當前固態(tài)電池技術(shù)驗證與量產(chǎn)節奏提速，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵窗口期。

自去年下半年起，固態(tài)電池領(lǐng)域催化事件不斷。下游車(chē)廠(chǎng)和電池廠(chǎng)規劃明確時(shí)間進(jìn)程，2025-2026年為固態(tài)電池中試線(xiàn)落地關(guān)鍵期，全球多家廠(chǎng)商將量產(chǎn)時(shí)間提前至2026-2027年。

預計今年四季度起，設備及材料企業(yè)進(jìn)入定點(diǎn)關(guān)鍵期，工藝路線(xiàn)也將逐步明確。

近期我們也看到行業(yè)迎來(lái)一些新變化，本文重點(diǎn)圍繞固態(tài)電池材料和設備兩大核心環(huán)節的新變化相關(guān)方向進(jìn)行更新梳理。

01固態(tài)電池行業(yè)概覽

固態(tài)電池作為最具前景的下一代電池技術(shù)，方向性與趨勢性明確。

當前半固態(tài)在特定場(chǎng)景，例如無(wú)人機和機器人領(lǐng)域已實(shí)現商用。全固態(tài)電池仍處于中試階段，量產(chǎn)需2-3年，預計到2027年左右。

固態(tài)電池的核心在于使用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統鋰離子電池中的液態(tài)電解液。

相比液體電解質(zhì)，固體電解質(zhì)不揮發(fā)一般不可燃，在安全性和能量密度方面更具優(yōu)勢顯著(zhù)。

而行業(yè)的整體降本依賴(lài)材料創(chuàng )新，比如硫化物電解質(zhì)和鋰金屬負極，以及相關(guān)設備的升級。

此外，全固態(tài)電池重要的性能關(guān)鍵在于固界面的接觸問(wèn)題。而接觸問(wèn)題的突破，重點(diǎn)也在于材料和制備工藝兩端的優(yōu)化。

02固態(tài)電池設備

固態(tài)電池的核心瓶頸之一在于設備放大與工藝優(yōu)化。

設備是固態(tài)電池量產(chǎn)的關(guān)鍵，重點(diǎn)在于解決固態(tài)電解質(zhì)與電極材料的界面接觸和高效制備等難題。

全固態(tài)電池與傳統液態(tài)電池產(chǎn)線(xiàn)設備存在顯著(zhù)差異且產(chǎn)業(yè)價(jià)值量顯著(zhù)提升，產(chǎn)業(yè)正面臨從工藝到設備全面重構。

固態(tài)電池各工藝段所需設備

前段：電解質(zhì)與電極制備。復合電極制備包括干法/濕法電極涂布機。電解質(zhì)層制備不同路線(xiàn)所需成膜設備不同，且方案多樣。

中段：電芯組裝。固態(tài)電池不易使用卷繞設備，疊片設備需適應固態(tài)電解質(zhì)的脆性特性，且精度和穩定性要求更高。層壓需要等靜壓機，用于改善界面接觸。

后段：化成與封裝。化成分容需要高壓化成分容設備。常規電池化成壓力要求3噸-10噸，固態(tài)電池壓力要求更高，在60噸-80噸。

全固態(tài)電池處于產(chǎn)業(yè)化前夜，當前設備需求主要集中在干法電極設備、等靜壓機、激光絕緣制痕、疊片設備等。

干法電極設備

國內在核心工藝干法電極領(lǐng)域擁有領(lǐng)先優(yōu)勢的代表廠(chǎng)商包括具備全固態(tài)電池整線(xiàn)設備解決方案能力的先導智能、在干法電極設備領(lǐng)域擁有先發(fā)優(yōu)勢的納科諾爾、已交付國內頭部企業(yè)首條全固態(tài)電池整線(xiàn)設備的利元亨、已布局干法前段整線(xiàn)成膜技術(shù)的曼恩斯特、推出了第三代全固態(tài)干法電極工藝的贏(yíng)合科技以及宏工科技（干法混料）、曼恩斯特（干法電極設備）、先惠技術(shù)（干法電極涂布）、軟控股份（干法混料）等。

等靜壓設備

固態(tài)電池工藝上，選用等靜壓設備解決固固界面問(wèn)題。

等靜壓機主要分為冷等靜壓機、溫等靜壓機、熱等靜壓機三類(lèi)。其中，冷等靜壓是目前最常用的等靜壓成型技術(shù)。

由于對固態(tài)電池進(jìn)行等靜壓操作時(shí)壓力一般需要超過(guò)400MPa，因此對等靜壓設備要求比較高。

高端等靜壓設備領(lǐng)域存在對進(jìn)口設備的依賴(lài)，國內企業(yè)正逐步突破技術(shù)壁壘，但均勻性待改進(jìn)。

布局等靜壓設備的企業(yè)主要有納科諾爾、利元亨、中國鋼研等。

目前國內寧德時(shí)代、比亞迪、納科諾爾、先導智能、利元亨、中國鋼研等企業(yè)均在等靜壓工藝上有深入布局。

激光絕緣制痕設備

激光絕緣制痕設備通過(guò)超快激光（皮秒/飛秒級），在極片邊緣精確刻蝕微槽或痕道，形成絕緣膠注入路徑。隨后填充UV膠并固化，最終形成封閉的膠框結構。

該環(huán)切要求激光刻蝕實(shí)現微米級控制，以適配固態(tài)電池對極片邊緣絕緣的嚴苛要求。

德龍激光、贏(yíng)合科技和先導智能等在該領(lǐng)域重點(diǎn)布局。例如，德龍激光聚焦極片制痕絕緣、干法電極激光預熱、超快激光極片制片等關(guān)鍵技術(shù)；贏(yíng)合科技掌握濕法涂布和干法成膜雙路徑設備；先導智能在固態(tài)電池領(lǐng)域以全工藝鏈覆蓋為核心，激光復合轉印和高速疊片均有所布局。

疊片設備

在固態(tài)電池中段設備中，疊片機有望取代卷繞機占據主導地位。

采用疊片方式生產(chǎn)的電池能量密度更高且內部結構更穩定。

當前疊片工藝是全固態(tài)電池的主流裝配方案，疊片設備將正負極片與固態(tài)電解質(zhì)層疊片成電芯。

海外豐田、QuantumScape等頭部企業(yè)均以疊片工藝為核心推進(jìn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。

國內包括海目星、科瑞技術(shù)、先導智能、利元亨、奧特維等在疊片設備深入布局。例如，科瑞技術(shù)擁有包括CE切疊一體機、Z型切疊一體機、激光切疊壓一體機等全系列疊片產(chǎn)品；先導智能從整線(xiàn)解決方案到各工段的關(guān)鍵設備覆蓋，包括固態(tài)電池切疊和電芯致密化、組裝、化成分容等工藝整線(xiàn)；利元亨Z字型疊片機處于行業(yè)前沿，實(shí)現了整機0.1s/pcs的高效疊片速度與≤±0.3mm的超高精度對準；海目星在前制程中的電池前段極片的激光設備、電池結構形成過(guò)程中的特種疊片有獨特的技術(shù)。奧特維子公司松瓷機電高速切疊壓一體機突破生產(chǎn)效率邊界。

03固態(tài)電池材料體系

固態(tài)電解質(zhì)

固態(tài)電池最大的核心變量是固態(tài)電解質(zhì)。

從電解質(zhì)路線(xiàn)的選擇來(lái)看，目前半固態(tài)電池多選用氧化物和聚合物或兩者復合的路線(xiàn)。

全固態(tài)電池錨定硫化物路線(xiàn)，此外鹵化物路線(xiàn)亦具備較大潛力。

聚合物固態(tài)電解質(zhì)

早期研究以聚合物電解質(zhì)為主，聚合物體系工藝較為成熟。

聚合物電解質(zhì)柔性好、成本低，率先得到應用，不過(guò)由于聚合物電解質(zhì)性能達到上限難以突破，限制了其未來(lái)發(fā)展空間。

日前，清華大學(xué)化工系教授張強領(lǐng)銜的團隊在鋰電池聚合物電解質(zhì)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，張強團隊提出“富陰離子溶劑化結構”設計新策略，成功開(kāi)發(fā)出一種新型含氟聚醚電解質(zhì)。

在聚合物固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域，國內多家廠(chǎng)商通過(guò)技術(shù)研發(fā)與市場(chǎng)布局，形成差異化競爭優(yōu)勢。

例如，清陶能源采用“聚合物-氧化物”復合電解質(zhì)，半固態(tài)電池液體含量降至10%，支持900V超快充；衛藍新能源覆蓋硫化物/聚合物/氧化物三大路線(xiàn)；瑞泰新材量產(chǎn)的雙三氟甲基磺酰亞胺鋰（LiTFSI），是聚合物固態(tài)電池的關(guān)鍵鋰鹽，已實(shí)現批量供應寧德時(shí)代等頭部客戶(hù)。國軒高科通過(guò)添加劑（無(wú)機納米顆粒、增塑劑、離子液體）優(yōu)化聚合物性能，提升電池高壓穩定性。

氧化物固態(tài)電解質(zhì)

氧化物路線(xiàn)商業(yè)化推進(jìn)速度較快。

該體系穩定性高，但材料脆性會(huì )惡化固-固界面的剛性接觸，目前也多與聚合物固態(tài)電解質(zhì)等復合應用。

電池企業(yè)方面，衛藍新能源、太藍新能源等企業(yè)引領(lǐng)氧化物固態(tài)電池的產(chǎn)能布局，電池能量密度在300-500Wh/kg。比亞迪、清陶能源、孚能科技等廠(chǎng)商采用氧化物+聚合物等方案。

國內許多企業(yè)已經(jīng)初步具備了LATP、LLZO和LLTO等具有應用潛力氧化物固體電解質(zhì)的量產(chǎn)能力，其中上海洗霸、金龍羽、德?tīng)柟煞?、三祥新材、贛鋒鋰業(yè)、天目先導、清陶能源、貝特瑞、璞泰來(lái)、東方鋯業(yè)等已實(shí)現氧化物固態(tài)電解質(zhì)商業(yè)化生產(chǎn)能力。

硫化物電解質(zhì)

從產(chǎn)業(yè)端來(lái)看，硫化物電解質(zhì)是當前全固態(tài)電池領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，也是降本的重要路徑。

相比氧化物電和聚合物電解質(zhì)，硫化物路線(xiàn)在能量密度和循環(huán)壽命上更具潛力。

其離子電導率高，適配高鎳正極和硅碳負極，被視為全固態(tài)電池的主流技術(shù)路線(xiàn)之一。

當前全固態(tài)電池向硫化物路線(xiàn)聚焦，以比能量400Wh/kg、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標，確保2027年實(shí)現轎車(chē)小批量裝車(chē)，2030年實(shí)現規模量產(chǎn)。

該路線(xiàn)全球頭部企業(yè)已有較深技術(shù)積累，當前硫化物電解質(zhì)主要綁定日企（出光、三井）或國內技術(shù)合作。

國內廠(chǎng)商寧德時(shí)代采用硫化物+鹵化物復合電解質(zhì)體系，能量密度突破500Wh/kg，全固態(tài)電池進(jìn)入20Ah樣品試制階段，計劃2027年小批量量產(chǎn)。國軒高科硫化物全固態(tài)電池能量密度360Wh/kg，通過(guò)200℃極端安全測試。

此外，蜂巢能源、恩力動(dòng)力、高能時(shí)代、中科固能等為代表的廠(chǎng)商選擇硫化物線(xiàn)路作為主要技術(shù)路徑。金龍羽、道氏技術(shù)、恩捷股份、容百科技、東方鋯業(yè)等也在該領(lǐng)域積極布局。

新興勢力與跨界玩家：索通發(fā)展形成“硅基負極+硫化物電解質(zhì)”雙材料平臺，中試線(xiàn)落地；天賜材料開(kāi)發(fā)硫化鋰路線(xiàn)固態(tài)電解質(zhì)，進(jìn)入中試階段，計劃2026年完成中試產(chǎn)線(xiàn)建設；當升科技布局氧化物聚合物復合、硫化物、鹵化物等多技術(shù)路線(xiàn)，年產(chǎn)百?lài)嵓壷性嚲€(xiàn)建設完成；廈鎢新能開(kāi)發(fā)新硫化鋰合成工藝，與日韓客戶(hù)合作開(kāi)發(fā)硫化物全固態(tài)多晶正極材料。

硫化鋰

硫化鋰是硫化物固態(tài)電解質(zhì)的核心原料，占據成本的近80%。

當前硫化鋰價(jià)格較高，是制約硫化物固態(tài)電池大規模量產(chǎn)的主要瓶頸。

在全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節中，硫化鋰也是純增量環(huán)節，其競爭要素核心在提純成本。

主流工藝：硫化鋰的主流制備工藝超5種以上，其中鋰硫化合工藝的產(chǎn)品指標最為突出，是硫化鋰在產(chǎn)業(yè)化早期實(shí)現小批量供應的主要路線(xiàn)。

行業(yè)壁壘：硫化鋰的合成壁壘高于硫化物電解質(zhì)成型工藝，導致電池廠(chǎng)自研較少，且供應商格局相對集中，優(yōu)于電解質(zhì)環(huán)節。

已具備技術(shù)廠(chǎng)商：廈鎢新能、上海洗霸、恩捷股份、光華科技、華盛鋰電、有研新材、容百科技、天賜材料、天華新能（江蘇宜鋰）等具備高純硫化鋰合成技術(shù)，部分已進(jìn)入中試或小批量供應階段。

產(chǎn)線(xiàn)建設規劃：中科固能、光華科技、瑞逍科技及湖南恩捷（恩捷股份控股子公司）預計2025年完成百?lài)嵓壆a(chǎn)線(xiàn)建設。

正極材料

正極材料是制約電池能量密度提升的重要因素之一。

與液態(tài)電池對比：固態(tài)電池正極材料體系變化較小，固態(tài)正極材料主要以高鎳三元體系為主。

路線(xiàn)升級方向：高鎳三元→富鋰錳基（LRMO）→LMNO（鋰錳鎳氧化物）→高電壓鈷酸鋰→無(wú)鋰正極（如硫正極、空氣正極）。

中長(cháng)期來(lái)看，正極材料往高電壓、高比容正極迭代。

近期清華大學(xué)化工系張強教授團隊提出的“富陰離子溶劑化結構”設計新策略，成功開(kāi)發(fā)出一種新型含氟聚醚電解質(zhì)?？善ヅ?.7V高電壓富鋰錳基正極，實(shí)現了單一電解質(zhì)對高電壓正極與金屬鋰負極的同步兼容。

張教授團隊采用富錳基層氧化物正極+氟聚醚基聚合物電解質(zhì)搭配，富鋰錳基氧化物可以實(shí)現正極克容量密度提升至少20%以上，被普遍認為替代高鎳正極下一代正極技術(shù)。

富鋰錳基方向：當升科技與清陶能源合作開(kāi)發(fā)固態(tài)電池用富鋰錳基正極，已進(jìn)入中試階段。容百科技布局高鎳三元、富鋰錳基、鈉電正極等多技術(shù)路線(xiàn)，富鋰錳基產(chǎn)品處于小批量供應階段。 振華新材、杉杉等也在研發(fā)富鋰錳基材料。

氟聚醚方向：新宙邦主導含氟溶劑開(kāi)發(fā)，已推出適用于高電壓體系的氟代碳酸乙烯酯（FEC）等添加劑。 天賜材料通過(guò)收購江蘇國潤布局氟化物產(chǎn)業(yè)鏈，間接支持氟聚醚研發(fā)。

鋰電負極&集流體

負極材料是決定電池能量密度、安全性和循環(huán)壽命的關(guān)鍵材料。

目前固態(tài)電池的負極材料主要有碳族負極、硅基負極和金屬鋰負極三類(lèi)。

石墨負極能量密度已經(jīng)達到極限，硅基材料的理論比容量高于石墨負極，被視為新一代鋰電負極材料，而中長(cháng)期將聚焦鋰金屬負極材料。

硅基負極：硅具備4200mAh/g克容，是提升電池能量密度的優(yōu)選材料。但是由于硅材料的高膨脹性，目前主要以硅碳負極摻混石墨的形式使用，將是中短期主要增量。

傳統負極企業(yè)： 目前在硅基負極領(lǐng)域進(jìn)展比較快的企業(yè)主要為傳統鋰電負極生產(chǎn)企業(yè)。貝特瑞全球硅基負極出貨量第一，已批量供應松下、三星等。 杉杉股份硅碳負極產(chǎn)能達5000噸/年，配套寧德時(shí)代、LG化學(xué)。 璞泰來(lái)通過(guò)江西紫宸布局硅碳負極，中試線(xiàn)已投產(chǎn)；以及翔豐華、尚太科技、中科電氣等。

跨界布局企業(yè)：硅寶科技依托有機硅產(chǎn)業(yè)鏈，開(kāi)發(fā)硅基負極粘結劑。 道氏技術(shù)通過(guò)收購佳納能源布局硅氧負極前驅體。 石大勝華利用電解液溶劑優(yōu)勢，開(kāi)發(fā)硅基負極用碳酸酯類(lèi)添加劑。新安股份、鹿山新材、濱海能源等企業(yè)也依托自身產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢布局硅基負極。

鋰金屬負極：鋰金屬憑借高比容量+低電極電勢，有望成為負極材料的長(cháng)期迭代方向。金屬鋰及鋰鹽公司如贛鋒鋰業(yè)和天齊鋰業(yè)等依托自身鋰資源優(yōu)勢在該領(lǐng)域有所發(fā)展；華豐股份與上硅所李馳麟研究員團隊就新型儲能電池的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)主要路線(xiàn)是鋰金屬固態(tài)電池。該方向商業(yè)化布局的廠(chǎng)商還包括壓延法的天鐵科技、氣相沉積法的英聯(lián)股份、液相法工藝的道氏技術(shù)，以及鋰金屬負極設備企業(yè)納科諾爾、璞泰來(lái)等。

當前更多供應商開(kāi)始提供體系化的固態(tài)電池解決方案。整體來(lái)看，目前固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，從性能體系、材料選擇、工藝及上市進(jìn)度看，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度全面提速，后續產(chǎn)業(yè)加速催化有望推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節高速發(fā)展。