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?固態(tài)電池量產(chǎn)沖刺！設(shè)備廠商要迎來(lái)

近日，孚能科技在互動(dòng)平臺(tái)表示，目前，公司全固態(tài)電池整體進(jìn)度已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)室走向中試生產(chǎn)交付階段，預(yù)計(jì)將于今年年底建成設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá) 0.2GWh 的硫化物全固態(tài)電池中試線，并向戰(zhàn)略合作伙伴客戶交付 60Ah 的硫化物全固態(tài)電池。

同時(shí)根據(jù)客戶反饋情況與公司戰(zhàn)略規(guī)劃，公司計(jì)劃在 2026 年將全固態(tài)電池產(chǎn)能進(jìn)一步放大至 GWh 級(jí)別。

蜂巢能源董事長(zhǎng)楊紅新透露，2025 年四季度，公司將在產(chǎn)能規(guī)模為 2.3GWh 的半固態(tài)量產(chǎn)線上，試生產(chǎn)其第一代半固態(tài)電池，容量為 140Ah。這也是蜂巢能源將為寶馬 MINI 下一代車型供應(yīng)的半固態(tài)電池，擬于 2027 年大規(guī)模供應(yīng)。

部分企業(yè)率先量產(chǎn)，電池制造設(shè)備迎來(lái)產(chǎn)業(yè)紅利。

中信建投研報(bào)稱，鋰電設(shè)備正逐漸走出行業(yè)底部，固態(tài)電池有望于 2027 年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，設(shè)備先行。

固態(tài)電池近期催化劑較多，海外美國(guó)固態(tài)電池企業(yè) Quantum Scape、Solid Power 等技術(shù)進(jìn)展順利，股價(jià)持續(xù)新高，引起資本市場(chǎng)高度關(guān)注；國(guó)內(nèi)政策層面，2025 年 5 月《全固態(tài)電池判定方法》發(fā)布，規(guī)范了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)新修訂的《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》強(qiáng)化了安全標(biāo)準(zhǔn)，為固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；產(chǎn)業(yè)層面，隨著頭部電池廠全固態(tài)中試線逐步落地拉通，工信部固態(tài)電池專項(xiàng)迎來(lái)中期驗(yàn)收，固態(tài)電池設(shè)備行業(yè)有望率先受益。

其中，混合固液電池使用固態(tài)電解質(zhì)部分取代液態(tài)電解液；而全固態(tài)電池使用固態(tài)電解質(zhì)取代電解液，電池中完全不含液體。

液態(tài)電池向固態(tài)電池發(fā)展的過(guò)程中，材料端固態(tài)電解質(zhì)是最為核心的環(huán)節(jié)，正負(fù)極材料向高壓高密度方向升級(jí)迭代，同時(shí)在正負(fù)極中需要添加導(dǎo)電劑以降低電極內(nèi)阻、提升電子導(dǎo)電性。

在制備工藝上，全固態(tài)電池引入了干法電極、等靜壓等新技術(shù)，因此需要新增干法電極設(shè)備、等靜壓設(shè)備、高壓化成分容設(shè)備，升級(jí)疊片設(shè)備。

根據(jù)電解質(zhì)不同，當(dāng)前固態(tài)電池技術(shù)路線分為聚合物、氧化物、硫化物、鹵化物，當(dāng)前硫化物布局企業(yè)比例約 40%，氧化物比例約 35%，超過(guò) 60% 的企業(yè)布局兩種至三種技術(shù)路線。

（一）硫化物

硫化物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率最高，制備工藝突破后可能成為主流路線。且兼具強(qiáng)度和加工性能、界面相容性好，因此成為企業(yè)布局專利申請(qǐng)、人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)的重要方向，但是硫化物材料對(duì)制備環(huán)境要求極其苛刻，同時(shí)與正極材料的界面相容性問(wèn)題也較為突出、容易產(chǎn)生副反應(yīng)，成本也居高不下。2、不同技術(shù)路線性質(zhì)對(duì)比

（二）氧化物

氧化物穩(wěn)定性最好，電導(dǎo)率一般，加工性能最差，目前發(fā)展進(jìn)度較快。氧化物熱穩(wěn)定性好、電化學(xué)窗口寬、機(jī)械強(qiáng)度高，缺點(diǎn)為電導(dǎo)率一般、脆度高、難以加工、界面接觸差。量產(chǎn)方面，氧化物體系制備難度適中，較多新企業(yè)和國(guó)內(nèi)企業(yè)選取此路線，采用與聚合物復(fù)合的方式，在半固態(tài)電池中率先規(guī)?；b車。

（三）聚合物

聚合物易于合成和加工，但常溫下電導(dǎo)率低，電池整體性能提升有限，制約大規(guī)模應(yīng)用與發(fā)展。聚合物固態(tài)電解質(zhì)由高分子和鋰鹽絡(luò)合形成，同時(shí)添加少量惰性填料。聚合物由于易加工、工藝兼容等優(yōu)勢(shì)，率先在歐洲商業(yè)化，技術(shù)最為成熟，但其電導(dǎo)率低、電化學(xué)窗口窄，僅能和鐵鋰正極匹配，性能上限較低，工作時(shí)需持續(xù)加熱至 60℃，因此制約了其大規(guī)模應(yīng)用，預(yù)計(jì)后續(xù)與無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合，通過(guò)結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)用端實(shí)現(xiàn)性能突破。

全球主要國(guó)家和地區(qū)尚未形成完整的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈，固態(tài)電池的關(guān)鍵材料體系尚未完全明確，且依然存在固固界面接觸不良、成本較高等問(wèn)題。

歐洲、美國(guó)的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)較多選擇聚合物和氧化物固態(tài)電解質(zhì)的技術(shù)路線，重視固態(tài)金屬鋰電池體系的研發(fā)。

固態(tài)電池正極材料高能量密度體系是發(fā)展方向。鋰離子電池的能量密度主要取決于正極材料的能量密度，因此需要開(kāi)發(fā)高能量密度的正極材料適配固態(tài)電池。正極材料短期沿用高鎳體系，長(zhǎng)期將向超高鎳、富鋰錳基、高壓尖晶石等材料迭代。固態(tài)電池電化學(xué)窗口更寬，因此可以使用的正極材料更為廣泛。半固態(tài)、固態(tài)電池短期預(yù)計(jì)仍會(huì)沿用三元高鎳體系，但或通過(guò)單晶化、氧化物包覆、金屬摻雜等手段進(jìn)一步提升電壓，從而提升電池能量密度。

在固態(tài)電解質(zhì)、金屬鋰負(fù)極等技術(shù)逐漸成熟后，正極材料預(yù)計(jì)將向超高鎳、富鋰錳基、高壓尖晶石等新型體系進(jìn)一步迭代。四、負(fù)極：石墨負(fù)極→硅基負(fù)極→金屬鋰負(fù)極

電池能量密度提升，當(dāng)前從石墨負(fù)極向硅基負(fù)極發(fā)展。除容量?jī)?yōu)勢(shì)外，硅基負(fù)極具有較低的脫嵌鋰電位（~0.4V vs. Li/Li+），充電時(shí)可以避免表面的析鋰現(xiàn)象。而硅基負(fù)極主要挑戰(zhàn)在于其在充放電過(guò)程中體積膨脹明顯，因此當(dāng)前硅基負(fù)極多與石墨材料進(jìn)行摻混，在提升容量的同時(shí)也保證了其他關(guān)鍵性能的達(dá)標(biāo)。

電池設(shè)備：干法電極設(shè)備、等靜壓設(shè)備是增量環(huán)節(jié)

固態(tài)電池和傳統(tǒng)液態(tài)電池的生產(chǎn)工藝有一定的差異。固態(tài)電池的材料體系和電池結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)液態(tài)電池不同，現(xiàn)有的工藝和設(shè)備是無(wú)法實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)的，主要在前段極片制造、中段電芯裝配、后段化成環(huán)節(jié)均有不同，具體體現(xiàn)如下:

（一）前段環(huán)節(jié)

正極材料需要和固態(tài)電解質(zhì)形成復(fù)合正極，其中固態(tài)電解質(zhì)先成膜，取代液態(tài)電池的隔膜和電解液。成膜工藝是核心環(huán)節(jié)，可分干法與濕法，核心區(qū)別在于流程中有無(wú)溶劑。濕法工藝簡(jiǎn)單成熟、成本高，適合規(guī)?；a(chǎn)；干法工藝能夠有效降低成本，離子導(dǎo)電率高。由于降本、性能等優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)有從濕法電極走向干法電極的趨勢(shì)。

（二）中段環(huán)節(jié)

液態(tài)電池從規(guī)模經(jīng)濟(jì)、成本角度考慮，卷繞工藝更適合。但固態(tài)電池的電解質(zhì)的韌性較差，疊片工藝更適合，且傳統(tǒng)液態(tài)電池使用的疊片機(jī)需要升級(jí)改造。另外固態(tài)電解質(zhì)膜要和電極之間緊密接觸，需要等靜壓技術(shù)可以有效消除電芯內(nèi)部的空隙，因此需要新增等靜壓機(jī)。

（三）后段環(huán)節(jié)

固態(tài)電池從化成分容轉(zhuǎn)向高壓化成分容。

全固態(tài)電池引入了干法電極、等靜壓等新技術(shù)，新增了干法電極設(shè)備、等靜壓設(shè)備、高壓化成分容設(shè)備，升級(jí)了疊片設(shè)備。正極材料方面，公司積極布局新型正極材料 NL。NL 全新結(jié)構(gòu)正極材料性能更加優(yōu)異，該材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定層間距寬，在鋰離子脫放過(guò)程中形變較小，目前正在調(diào)試產(chǎn)線，預(yù)計(jì) 2025 年將會(huì)有數(shù)千噸產(chǎn)量，也是全球首次量產(chǎn)該正極材料，在相同電壓平臺(tái)下，該材料可將能量密度提升 10%-15%，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)正極產(chǎn)品，預(yù)計(jì)將在消費(fèi)電子和低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

固態(tài)電解質(zhì)方面，公司在氧化物路線和硫化物路線均有布局。氧化物路線技術(shù)工藝與鈷酸鋰及三元材料相似。硫化物技術(shù)路線部分痛點(diǎn)主要在于硫化鋰，由于其合成工藝比較復(fù)雜，價(jià)格昂貴。公司已開(kāi)發(fā)出新的硫化鋰合成工藝，從目前小試、中試結(jié)果來(lái)看技術(shù)指標(biāo)良好，降本空間較大。

公司松江基地固態(tài)電池電解質(zhì)粉體 2500 平方米甲類廠房已于 2024 年底初步建成，根據(jù)規(guī)劃，一期達(dá)產(chǎn)后將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)五十噸級(jí)固態(tài)電池氧化物電解質(zhì)粉體產(chǎn)能；年產(chǎn)二十噸級(jí)固態(tài)電池鹵化物電解質(zhì)粉體產(chǎn)線已完成設(shè)計(jì)，目前處于設(shè)備選型及安裝前的各項(xiàng)準(zhǔn)備階段。

干法技術(shù)摒棄傳統(tǒng)濕法工藝的溶劑依賴，通過(guò)物理混合 - 纖維化 - 壓延三步成膜，生產(chǎn)環(huán)節(jié)縮短 40%，徹底規(guī)避溶劑爆炸風(fēng)險(xiǎn)。公司設(shè)備具備強(qiáng)兼容性，同時(shí)支持三元鋰、磷酸鐵鋰、鈉電及硫化物 / 聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜制備。性能方面實(shí)現(xiàn)纖維化絲徑 <50nm、極片壓實(shí)密度> 3.5g/cm、首效 > 91%、膜厚 15-150μm 自由調(diào)控。