等静压设备

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制约固态电池量产的关键瓶颈:等静压设备如何成为固态电池的“必过关卡”?
材料汇· 2025-09-03 23:52
等静压技术概述 - 等静压技术利用流体介质不可压缩性和压力均匀传递特性 向被压材料各方向均匀施压实现致密化 工艺包括包套密封 升温 抽真空 加压 保压 降压 降温等环节 [9] - 技术历经70年发展 1955年Battelle研究所首创热等静压 现有冷 温 热三类技术路线并行 装备从实验室扩展到直径2.4米工业级 工艺标准完备 已成为航空航天 医疗 汽车 电子等领域不可或缺的关键技术 [8] - 按成型温度分为三类:冷等静压(CIP)工作压力100-630MPa 室温操作 致密化率85-92% 温等静压(WIP)工作压力50-500MPa 温度50-500°C 致密化率90-95% 热等静压(HIP)工作压力100-200MPa 温度800-2200°C 致密化率超99.8% [13] 等静压在固态电池中的应用价值 - 等静压是固态电池中道新增核心工艺 用于电芯成型后致密化环节 通过均匀多向压力消除固固界面空隙 提升电解质与电极接触质量 改善离子传导率和循环性能 [18] - 相比传统单轴辊压仅85%致密度 等静压可实现三维各向致密化 温等静压可在85°C 500MPa下实现超95%致密度 规避边缘效应和层间滑移问题 以硫化物体系为例 压制后界面接触面积提升超40% 界面阻抗下降50%-70% [28] - 经过等静压处理 离子电导率可提升30%以上 内部电阻率降低20%以上 循环寿命提升约40% 成为固态电池生产核心增量设备 [25] 技术路线对比 - 温等静压是当前最优工艺路径 其中温区间(50-500°C)与固态电解质稳定性契合 能在保持性能的同时改善界面质量 设备能耗和成本相对较低 具备产业化潜力 [32] - 冷等静压致密化程度有限 ACS Energy Letters实验显示其孔隙率可降至1.8% 但无热作用界面改善有限 多作为前处理手段 热等静压虽致密度超99.8% 但温度过高导致电极材料烧结溶解 破坏结构稳定性 [32] - 冷/温等静压仅需A6类超高压容器制造许可证 热等静压还需符合《固定式压力容器安全技术监察规程》 因液体介质压缩率仅30%泊松比较高 爆炸风险低于气体介质的热等静压 [33] 产业化进展与空间 - 全球固态电池产能将从2024年17GWh提升至2029年190GWh 新增约173GWh 单GWh设备投资额从2025年5-6亿元降至2029年2.5亿元 等静压设备占整线价值量13% 2029年市场空间达29亿元 [48] - 宁德时代采用硫化物+卤化物复合电解质双技术路线 实验室样品能量密度达500Wh/kg 2024年7月完成10Ah(450Wh/kg)等静压样品 2027年实现全固态小批量上车 已公开10件等静压相关专利 [46] - 韩系玩家LGES计划2026年量产聚合物方案 2027年导入硫化物固态电池 三星SDI 2025年Q2完成Φ500mm等静压工位验证 2027Q2启动6-9GWh硫化物产线 2028年扩建至20+GWh [107] 设备厂商竞争格局 - 瑞典Quintus是全球高压技术领军者 固态电池专用温等静压机最高压力600MPa 最高温度145°C QIB180产品年产能达22.6GWh 正在研发内径>300mm 容积2000L级卧式设备 [78] - 国内传统玩家川西机器累计制造设备1400-1700台套 国内市场占有率超90% 钢研昊普推出国内首台Φ1850×3500mm超大型热等静压设备 包头科发已交付600MPa卧式温等静压整线 [85][81][86] - 锂电设备商先导智能创新推出卧式等静压设备 工作压力600MPa±2%精度 温度150°C±5°精度 腔体尺寸≥Φ400×4000mm 容积≥500L 利元亨已实现固态电池整线制造全覆盖 2024年6月完成广汽硫化物中试线首批交付 [94][103] 技术瓶颈与解决方案 - 生产效率瓶颈在于加压(2-12分钟)和保压泄压(1-30分钟)环节耗时较长 解决方案包括前处理工艺优化降低温度压力要求 将目标温度从200°C降至120°C可缩短升温时间至20分钟 [57] - 增大压力容器容积可提升装载效率 Quintus实验显示容器直径增大使装载效率从不足20%提升至超60% 容积从100升扩大至2000升时 每千瓦时加工成本下降10倍以上 [61] - 立式腔体设计依赖行车上下料 自动化程度低 卧式结构便于与机械臂 输送线对接 降低厂房高度要求 但每轮需清除介质 可通过自动化介质回收与保温系统克服 [73] 进出口管制环境 - 等静压设备进出口受瓦森纳协议管制 冷/温等静压设备在设计压力≥69MPa且腔径≥152mm时需申领许可证 热等静压设备在设计压力≥69MPa且工作条件≥600°C且腔径≥254mm时触发管制 [35] - 管制主要针对军工用途 固态电池等一般用途申请许可证即可 不构成实质出口限制 中欧美进口均无清单管制 仅需常规报关并满足安全环保要求 [35]
等静压设备——制约固态电池量产的关键瓶颈 | 投研报告
中国能源网· 2025-09-01 14:29
等静压设备技术特点与应用领域 - 等静压技术最初应用于金属与陶瓷领域 凭借致密化与组织均匀化优势 逐渐广泛用于改善金属组织 近净成形 高性能陶瓷致密化 缺陷修复等领域 [2] - 技术历经七十年验证 成熟应用于航空航天 医疗 汽车 电子等多种工业场景 [2] - 按成型与固结温度不同分为冷 温 热三类 冷-温-热等静压依次对应工作温度递增 所需压力递减 成品致密化程度与生产成本递增 生产效率递减 [2] - 温等静压在致密化性能 生产效率与成本之间实现平衡 [2] 等静压设备在固态电池中的应用价值 - 等静压工艺可有效解决固态电池固-固界面接触问题 实现致密化 传统热压与辊压因压力方向单一 分布不均 易产生边缘效应与层间滑移 难以实现三维致密化和一致性 [3] - 等静压技术基于帕斯卡原理 能够提高界面致密度 消除内部空隙 改善组件接触效果 [3] - 温等静压是当前最优工艺路径 压力与温度区间契合固态电池致密化要求 在中温条件下既能提升界面致密度 又可避免高温副反应 [3] - 设备能耗和成本相对较低 具备产业化潜力 冷等静压致密化程度有限 热等静压温度过高导致副作用突出 [3] - 等静压设备在固态电池产线中价值量占比约13% 2029年空间有望达29亿元 [3] 等静压设备产业化进展 - 国内外设备厂与跨界玩家共同推动等静压设备产业化应用加速 [3] - 传统等静压设备厂如海外龙头Quintus 国内厂商川西机器 钢研浩普等 依托超高压技术壁垒实现能力复用 加速向固态电池场景技术转化和设备落地 [3] - 电池厂 锂电设备等跨界玩家如先导智能 利元亨携下游产线经验反向定义设备 推动固体电池等静压设备产业化落地 [3] 等静压设备技术瓶颈与改进方向 - 设备设计和制造难点核心挑战集中在腔体设计 温/压控制系统及安全性保障 对结构 材料和精度提出极高要求 [1][4] - 升温加压等环节耗时长 拖延生产效率 立式腔体自动化程度低 产线适配性不足 [1][4] - 通过预处理工艺优化降低温度与压力要求 增大压力容器容积 采用治具预装等方式 可提升设备生产效率 [5] - 采用卧式腔体结构便于融入固态电池生产线 实现自动化生产 [5] 行业重点公司 - 重点推荐固态电池设备整线供应商先导智能 [5] - 建议关注整线供应商利元亨 布局等静压设备的纳科诺尔 中航机电子公司川西机器 一级标的包头科发 海外龙头Quintus等 [5]
东吴证券:国内外设备厂与跨界玩家共同推动等静压设备产业化应用加速
智通财经网· 2025-09-01 13:54
等静压技术优势与应用 - 等静压技术凭借致密化与组织均匀化优势 广泛应用于金属陶瓷领域 历经七十年验证 成熟应用于航空航天医疗汽车电子等多种工业场景 [2] - 按成型与固结温度不同分为冷温热三类 冷温热等静压依次对应工作温度递增 所需压力递减 成品致密化程度与生产成本递增 生产效率递减 [2] - 温等静压在致密化性能生产效率与成本之间实现平衡 [2] 固态电池致密化解决方案 - 等静压工艺可有效解决固态电池固固界面接触问题 实现致密化 传统热压与辊压因压力方向单一分布不均 易产生边缘效应与层间滑移 [3] - 温等静压压力与温度区间契合固态电池致密化要求 在中温条件下提升界面致密度 避免高温副反应 设备能耗和成本相对较低 具备产业化潜力 [1][3] - 冷等静压致密化程度有限 热等静压温度过高导致副作用突出 [3] 设备市场空间与产业化进程 - 预计等静压设备在固态电池产线中价值量占比约13% 2029年空间有望达29亿元 [1][4] - 传统等静压设备厂如海外龙头Quintus国内厂商川西机器钢研浩普等 依托超高压技术壁垒实现能力复用 加速向固态电池场景技术转化和设备落地 [1][4] - 电池厂锂电设备等跨界玩家如先导智能利元亨携下游产线经验反向定义设备 推动固体电池等静压设备产业化落地 [1][4] 技术瓶颈与优化方向 - 等静压设备设计和制造难点集中在腔体设计温压控制系统及安全性保障 对结构材料和精度提出极高要求 [5] - 升温加压等环节耗时长拖延生产效率 立式腔体自动化程度低产线适配性不足 限制规模化生产 [5] - 通过前处理工艺优化降低温度压力要求 增大压力容器容积 采用治具预装提升生产效率 卧式腔体结构便于融入生产线实现自动化 [5] 相关企业标的 - 重点推荐固态电池设备整线供应商先导智能(300450.SZ) 建议关注整线供应商利元亨(688499.SH) [6] - 布局等静压设备的纳科诺尔(832522.BJ) 中航机电子公司川西机器 一级标的包头科发 海外龙头Quintus等 [6]
固态电池设备专题深度系列一:等静压设备:制约固态电池量产的关键瓶颈
东吴证券· 2025-09-01 13:02
行业投资评级 - 报告对固态电池设备行业给予积极评价 重点推荐固态电池设备整线供应商先导智能 并建议关注多家布局等静压设备的企业 [4][123] 核心观点 - 等静压设备是制约固态电池量产的关键瓶颈 其工艺可有效解决固态电池固-固界面接触问题 实现致密化 其中温等静压是当前最优工艺路径 [3] - 等静压设备在固态电池产线中价值量占比约13% 2029年市场空间有望达29亿元 [3][55] - 国内外设备厂商与跨界玩家共同推动等静压设备产业化应用加速 传统设备厂依托超高压技术壁垒实现能力复用 电池厂与锂电设备商则携下游产线经验反向定义设备 [3][46][47] - 当前等静压设备存在安全性、产能小等瓶颈 需通过工艺优化、增大压力容器容积、采用卧式腔体结构等方式提升生产效率与产线适配性 [4][59][77][82] 等静压设备技术分类与应用 - 等静压技术按温度分为冷、温、热三类:冷等静压工作压力100-630MPa 室温操作 致密化率85-92% 量产效率高 温等静压工作压力50-500MPa 温度50-500℃ 致密化率90-95% 平衡性能与成本 热等静压工作压力100-200MPa 温度800-2200℃ 致密化率>99.8% 效率低且成本高 [2][18][20] - 等静压技术最初应用于金属与陶瓷领域 历经70年验证 成熟用于航空航天、医疗、汽车、电子等工业场景 主要作用包括改善金属组织、近净成形、高性能陶瓷致密化、缺陷修复等 [2][8][12] - 等静压工艺基于帕斯卡原理 通过流体介质均匀传递压力 使材料致密化 主要流程包括包套密封、升温、抽真空、加压、保压泄压、降温等 [16] 等静压设备在固态电池中的应用优势 - 等静压技术可解决固态电池固-固界面致密化问题 传统热压与辊压因压力方向单一易产生边缘效应和层间滑移 而等静压可实现三维各向致密化 提升界面接触质量 [3][27][31][35] - 温等静压压力与温度区间契合固态电池需求 中温条件既能提升界面致密度(孔隙率可降至0.15%) 又可避免高温副反应 同时设备能耗和成本相对较低 具备产业化潜力 [3][39] - 等静压处理后离子电导率可提升30%以上 内部电阻率降低20%以上 循环寿命提升约40% 界面接触面积提升超40% 界面阻抗下降50–70% [31][35] 产业化进展与市场空间 - 全球固态电池产能预计从2024年17GWh提升至2029年190GWh 新增约173GWh 单GWh设备投资额从中试阶段5-6亿元降至规模化量产2.5亿元 [55] - 宁德时代采用硫化物路线 实验室样品能量密度达500Wh/kg 2024年7月完成10Ah等静压样品 预计2027年实现小批量上车 已公开10件等静压相关专利 [53] - 先导智能推出卧式等静压设备 工作压力最大600MPa 温度150℃ 腔体尺寸内径≥400mm×长度≥4000mm 容积500L 适配自动化产线 [103][105] - 韩系玩家LGES计划2026年量产聚合物固态电池 2027年导入硫化物 三星SDI计划2027年启动6-9GWh硫化物产线 2028年扩建至20+GWh [119] 设备厂商布局 - 海外龙头Quintus推出温等静压机QIB 180 工作压力600MPa 温度145℃ 年产能可达22.6GWh [87] - 国内传统设备厂商川西机器、钢研昊普、包头科发等加快技术转化 钢研昊普推出热等静压设备HIPEX1850 热区尺寸Φ1850mm×3500mm 工作压力160MPa 温度1400℃ [89] - 锂电设备商先导智能、利元亨、纳科诺尔等布局整线设备 利元亨已交付广汽硫化物中试线 纳科诺尔辊压设备生产速度达120-140m/min 热辊温度均匀性±1℃ [107][114] 当前应用瓶颈与解决方案 - 等静压设备核心挑战在于腔体设计、温压控制精度(压力精度±2% 温度稳定性±5℃)及安全性 需采用高强度材料与冗余保护系统 [59][62] - 温等静压生产节拍较长 加压耗时2-12分钟 保压泄压耗时1-30分钟 升温降温虽无需每轮重复但仍影响效率 [64][65] - 解决方案包括:通过前处理工艺优化降低温度压力要求(目标温度从200℃降至120℃ 缩短升温时间至20分钟) 增大压力容器容积(容积从100L扩大至2000L可使单位加工成本下降10倍) 采用治具预装提升腔体利用率与良率 [65][66][70][76] - 立式腔体自动化程度低 卧式结构便于机械臂对接 减少行车依赖 但需克服介质清除与热损失问题 可通过自动化回收与保温系统优化 [77][82]
【机构调研记录】东方阿尔法基金调研利元亨
证券之星· 2025-08-27 08:08
行业前景与市场趋势 - 国内动力电池设备市场未来1-2年增长趋于结构化 增量空间主要来自头部电池厂商的设备更新与迭代需求及新型生产设备需求 [1] - 固态电池量产化需解决制片段工艺路线 电极与电解质复合技术 胶框印刷及封装环节 高压化成环节等多个关键环节的技术挑战 [1] 公司战略与竞争优势 - 公司通过研发 全球化经营和服务网络建设 消费电池与动力电池业务协同发展提升竞争力 [1] - 大客户战略使公司经营质量与财务表现提升 包括毛利率改善和费用率下降 [1] - 公司竞争优势基于技术标准积淀 与客户的合作深度和技术验证建立的信任关系 [1] - 公司聚焦下一代连续化生产的等静压设备 联合电池材料企业和电芯制造商共同开展技术攻关 [1] 运营效率与财务表现 - 期间费用下降得益于运营效率提升与组织优化 [1] - 未来将继续推进精细化管理和高效运营 加强客户款管理 提升项目运营及资金周转效率 [1] - 优化研发策略 聚焦核心客户与拳头产品 加强成本管控 [1]
【私募调研记录】健顺投资调研天孚通信、利元亨
证券之星· 2025-08-27 08:07
公司业绩与财务表现 - 天孚通信2025年上半年实现营业收入24.56亿元,同比增长57.84%,净利润8.99亿元,同比增长37.46% [1] - 毛利率下降因产品结构变化,有源产品收入占比提升 [1] - 利元亨通过大客户战略实现毛利率改善和费用率下降,经营质量与财务表现提升 [2] 业务发展与产能布局 - 天孚通信有源业务增长主要源于高速率有源产品增加交付和新客户拓展 [1] - 泰国工厂一期投产,二期研发试样及客户验证,预计明年大规模量产 [1] - 高速率产品需求旺盛,公司协调供给和产能保障交付 [1] - 光无源产品产能扩张以订单驱动,确保资源投入有效性 [1] - 利元亨聚焦下一代连续化生产的等静压设备,联合电池材料企业和电芯制造商开展技术攻关 [2] 研发与技术进展 - 天孚通信保持高强度研发投入,配合客户研发新产品 [1] - CPO配套产品布局早,技术持续迭代,按客户需求推进 [1] - 公司配合客户尝试FU新技术,研发新工艺平台 [1] - 光有源产品以单模为主,应用于中长距离传输 [1] - 利元亨针对固态电池量产化需解决制片段工艺路线、电极与电解质复合技术等关键环节的技术挑战 [2] 市场与客户策略 - 天孚通信北美洲销售收入占比小,关税政策影响可控有限 [1] - 产品价值量取决于客户设计方案,不同客户存在差异 [1] - 根据客户需求合理安排新供应商导入 [1] - 利元亨国内动力电池设备市场增长趋于结构化,增量空间主要来自头部电池厂商的设备更新与迭代需求 [2] - 公司竞争优势基于技术标准积淀、与客户的合作深度和技术验证建立的信任关系 [2] 运营管理与效率提升 - 天孚通信人员规模增加,通过自动化提升效率控制规模 [1] - 泰国工厂前期投入大,盈利能力尚未稳定 [1] - 利元亨期间费用下降得益于运营效率提升与组织优化 [2] - 未来将加强客户款管理、提升项目运营及资金周转效率,优化研发策略并聚焦核心客户与拳头产品 [2] 行业展望与战略规划 - 利元亨展望未来1-2年国内动力电池设备市场增长将趋于结构化 [2] - 公司通过研发、全球化经营和服务网络建设、消费电池与动力电池业务协同发展来提升竞争力 [2] - 未来将继续推进精细化管理和高效运营,加强成本管控 [2]
纳科诺尔(832522):2025年半年报点评:在手订单快速恢复,等静压设备预计H2推出
东吴证券· 2025-08-24 20:25
投资评级 - 维持"买入"评级 [1][7] 核心观点 - 中报业绩基本符合市场预期 25年H1营收4.7亿元同比下降16% 归母净利润0.5亿元同比下降48% 25Q2营收2.4亿元同比降12%环比增3% 归母净利润0.2亿元同比降59%环比降33% 毛利率21.1%同比下降4.4个百分点环比降3.1个百分点 归母净利率8.6%同比下降9.7个百分点环比降4.7个百分点 [7] - 在手订单快速恢复 截至25年6月30日在手订单达20.1亿元 主要为传统辊压分切一体机 海外订单占比超30% 海外订单毛利率水平高于国内 [7] - 加速国际化布局 25年8月设立海南自贸港区域总部 [7] - 固态干法设备开启交付 掌握干法电极 锂带压延 电解质成膜 转印等设备制造多项技术 等静压设备布局立式+卧式两种设计 初步设计已完成正在制造阶段 预计25年H2推出交付 [7] - 经营性现金流承压 25Q2经营性现金流0.2亿元同比降68%环比降71% 25Q2资本开支0.1亿元同比增219%环比增83% 25H1末存货12亿元较年初增11% [7] 财务预测 - 盈利预测维持25-27年归母净利润1.6/2.4/3.7亿元 同比增1%/46%/56% 对应PE为56/38/25倍 [7] - 25年预计营业总收入1041.0百万元同比降1.19% 26年预计1371.74百万元同比增31.77% 27年预计1879.81百万元同比增37.04% [1] - 25年预计归母净利润164.08百万元同比增1.38% 26年预计240.21百万元同比增46.40% 27年预计373.99百万元同比增55.69% [1] - 毛利率预计持续提升 25年预计25.25% 26年预计26.83% 27年预计28.66% [8] - 归母净利率预计持续提升 25年预计15.76% 26年预计17.51% 27年预计19.90% [8] 市场数据 - 收盘价58.50元 一年最低价12.39元 一年最高价81.37元 [5] - 市净率8.62倍 流通A股市值7566.92百万元 总市值9169.92百万元 [5] - 每股净资产6.79元 资产负债率54.10% 总股本156.75百万股 流通A股129.35百万股 [6]
固态电池设备深度报告:详解固态电池瓶颈设备 - 等静压
2025-08-21 23:05
行业与公司 * 行业为固态电池设备制造 特别是等静压技术领域[1] * 涉及公司包括传统军工企业瑞典Quintus 川西机器 包头科发 中国钢研 金开源 海德利森 锂电设备公司先导智能 立元亨 纳克诺尔 以及头部电池厂LG 三星 比亚迪 宁德时代[1][11][16][18][19][20] 核心观点与论据 * 等静压技术是解决固态电池固固界面接触问题的关键 能提供均匀压力实现材料致密化 改善金属组织和陶瓷性能 确保产品质量[1][6][7] * 等静压技术分为冷等静压 温等静压 热等静压三类 冷等静压工作温度常温 压力100-630兆帕 致密化率80%-90% 成本低效率快 温等静压工作温度50-500摄氏度 压力50-500兆帕 致密化率90%-95% 成本效益平衡良好 最适合固态电池 热等静压工作温度800-2000摄氏度 致密化率99.8%以上 但成本高周期长 不适合大规模量产[1][4][8][9] * 固态电池量产需约600兆帕压力 热等静压仅达200兆帕无法满足需求 温等静压压力范围50-600兆帕 是最适合设备[8][9] * 等静压设备在单机瓦时价值量中占比约10%-13% 未来量产后单机价值可达数千万元[2][12] * 等静压工艺无法实现连续生产 成为固态电池规模化应用瓶颈[3][5] 生产资质与监管 * 热等静压设备需符合压力容器安全规程 需报备审核 冷等和温等静压使用液体介质 爆炸风险小 无需专门报备[1][10] * 瓦森纳协议限制设计压力超过69兆帕且腔体直径大于152毫米的海外设备进口 利好国内冷 温等静压设备生产和交付[1][10] 技术瓶颈与挑战 * 腔体需承受600兆帕高压 材料需高强度钢材并缠绕钢丝 加热气体或流体需均匀分布 传导要求高[13] * 温压控制精度要求高 压力精度需控制在正负2% 温度稳定性需控制在正负5摄氏度[13] * 升降温 加降压过程耗时 升温至150-200摄氏度需1个多小时 加压至600兆帕需十几分钟 保压需几十分钟[14][15] * 腔体尺寸影响产能 目前最小仅170毫米 增大腔体需更好控制技术[15] * 立式结构上下料依赖行车 不易与自动化产线集成 卧式结构更易对接前道工序 可能成为未来主流[15] 国内外企业进展 * 瑞典Quantas开发两款温等静压设备 最高压力600兆帕 最高温度145摄氏度 研发卧式设备[16] * 中国钢研院子公司钢研浩普推出首台尺寸1000多毫米超大型热等静装备[16] * 国内包头科发卧式等静压设备最高压力600兆帕[17][18] * 海德利森2024年涉足固态电池热等静压设备[18] * 先导智能卧式等静压设备工作压力最大600兆帕 控制精度正负2% 工作温度最高150摄氏度 内径400毫米以上 长度4000毫米以上 已量产出货[18] * 韩国Hana为三星 LG供应温等静压整线 工作压力600-700兆帕 已交付LG整线 腔体直径400毫米 高度2000毫米 计划推出直径600毫米 高度3000毫米机型[19] * 韩国m plus向三星 LG供应碟片等静压及自动化系统[19] * A股先导智能已有出货 纳克诺尔正在研发 立元亨拥有专利[20]
对话产业链大佬 - 固态电池头部设备厂专家详解等静压设备
2025-08-21 23:05
行业与公司 * 行业涉及固态电池制造设备 特别是等静压设备领域 以及多层陶瓷电容(MLCC)和超级电感等被动电子元件制造装备领域[1][2] * 公司为国内固态电池头部设备制造商 其国产MLCC设备已全面采用自有技术 等静压设备也已应用于超级电感领域并对外供货[1][2] 国内主要客户包括风华高科 深圳宇阳和广东威龙等MLCC生产厂家[4] 华为等企业也采购了其固态电池设备[16] 核心观点与论据 * 等静压技术是解决固态电池固固界面结合问题的关键技术 通过提高固态电解质接触面结合度 可使95%接触面达到良好接触 有效降低电阻率 提高导电率[5] 其性能优于滚压和热压等替代技术[6] 美国橡树岭国家实验室已确定温等静压机是未来固态电池制造中的关键设备[6] * 温等静压机通过控制介质温度(水介质最高90摄氏度 导热油介质最高150摄氏度)提高材料流动性和粘合力 从而提高成型密度 更适用于温度敏感的固态电池材料 其性能优于冷等静压机和热等静压机[3][8][9] 热等静压机因最高压力仅200兆帕且操作复杂成本高(至少5000万人民币/台)不适用于固态电池生产[12] * 市场上常见固态电池用等静压设备压力范围为100-600兆帕(600兆帕为常用标准) 直径400-450毫米 工作介质包括水 导热油和气体[10][11] 公司正在研发1500兆帕设备用于特殊用途[11] 固态电池生产需至少600兆帕以上高压力[12] 温度控制需保持在150摄氏度以下以确保分子界面结合效果最佳[14] * 国产温等静压机价格约为进口同类设备三分之一 例如进口设备(170毫米钢径 400毫米高度 600兆帕压力 150摄氏度温度)售价约800万人民币 国产同类设备仅需其三分之一价格 且质量不逊于进口产品 已获华为等企业采购并稳定运行一年以上[15][16] * 瓦森纳协定限制中国进口特定尺寸和参数的固态电池生产设备 但国内厂商通过自主研发已能提供满足需求的替代品[17] 国产设备在性价比和自主可控能力上具有优势[1][17] 其他重要内容 * 等静压设备制造关键技术难点在于材料强度 压力控制和密封件质量 600兆帕高压下任何微小瑕疵都会被放大导致设备损坏 高压系统不允许有焊接点 操作人员需经专业培训以确保安全运行[20][22][23] * 使用液体介质(水或导热油)优于气体介质 因液体泊松比高 弹性模量大 增压到600兆帕时扩展量较小 安全性更高[18] 为避免硫化锂与水接触产生有毒硫化氢气体 一般建议使用导热油作为工作介质[19] * 公司固态电池设备业务占比不足20% 更多业务集中在温冷机压机 用于HTCC LPCC MLCC及芯片封装等领域[25] 目前固态电池设备出货量较少 金额约3000万元 单台售价约800万元 推算出货十台以内 主要供应头部企业[26][27] 产能数据属客户高度机密无法提供[28] * 军工类设备公司(如海德利森 钢研)在固态电池领域可能比传统锂电设备公司(如先导 纳克诺尔 立元亨)更具优势 因拥有更丰富高精尖技术经验和严格质量控制标准[24] 但部分公司存在通过不正当手段获取技术方案的浮躁现象[21][24]
固态电池设备行业深度报告:固态电池产业化渐行渐近,设备端迎发展良机
甬兴证券· 2025-08-15 22:15
行业投资评级 - 行业评级为"增持(维持)" [4] 核心观点 - 固态电池使用固态电解质替代液态电解质,具备能量密度高、安全、循环寿命长和应用温度范围宽等优势,有望解决动力电池能量密度低和安全隐患两大痛点 [1][15] - 亿欧智库预期2030年全固态电池产业规模超1000亿元,固态电池产业规模超1800亿元 [1] - 全固态电池生产工艺将发生显著变化,带来新的设备需求 [1] - 技术迭代,设备先行,固态电池设备迎发展机遇 [2] 技术工艺变化 前段工序 - 主要新增干法电极和固态电解质膜相关设备 [1] - 干法成膜技术与固态电池更为适配,包括粉末压缩、粉末喷涂和粘结剂纤维化等工艺 [1][42] - 干法制膜技术可节省约56%生产成本(约1.2亿美元/年产100万个锂电池) [42] - 湿法工艺制备固态电解质膜主要有三种技术路线 [42] 中段工序 - 叠片成为全固态电池量产主流工艺 [2][54] - 新增等静压设备解决孔隙率和接触不充分问题 [2] - 等静压技术可使电极密度提升至95%(500MPa,85℃条件下) [57] - 等静压技术加工成本从0.5欧元/Wh(100L压机)降至0.04欧元/Wh(2000L压机) [61] 后段工序 - 需使用高压化成设备(60-80吨压力)优化电池性能 [65] - 高压化成有助于消除界面空隙,降低界面阻抗 [65] 封装形式 - 软包封装与固态电池适配度高 [69] - 2024年我国动力电池装机量中软包仅占1.21% [66] - 软包铝塑膜能适应固态电池300%以上的体积膨胀 [70] 投资建议 - 建议关注在固态电池设备领域布局的相关公司 [3] - 具体公司包括纳科诺尔、宏工科技、曼恩斯特、利元亨、先惠技术、信宇人、先导智能、杭可科技、赢合科技、联赢激光、海目星等 [3]