固态电极

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“湿法涂布”承压升级:固态电池直面GWh交付挑战
高工锂电· 2025-08-16 16:40
固态电池商业化进展 - GWh级别订单开始浮现,商业化闭环初步形成 [2] - 当前订单交付主要依赖对传统锂离子电池湿法涂布设备的改造和革新 [3] - 行业面临核心矛盾:在"干法"工艺未成熟时如何利用现有"湿法"工艺制造下一代电池 [3] 湿法涂布工艺挑战 - 固态电池湿法涂布并非简单材料替换,而是从根本上改变浆料体系的物理学本质 [4] - 传统锂电浆料固含量60%-70%,固态电解质引入后体系转变为"富固相",粘度大幅攀升 [6] - 颗粒团聚导致涂层厚度不均、条痕、针孔等缺陷,损害电池性能 [7] - 系统从"双峰颗粒"演变为"多峰颗粒"共混体系,工程挑战升级 [8] - 不同密度材料在重力场下产生不同沉降速率,导致"垂直不均匀性" [9] 氧化物路线发展 - 氧化物电解质坚硬脆性,高固含浆料高压输送时对设备产生剧烈磨蚀 [10] - QuantumScape路线:增加700°C-1000°C高温烧结工序,热处理设备效率提升25倍 [12] - 鹏辉能源路线:绕开烧结实现280-300Wh/kg能量密度,成本有望与传统锂电持平 [14] - 鹏辉能源策略:将氧化物角色从主角变为配角,牺牲电解质"纯粹性"换取商业化速度 [15] 硫化物路线挑战 - 湿法涂布成为制备硫化物固态电解质膜的主流方法 [17] - 湿法工艺可将膜片减薄至20μm级别,广汽团队证实1.8mS/cm高离子电导率 [19] - 硫化物对极性溶剂化学脆弱性导致材料分解并释放剧毒硫化氢气体 [19] - 粘结剂在溶解性与粘结性上难以兼顾,成为核心瓶颈 [20] - 刮刀涂布成本低廉但精度不足,狭缝涂布被视为大规模安全生产必然选择 [21][22] 设备商布局进展 - 曼恩斯特发布高温涂布系统,将涂布加热至40℃-65℃温区改善浆料流动性 [24] - 先导智能干湿法固态涂布系统并行研发,湿法工艺可实现10μm至60μm厚度量产 [26] - 赢合科技已向头部电池企业交付固态湿法涂布设备,布局复合转印及连续复合设备 [27][28] - 璞泰来湿法涂布机等新设备已取得订单并有部分交付 [29] 行业发展趋势 - 固态电池产业化是在多重矛盾下寻找局部最优解的动态过程 [32] - 未来成功企业需具备跨学科整合能力 [33] - 湿法涂布是当前推动固态电池规模化生产最现实、最经济的路径 [34] - 长期看湿法工艺环保与成本压力仍存,干法工艺持续演进仍是最终目标 [34]