行业投资评级 - 电气设备行业评级为看好 [5] 报告核心观点 - 全固态电池工程化核心难点在于压力的处理，分为初始压力和堆叠压力 [2] - 等静压是实现初始加压的关键工艺，潜力较大，当前产业化重点在连续化生产和设备大型化 [2] - 低堆叠压力是保持电池良好运行的关键，主要通过材料改性和结构设计实现 [2] - 全固态电池预计以2027年示范性装车为节点，消费类场景可能更早开启示范应用 [2] - 投资机会集中在辊压、等静压、高压化成等设备，以及硫化物、复合电解质的卤化物等材料方向 [3] 全固态电池工程化核心难点 - 离子传导前提是材料接触，依赖于压力实现，难点在于用固固接触替代固液接触 [15] - 压力分为初始加压（制造中实现良好接触）和堆叠压力（使用中保持接触） [15] - 电池充放电膨胀在全固态时代成为难点，未来硅基/金属锂负极膨胀更大（硅负极最大体积膨胀率高达300%） [22] 全固态电池的初始加压 前道工序辊压设备 - 极片辊压是关键工序，干法工艺压力调节范围0-50吨，制膜最大速度50m/min，宽度700mm [29] 中道工序等静压 - 等静压基于帕斯卡原理压力各向均匀，Quintus温等静压在500MPa、85℃可使电极密度提升至95% [30] - 温等静压孔隙率0.15%，优于冷等静压1.8%和单轴压制12% [34] - 产业化关键在连续化生产和设备大型化，先导智能设备有效内径≥400mm，长度≥4000mm，容积约500L [40] - Quintus研发卧式设备容积2000L级，单机年产能可达约22.6GWh [44] 后道工序高压化成 - 全固态电池化成工序压力显著高于液态电池，压力范围10-30MPa [45] - 国内某企业设备可提供5-120吨压力调节 [45] 全固态电池的堆叠压力 界面材料改性 - 硫化物电解质室温离子电导率10⁻³-10⁻²S/cm，最接近液态电解质，潜力最大 [57] - 碘掺杂硫化物电解质Li₃.₂PS₄I0.2组装的电池在零外部压力下循环300次容量保持率74.4% [59] - 含磷氟化合物界面层在2.5MPa压力下实现锂金属电池循环寿命约10000小时 [61] - 卤化物电解质Li3YBr2Cl4在0.1MPa压力下对LiIn合金可靠运行 [66] - 当升科技氯碘复合硫化物电解质可在低于5MPa低压运行，三星SDI采用银-碳复合负极材料 [64] 电池结构设计 - 行业对低压共识目标低于10MPa，汽车端可接受上限指向2MPa [51] - 国轩高科金石电池单体预紧力下降90%，可提供15兆帕预紧力，重量减至之前20% [75] - 宁德时代认为成组外压力理想值小于2MPa，上限小于5MPa [75] 相关产业链和产业进度 - 全固态电池企业多计划2027年形成示范装车，消费类场景可能更早示范使用 [77] - 当升科技计划投建年产3000吨固态电解质材料生产线，国轩高科全固态电池处于中试量产阶段 [79] - 宁德时代将2027年定为全固态电池小批量装车关键节点 [79]