全固态电池技术发展 - 全固态电池技术路线起源于上世纪，在锂金属锂枝晶安全问题上面临液态锂离子电池和固态锂电池两条技术路线选择，目前固态电解质突破使全固态电池成为关注重点 [2] - 中国汽车工程学会2025年5月发布的《全固态电池判定方法》规定，样品需通过无液体渗出目视检测和120℃真空干燥6小时后失重率<1%的定量检测才能判定为全固态电池 [2] 技术路线与核心难点 - 全固态电池技术路线已初步收敛，硫化物成为主要发展方向，性能完善和降本是产业重点 [3] - 固固界面问题是最大技术难点，需要解决离子传输、界面应力、副反应和电阻等问题，主要通过材料和设备改进如引进卤化物/聚合物复配电解质、加压设备等解决 [3] - 电池"呼吸"膨胀效应带来持续接触难题：充电过程中钴酸锂体积收缩1.9%，NCM变化2%，磷酸铁锂变化7%，石墨膨胀10%，硅基负极膨胀率高达300% [4][5] 材料挑战 - 硫化物电解质存在空气敏感性和硫化氢毒性问题，需在手套箱惰性气体环境下操作，未来需建设低露点生产线 [10] - 硫化锂是硫化物电解质降本关键，当前实验室阶段价格达1000元/g，50万元/吨是产业化拐点，纯度需达99.99% [11] - 硫化锂制备工艺中，碳热还原法原材料成本低但参数控制严苛，液相法工艺简单但有机溶剂危险，球磨法环境友好但转化率低 [12] 设备与工艺突破 - 全固态电池需要两种压力：制造端压力（几十至几百MPa）和运行时堆叠压力（<10MPa），商业化要求2MPa与全固态10MPa需求存在差距 [13] - 等静压是制造端加压方案，压力通常超过400MPa，但面临规模化、大型化挑战及材料破坏风险 [19] - 干法电极技术可消除溶剂残留，提高安全性，特斯拉2019年收购Maxwell获得相关专利，2024年Q4将量产双干法4680电池 [22] 产业化进展 - 行业标准要求动力电芯循环寿命1000-1500次，电池组800-1000次，当前实验室良品率60-70%，中试线仅40-50% [24] - 国内产业化进展：比亚迪2024年中试60Ah电池，2027年示范装车；国轩高科2025年建成0.2GWh实验线；亿纬锂能2025年投运百MWh中试线；宁德时代2027年小批量生产 [32] 发展阶段类比 - 全固态电池当前发展阶段类似新能源车2009-2010年的产业元年阶段，后续将经历政策推动、场景落地、规模放量和平价爆发等阶段 [25][31]

报告行业投资评级 - 电气设备行业评级为看好 [3] 报告的核心观点 - 全固态电池完成初步技术收敛，以硫化物为主，但固固界面问题是最大难点，产业爆发需跨过材料和设备两大难关，或处于新能源车2009 - 2010年阶段，预期2027年左右有少部分示范性装车，2030年左右小规模量产，2030年后大规模量产，投资上建议关注硫化物电解质、硫化锂及等静压、辊压设备等中长期机会 [2] 根据相关目录分别进行总结 全固态电池起源与判定 - 全固态电池起源于上个世纪，在锂金属锂枝晶安全问题上有替代锂金属负极和替代电解液两种方案，当下全固态电池受关注；依据中国汽车工程学会发布的判定方法，样品破口目视检测无液体渗出，120℃真空干燥6小时后失重率<1%，则判定为全固态电池 [9] 全固态电池难点 - 技术收敛以硫化物为主，但固固界面问题是最大难点，性能完善和降本是产业重点，降本有相对清晰路径；电池日常循环膨胀使保持固固有效接触困难，制造中可通过等静压等方案，使用中保持良好加压难度大 [10][14] - 硅基负极渗透率加速期将带来更大挑战，硅负极膨胀远高于石墨负极，对固固界面问题提出更大挑战，带来设备工艺难点 [11][12] 全固态产业爆发难关 - 需材料和设备两大方面配合，实现合适堆叠压力是关键，全固态产品核心指标可能是工业标准下的真实循环寿命，1000圈是初步目标 [17] 材料方面 - 硫化物电解质存在空气敏感性和材料成本下降等问题，降本路线相对清晰，难点在稳定性控制；性能上稳定性略差，与水结合产生硫化氢，目前依赖手套箱环境操作，未来需搭建低露点生产线；成本上降本取决于原材料硫化锂，其化学性质活泼，高纯度产品处于小规模实验室生产阶段，价格高昂，预计50万元/吨是产业化拐点，生产工艺有固相、液相、气相三种路径 [18] 设备方面 - 全固态电池制备需制造端压力和堆叠压力，制备压力可通过辊压、等静压等设备完成，堆叠压力难度大，过大压力会破坏材料形变；等静压是制造端加压方案之一，但需解决规模化和大型化问题；干法电极与全固态电池搭配安全性潜力大，但正极干法电极难度较大，良品率有提升空间 [20][23][26] 电池核心性能 - 消费者使用场景下循环性和循环中倍率稳定性是产业初期关键，全固态电池倍率性能侧重循环使用后的倍率稳定性；目前企业固态电池实验室阶段良品率60% - 70%，中试线低至40 - 50%，良品率爬升需时间 [28] 全固态电池产业阶段 - 全固态电池或处于新能源车2009 - 2010年阶段，此阶段是政策催化、技术路线收敛、产业链完善时期，伴随中试线放大、送样测试和示范装车等；半固态电池2022年1月首次装车后，仍在进行性能提升和降本工作 [35]

行业技术趋势 - 锂电产业对工艺与设备革新的需求达到前所未有的迫切程度，电池企业正竞相追逐大圆柱、固态电池等新技术的落地以赢取市场份额[4] - 工艺与设备创新成为连接新技术与新市场的关键桥梁，前段干法电极工艺日益成为行业焦点[4] - 下一代电池技术特别是固态电池几乎必然选择干法工艺，预计2027年将成为干法电极产业化"元年"[5][22] 干法工艺核心优势 - 干法工艺摒弃溶剂，显著降低成本并带来环境效益，同时提升极片压实度和能量密度，天然适配固态电解质[7] - 干法工艺将湿法多个环节集成为精简的一体化过程，大幅简化流程并削减生产与投资成本，特斯拉4680产线采用该工艺即基于此逻辑[7] - 干法工艺在硅碳负极上展现独特优势，PTFE粘结剂的纤维状结构能有效束缚硅膨胀，提升循环稳定性[15] 清研电子技术突破 - 公司目标将干法成膜面密度波动控制在0.3%以内，对标湿法涂布机顶尖水平[5][10] - 已实现800mm幅宽稳定生产，负极双面复合成膜速度>80m/min，正极达50m/min，计划将幅宽提升至1.2米[12] - 能将膜片最薄做到30μm，厚度精度控制在±2μm以内，适配包括磷酸铁锂在内的所有材料体系[13] - 首创"逐级减薄"工艺理念，成为行业主流路线，正在攻克大幅宽下TD方向减薄的均匀性问题[13] 产业化进展 - 国内首条0.1GWh干法电极全自动贯通产线已于2025年4月投产，计划2026年落地5GWh产能[8] - 前段混合均质环节物料排料率达99.5%，远超行业95%水平，保障连续自动化生产[9] - 后段粉体成膜装备迭代至第二代，聚焦提升面密度均匀性[10] - 压实密度目标2.5-2.6g/cm³，通过材料改性与装备优化实现突破，目前行业其他干法设备约2.3-2.4g/cm³[14] 固态电池应用 - 干法工艺在固态电池领域具有天然优势，湿法工艺存在环境与安全风险[22] - 公司引进固态电解质上游材料团队，建成-70℃露点实验室，成膜技术可适配氧化物和硫化物固态电解质[16] - 多级热压成型技术实现电解质-电极界面孔隙率低于3%，离子电导率提升一个数量级[17] 市场竞争策略 - 公司采取高剪切、小压力策略避免设备损伤，与特斯拉早期大压力策略形成对比[21] - 强调"极简"和"一体化"理念，通过混合均质一体机、双面成膜复合一体机等设备实现整线优化[21] - 主机厂和消费电子行业对干法技术需求最为迫切，首代机型已销售15-16台[23]

6月会议预告 2025高工钠电 产业峰会 主办单位： 高工钠电、高工产业研究院（GGII） 总冠名： 众钠能源 会议时间： 6月9日 会议地点： 苏州香格里拉大酒店（苏州虎丘区塔园路168号） 2025高工固态电池 技术与应用峰会 主办单位： 高工锂电、高工储能、高工产业研究院（GGII） 总冠名： 利元亨 会议时间： 6月10日 会议地点： 苏州香格里拉大酒店（苏州虎丘区塔园路168号） 设备环节， 物料自动化系统供应商宏工科技与深圳清研电子科技达成战略合作。 宏工科技服务于宁德时代、比亚迪等电池制造商，其专长在于前段工序的物料处理。清研电子脱胎于深圳清华大学研究院的储能实验室，其首条 0.1GWh 干法电极产线据称已于今年 4 月投产。 双方合资成立了清研宏工智能装备科技（深圳）有限公司，目标是推动干法电极前段技术的规模化应用。 据披露， 双方已在核心的 " 原料纤维化 " 设备研发上取得进展，其联合开发的混合均质一体机性能达到行业先进水平 ，并已完成适配不同产能的 量产设备开发。 此前， 清研电子已联手高精度辊压设备商纳科诺尔组建合资公司清研纳科，聚焦干法工艺的中后端，即辊压成膜。 清研电子及其伙伴着力 ...