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固态电池半导体化
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固态电池量产,捷径来自半导体?
高工锂电· 2025-09-26 18:43
行业核心趋势 - 解决下一代电动汽车续航焦虑的关键在于半导体晶圆厂的精密制造工艺、材料科学和品质控制体系,这些正成为下一代固态电池技术突破的关键推动力[4] - 半导体与固态电池的融合是基于底层技术逻辑的必然趋同,两个领域在设备和材料两端找到共同语言[5][6] - 固态电池的发展路径是“半导体化、薄膜化与微纳结构化”,这是解决其核心挑战——固-固界面稳定性问题的终极有效路径[6][7] - 半导体制造所代表的原子级别沉积、无损检测和大规模自动化控制,为固态电池产业化提供了现成解决方案,替代传统锂电池相对粗犷的“涂布-辊压”湿法工艺[7] 设备领域技术迁移 - 半导体设备向固态电池迁移主要体现在三大方向:薄膜沉积与真空处理、产线级精密检测以及配套的真空系统[8] - 应用材料公司将半导体级PVD和ALD等真空薄膜工艺直接应用于固态电解质与金属锂负极的沉积,用“逐层精确沉积”思路取代传统浆料涂布工艺[8] - 应用材料公司将相关技术孵化为独立公司Elevated Materials,专注于面向下一代负极的卷对卷真空蒸镀锂膜技术,并获得TPG Rise Climate基金支持,标志技术从研发走向市场化[9] - KLA公司将其在半导体领域的“层状结构缺陷检测”能力移植到固态电池产线,利用光学与电子束检测技术实现高精度无损探测,解决层间界面缺陷难题[9] - 海目星激光在2024年8月成立专门的半导体装备公司,显示其深耕该领域的战略决心[10] - 北方华创已将固态电池复合设备列入产品目录并对外推广,设备集成加热、除静电、除铁等精密控制模块,从半导体设备的平台化和模块化设计中借鉴经验[11] - 骄成超声将超声波检测技术应用于固态电芯内部缺陷探测,该技术能实现100%的在线全检,确保出厂电芯高度一致性[11] - Veeco的ALD技术被推广用于沉积超薄固态电解质,日本ULVAC开发出锂薄膜的卷对卷真空沉积系统,印证全球半导体设备商正将技术版图扩展至固态电池领域[11] 材料领域技术协同 - 半导体与固态电池在材料领域的交集集中体现在对高性能金属箔材的共同需求上,尤其是需要超低轮廓、高延伸率、高纯度且厚度极薄的铜箔[12] - 德福科技在电子电路领域成功突破日本企业主导的高端市场,2024年高端电子电路铜箔出货占比提升至10.86%,通过收购卢森堡铜箔企业巩固在半导体产业链地位[12] - 德福科技2025年上半年应用于半固态及全固态电池的特种锂电铜箔出货量达140吨,产品形态涵盖星箔、雾化铜箔等多种类型[13] - 嘉元科技的RTF、HVLP等高性能产品已取得技术突破,用于IC封装的极薄铜箔项目预计2026年底实现量产[14] - 嘉元科技采用其耐高温铜箔的固态电池已搭载于头部厂商发布的eVTOL进行测试,为解决固态电池界面阻抗、高温结构失稳等痛点,在2024至2025年间推出高比表面拓界铜箔、特种合金铜箔和双面镀镍铜箔等创新产品[14] - 诺德股份新一代HVLP铜箔已通过多家头部PCB企业认证,将应用于AI服务器及人形机器人等高端场景,其发布的“铜芯智固”镀镍合金铜箔利用镍金属形成的致密钝化膜提升集流体耐腐蚀与耐高温性能[14] - 华亚智能作为ASML的间接供应商为光刻机提供精密金属结构件,其控股子公司冠鸿智能已签署全固态电池生产线项目协议,致力于将干法电极技术在固态电池中进行产业化应用[15] 产业链协同效应 - 半导体与固态电池的技术“共振”浪潮为行业提供加速发展的捷径,通过借鉴半导体产业成熟工艺、设备平台和材料体系,固态电池研发与制造得以站在更高起点[16][17] - 这场跨越边界的技术迁徙是推动固态电池从实验室走向市场的最重要力量,有助于更快解决现有技术瓶颈并推动整个产业链协同发展[17]