固态电池等静压技术
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两笔重磅合作背后,固态电池正式押注等静压?
高工锂电· 2025-12-08 17:44
文章核心观点 - 文章探讨了在固态电池产业化前夕,设备商利元亨通过两项重磅合作加码等静压技术布局的战略意图,并深入分析了等静压技术在固态电池量产中的技术优势与成本节拍挑战,指出当前产业界对于该技术路径尚未形成统一共识,企业的布局更像是一种为未来多种可能性下注的“路径期权” [2][7][18] 利元亨的等静压技术布局 - 公司于10月底与中原特钢签署战略合作协议,双方将在固态电池等静压设备领域共建联合实验室,旨在提升固态电池整线及设备交付效率,中原特钢拥有近30年的超高压容器生产积淀 [2] - 12月7日,公司与瑞典高压技术公司Quintus达成战略合作,计划围绕固态电池等静压装备展开联合开发与深度创新,以攻克技术壁垒并加快产业化进程 [3] - 公司此前已打通全固态电池量产所需的全部工艺设备环节,并交付过全固态电池中试批量生产线,叠加等静压合作意在将这一关键工艺节点纳入整线解决方案 [5][6] - 与中原特钢的合作侧重补足高压容器等基础制造能力,与Quintus的合作则偏向引入成熟的等静压工艺窗口和应用经验,这种“国产重器+外资标准”的组合旨在加快方案闭环,并可能定义未来的行业标准 [7] - 在锂电设备产业链中,先导智能已推出支持600MPa、150℃的等静压设备并进入国内外头部企业供应链,而纳科诺尔等国内企业仍处于研发阶段 [7] 等静压技术的优势与共识 - 等静压技术能有效解决固态电池(尤其是硫化物体系)固态电解质和电极的致密化问题,以及固-固界面接触不良引发的高界面阻抗和可靠性隐患 [8][9] - 主流等静压设备压力可做到500MPa以上,能将电芯内部致密度做到>95%,界面接触面积提升40%+,界面阻抗下降50–70% [9][10] - 学术研究指出,高成形压力和温度是从小尺寸颗粒向大尺寸构件放大的共性需求,等静压被视为一种能在大尺寸构件上实现高致密度和高均匀性的“多用途制造平台” [10][11] - 产业实践中,三星SDI采用温等静压工艺,提升了高镍正极与硫化物电解质之间的接触,获得了能量密度超过900Wh/L的原型电池和较高的循环寿命 [11] 等静压技术的量产挑战与成本考量 - 匹配GWh级别产能的等静压舱体单体重量可能达百吨级,对厂房地基、防爆等级要求苛刻 [12] - 等静压是“批处理”模式,一次升压、保压、卸压循环可能长达数十分钟,其“非连续性”是制约大规模整线节拍的关键 [12] - 研究指出,在车规GWh尺度下,等静压要么需要非常大的釜体,要么需要极低的循环时间,否则其资本支出和单位kWh折旧压力会显著超过传统锂电 [12] - 国内券商报告将等静压设备称为“制约固态电池量产的关键瓶颈”之一,指出其属于完全新增的重型装备,单机投资大、周期长、对安全和监管要求高,是最可能拖慢节拍、抬高成本的环节之一 [13] 产业界的技术路线分化 - 韩国电池企业路线出现分化:三星SDI强调温等静压的关键作用,而SKOn在其2025年9月投运的全固态电池中试工厂中,采用了自研的“WIP-free”制造技术,不依赖传统温等静压设备 [13][14][15] - SKOn的工艺旨在通过材料改性将成型压力降到辊压可承受范围,从而基于高压辊压或改良热压实现更高的产线速度,并将商业化时间节点提前至2029年 [15] - 学术综述指出,干法压片、辊压、热压、等静压会组合出现,等静压可能在第一代工业化方案中占有一席之地,但“简化/替代等静压、高堆压”的工艺正在开发中,目标是把运行堆压降到几十MPa以下 [17] - 核心待解决问题是“高致密度+稳定界面+可控堆压”的三元问题,等静压只是其中一个目前比较好用的强力工具 [17] 中国企业的战略选择与行业展望 - 广汽埃安等企业指出,全固态电池在等静压等关键工序上的设备仍处于开发阶段,行业对2027年前后实现小批量装车持谨慎乐观态度 [18] - 利元亨的策略被视为一种“路径期权”:在固态电池工艺标准未统一前,先绑定最重、最难的等静压路线,通过上下游合作形成完整能力,为不同技术路线下注 [18] - 固态电池下一阶段的博弈将越来越多地落在工艺环节和高压设备上,如何在这些沉重的工艺选择之间找到成本、性能和安全的平衡点,将决定其规模化应用的时间表 [19]