产线 2028年扩建至20+GWh [119] 设备厂商布局 - 海外龙头Quintus推出温等静压机QIB 180 工作压力600MPa 温度145℃ 年产能可达22.6GWh [87] - 国内传统设备厂商川西机器、钢研昊普、包头科发等加快技术转化 钢研昊普推出热等静压设备HIPEX1850 热区尺寸Φ1850mm×3500mm 工作压力160MPa 温度1400℃ [89] - 锂电设备商先导智能、利元亨、纳科诺尔等布局整线设备 利元亨已交付广汽硫化物中试线 纳科诺尔辊压设备生产速度达120-140m/min 热辊温度均匀性±1℃ [107][114] 当前应用瓶颈与解决方案 - 等静压设备核心挑战在于腔体设计、温压控制精度（压力精度±2% 温度稳定性±5℃）及安全性 需采用高强度材料与冗余保护系统 [59][62] - 温等静压生产节拍较长 加压耗时2-12分钟 保压泄压耗时1-30分钟 升温降温虽无需每轮重复但仍影响效率 [64][65] - 解决方案包括：通过前处理工艺优化降低温度压力要求（目标温度从200℃降至120℃ 缩短升温时间至20分钟） 增大压力容器容积（容积从100L扩大至2000L可使单位加工成本下降10倍） 采用治具预装提升腔体利用率与良率 [65][66][70][76] - 立式腔体自动化程度低 卧式结构便于机械臂对接 减少行车依赖 但需克服介质清除与热损失问题 可通过自动化回收与保温系统优化 [77][82]