《新能源汽車產業鏈行業新技術系列報告（五）：固態電池產業化機遇之工藝與設備-250520（20頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《新能源汽車產業鏈行業新技術系列報告（五）：固態電池產業化機遇之工藝與設備-250520（20頁）.pdf（20頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。新能源汽車產業鏈行業 行業研究|深度報告 固態電池產業化固態電池產業化面臨工藝與成本的雙重挑戰。面臨工藝與成本的雙重挑戰。在產業鏈多方合力推進下，固態電池產業化近期取得長足進展，2027 年量產裝車逐步成為產業共識，車企、電池廠有關產品密集發布。從現階段全固態電芯樣品的性能參數來看，固態電池要從實驗室走向量產線，技術上仍面臨電芯大型化瓶頸，當前全固態電池樣品單體電芯大小普遍在 20Ah 左右，距離 60Ah 及以上的車規級水準尚有差距。成本方面，除了高價

2、原材料亟待降本之外，全固態電池的技術、工藝與設備面臨調整革新，良率、效率均與成熟階段的液態鋰離子電池相距甚遠，造成初期高昂的制造成本。全固態電池制造全固態電池制造亟需亟需設備到工藝設備到工藝的的全面重構。全面重構。全固態電池與液態鋰離子電池中，各層的粘合邏輯和材料兼容性都存在根本性差異，其技術革新的核心問題主要在于：（1）固態電解質膜完全取代液態電解液和隔膜，傳統涂布、壓合設備需徹底改造；（2）固態電池的固-固界面需精密處理以解決縫隙和阻抗問題，對輥壓、疊片等設備要求提升；（3）硫化物固態電池對生產環境要求極高，產線露點控制和安全要求提高。設備是規模量產的基石，有望成為降本突破口。設備是規模量

3、產的基石，有望成為降本突破口。通過拆解固態電池核心制造工藝，我們發現：干法工藝不僅是電池降本的有效手段，也是天然適配全固態電池的制片工藝；等靜壓的材料致密化能力或可遷移至固態電池中，改善孔隙率與電極/電解質的界面復合問題；疊片在固態電池裝配工藝中有望成為主流，而設備精度要求大幅提升。纖維化設備、輥壓機、等靜壓機、高精度疊片機等關鍵設備的開發對固態電池實現規模量產至關重要，且需要電池-材料-設備企業協力合作。參照 2027 年的量產裝車節點，有關企業或于 25-26 年建立穩固合作，形成綁定關系。全固態電池作為最具前景的下一代電池技術之一，獲得全產業鏈的共同關注與合力布局，方向性與趨勢性明確。而

4、當前工藝設備成熟度不足成為固態電池產業化的主要桎梏之一，掌握核心設備供應能力的廠商有望受益。在 2027 年量產裝車的目標指引下，2025-2026 年或為戰略配置窗口期，建議關注布局關鍵設備，與客戶緊密合作或已獲得訂單/實現交付的設備企業：納科諾爾(832522，未評級)、宏工科技(301662，未評級)、先導智能(300450，未評級)、利元亨(688499，未評級)、曼恩斯特(301325，未評級)。風險提示風險提示 固態電池產業化進度不及預期、技術路線革新風險、政策支持力度不及預期、下游需求不及預期。投資建議與投資標的 核心觀點 國家/地區 中國 行業 新能源汽車產業鏈行業 報告發布日

5、期 2025 年 05 月 20 日 李夢強 執業證書編號：S0860517100003 楊雨濃 執業證書編號：S0860524090005 朱洪羽 執業證書編號：S0860525010001 六氟歷史經驗映射下的硫化鋰降本路徑與投資機會：新技術系列報告（四）2025-03-27 固態電池發展方向探討：詳解硫化物電解質路線：新技術系列報告（三）2024-07-22 半固態裝車元年已至，下一代電池技術蘊藏機遇：新技術系列報告（二）2024-02-27 固態電池產業化機遇之工藝與設備 新技術系列報告（五）看好（維持）新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見

6、本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。2 目 錄 固態電池瓶頸：工藝與成本的雙重挑戰.4 制造：工藝革新，設備鋪路.8 干法工藝：干電極助力降本，電解質成膜工藝創新.8 等靜壓：致密化與界面問題的潛在解法.11 疊片：全固態主流裝配工藝，精度要求大幅提升.13 設備企業相關布局.15 投資建議.17 風險提示.18 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明

7、。3 圖表目錄 圖 1：Honda 全固態電池示范生產線輥壓工藝.7 圖 2：Honda 全固態電池示范生產線電芯組裝設備.7 圖 3：AM Batteries 干電極技術與傳統鋰離子電池生產流程對比.8 圖 4：川田機械制造高速流動混合機 SM 系列.9 圖 5：克勞斯瑪菲 ZE BluePower 雙螺桿擠出機.10 圖 6：全固態電池等靜壓示意圖.11 圖 7：Quintus 冷等靜壓機.12 圖 8：Quintus 溫等靜壓機.13 圖 9：Quintus 熱等靜壓機.13 圖 10：疊片工藝示意圖.14 表 1：半固態電池產品公開性能參數.4 表 2：全固態電池產品公開性能參數.6

8、表 3：六種干電極技術優缺點及應用領域.9 表 4：輥壓機參數對比.10 表 5：三種等靜壓技術對比.13 表 6：固態電池設備企業布局.15 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。4 產業化產業化挑戰挑戰：工藝與成本工藝與成本 從實驗室到量產線，電芯從實驗室到量產線，電芯大型化大型化仍面臨技術難題。仍面臨技術難題。從已經發布的半固態/固態電池產品性能參數來看，現階段只有氧化物路線的半固態電池最接近商業化應用，而全固態電池樣品的單體

9、電芯大小普遍仍在 20Ah 左右，難以達到 60Ah 及以上的車規級容量。在全固態電池放大生產的工程化和產業化過程中，材料體系的穩定性、工藝的一致性、系統的安全性都會面臨不同程度的挑戰，良品率、生產效率及成本等問題都需納入考量，其技術難度并非線性增加，而是指數級上升。如何制備大面積電解質薄膜、如何應對放大的固固界面問題等，都是亟待攻克的難題。表 1：半固態電池產品公開性能參數 企業名稱企業名稱 固態產品固態產品 電解質路電解質路線線 電芯大小電芯大?。ˋh）電芯能量密度電芯能量密度（Wh/kg）循環壽命循環壽命 倍率倍率/快充快充 安全性安全性 東風汽車 第二代半固態電池 氧化物+聚合物 35

10、0 上汽清陶“光年”第一代半固態 氧化物+聚合物 360 12 分鐘續航400km 寧德時代 第一代凝聚態 氧化物+聚合物 350 第二代凝聚態 氧化物+聚合物 450 國軒高科 第一代半固態軟包電池 氧化物+聚合物 40 320 1C/1C 千次循環 2C 直充 電池包在測試中的產氣速率為0.008mol/(Ah)，滿足客戶0.01mol/(Ah)以下的要求 第一代半固態大圓柱電池 285 251500 次；快充循環次數3000 次+，70%容量保持率 5C、120 秒連續功率放電能力，18分鐘充滿 G 垣準固態電池 300 4-6C 通過 3mm 針刺測試 欣旺達 航空電池-Gen1、Ge

11、n2 聚合物復合 320380 1000 次 可以通過嚴苛的 1.5C 倍率放電測試 通過穿釘和 170熱箱測試 中創新航“頂流高能-超級飛行電池”350 支持 10C+持續性放電 極限溫度耐受可達200 半固態 400 蜂巢能源 第二代果凍電池 150 266 1800 次 2.2C 孚能科技 第二代半固態電池 氧化物+聚合物 330 4000 次 3C 第三代半固態電池 氧化物+聚合物 400 4000 次 億緯鋰能 半固態 聚合物 50 330 2000 次 贛鋒鋰電 第二代半固態 氧化物 400500 420Wh/kg 超700 次 通過 200熱箱和針刺測試 新能源汽車產業鏈行業深度

12、報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。5 正力新能 半固態大圓柱 49.5 306 衛藍新能源 4695 SHP800L 氧化物復合 35 300 1200 次90%DOD 10%80%SOC 充電時間20 分鐘 SHE 360S 氧化物復合 111 360 600 次 10%80%SOC 充電時間60 分鐘 SHE 360C 氧化物復合 106 350 1000 次 10%80%SOC 充電時間35 分鐘 SHS165 氧化物復合 280 165 600

13、0 次100%DOD 0.5P SHS150 氧化物復合 45 150 8000 次100%DOD 0.5P 太藍新能源 第一代高比能半固態 氧化物+聚合物 105 330 1000 次 2.5C 第一代超快充半固態 氧化物+聚合物 120 255 1500 次 4C 第二代無隔膜半固態 氧化物+聚合物 25 1032 次 87%容量保持率 3C 充電 4C放電 欣界能源“獵鷹”半固態 氧化物 55 480 800-1000 次 4C 金羽新能“無際”高能 H 版 825 450550 10100 次 14C “無際”長循環 C 版 530 380 500 次 0.52C “無際”科研 R 版

14、 250 300750 “扶搖”半固態 300340 3-5C “萬山”半固態 1500 次 6C/10.5C 安瓦新能源 第一代半固態 280 合源鋰創 半固態 350600 通過國標及針刺測試 恩力動力 Swift 系列 1235 295320 7001000 次 1C/3C Fleet 系列 3.512 375410 400 次 0.2C/3C（3.5Ah）0.2C/5C（12Ah）輝能科技 第三代鋰陶瓷電池 氧化物 130 359 5 分鐘內從5%充至60%，8.5 分鐘充至 80%天能電池 磐石 40 300 常溫 1500 次，高溫 800 次 數據來源：GGII，東方證券研究所

15、新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。6 表 2：全固態電池產品公開性能參數 企業名稱企業名稱 固態產品固態產品 電解質電解質路線路線 電芯大小電芯大?。ˋh）電芯能量密度電芯能量密度（Wh/kg）循環壽命循環壽命 倍率倍率/快充性能快充性能 安全性安全性 豐田 全固態 硫化物 比亞迪 全固態 硫化物 60 400 廣汽集團 全固態電池 硫化物 30 400 150 周后容量保持率 90%+可以通過針刺、裁切和 200熱箱試驗 吉利

16、集團 全固態 硫化物 20 400 寧德時代 全固態 硫化物 20 500 國軒高科“金石”全固態電池 硫化物 70 350 單次充電續航1000KM，具備 6分鐘快充能力 通過 20 項嚴苛熱箱測試，高于130 度的國標 欣旺達 第一代全固態 硫化物 20 400 通過 200熱箱和針刺測試 孚能科技 全固態 硫化物 400 順利通過針刺、剪切、熱箱等測試，具備電芯層級的熱失控自關斷能力 Solid Power 全固態 硫化物 0.260 Factorial Solstice 硫化物 40 450 2000 次 恩力動力 Kosmos 全固態電池 硫化物 350 無壓力環境下數百次循環，容量

17、保持率 85%+奇瑞汽車 全固態電池 氧化物 400 充電 5 分鐘可增加續航 400 公里，完全充滿電僅需1518 分鐘 長安汽車“金鐘罩”氧化物復合 400 通過 AI 遠程診斷，安全性提升70%南都電源 全固態 氧化物 20 350 2000 次 通過擠壓、短路等安全測試，符合國標，不起火不爆炸 鵬輝能源 第一代全固態 氧化物復合 20 280 600 次 QuantumScape QSE-5 B Sample 氧化物 5 301 5C 衛藍新能源 高能量密度固態電池 氧化物復合 1631 270 8001000 次 輝能科技 第四代鋰陶瓷電池 氧化物 380 4 分鐘充至 60%，6

18、分鐘充至 80%不易燃且通過嚴格測試 嵐圖汽車 第三代全固態 300 35C 中創新航“無界”全固 50 430 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。7 態 數據來源：GGII，東方證券研究所 工藝設備均未成熟，工藝設備均未成熟，全固態電池全固態電池制造成本制造成本高昂高昂。在制造端，工藝革新意味著現有設備的調整升級、新設備的引進或定制開發、導入階段緩慢爬坡的良率曲線，高昂的研發費用和設備價格都將顯著抬高制造成本。本田在日本櫪木縣

19、建設了一條全固態電池示范生產線，再現了量產所需的一系列生產工序，從電極材料的稱量/混煉，到涂裝、輥壓，再到電池的組裝、化成以及模塊的組裝，其投資額高達 430 億日元（約人民幣 20 億元）。若參考 2018 年前的早期鋰離子電池產線，該固態電池產線的產能規?？赡懿粫^ 1GWh，高額的初始投資導致固態電池的單位固定成本極高。對比之下，目前成熟鋰電量產線的單線產能可高達 10GWh，單位投資強度約 2 億元/GWh，可見全固態電池在制造端存在巨大降本空間。圖 1：Honda 全固態電池示范生產線輥壓工藝 圖 2：Honda 全固態電池示范生產線電芯組裝設備 數據來源：本田官網，東方證券研究所

20、 數據來源：本田官網，東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。8 工藝工藝革新革新，設備設備鋪路鋪路 全固態電池制造全固態電池制造面對面對三大三大難關難關，亟需亟需設備到工藝全面重構。設備到工藝全面重構。全固態電池與液態鋰離子電池看似都是分層結構，但每一層的粘合邏輯和材料兼容性都存在根本性差異，其技術革新涉及三大問題：（1）電解質革命：全固態電池需用固態電解質膜完全取代液態電解液和隔膜，傳統涂布、壓合設備需徹底改造；（

21、2）界面工程挑戰：液態電池的液態電解質與電極自然浸潤，無需復雜界面處理，而固態電池的固-固界面需精密處理以解決“干面包硬拼”的縫隙和阻抗問題，對輥壓、疊片等設備要求提升；（3）嚴苛環境控制：很多固態電池的技術路線對生產環境要求極高，如硫化物路線對濕度、氧氣極度敏感，遇濕即釋放毒氣，且易爆炸，產線露點控制要求提高。因此設備是固態電池走向規模量產的基石，也是未來降本增效的核心突破口。干法工藝：干電極助力降本，電解質成膜工藝創新 干法工藝是一種在無水或極少量溶劑參與的情況下進行材料處理和加工的技術，早期主要被用于超級電容器制備。在電極生產中主要是將正/負極活性物質、導電劑與粘結劑混合后，直接噴涂到集

22、流體上，或者通過不同的工藝制成自支撐膜后與集流體復合，避免了傳統濕法工藝中溶劑的使用和后續處理帶來的問題，如溶劑回收、干燥等環節，從而提高了生產效率，降低了能耗和環境污染。干電極干電極核心優勢在于低成本核心優勢在于低成本，特斯拉，特斯拉主導主導推行。推行。從干法制備電極的工藝流程來看，相較于傳統鋰離子電池制程大大縮短，不需要使用溶劑及其相關的蒸發、回收和干燥設備，能耗也顯著降低，因此對電池制造降本增效具有積極意義。根據美國干電極設備供應商 AM Batteries，采用其干法設備可在電極制造中節省40%的資本支出和20%的運營支出，同時能耗和碳排放也將降低40%。特斯拉將干電極技術作為其降本關

23、鍵策略之一，積極推進正負極雙干法工藝生產大圓柱電池，為整個行業帶來了示范效應，也進一步催化了干法工藝的普及。對于硅基負極而言，干法電極工藝也被視為解決其循環性能和倍率性能瓶頸的有效手段之一。特斯拉的專利信息顯示，該公司正嘗試利用干法工藝，實現碳納米管或石墨等導電劑對硅基材料的均勻包覆。圖 3：AM Batteries 干電極技術與傳統鋰離子電池生產流程對比 數據來源：AMB 官網，東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明

24、。9 干法制膜干法制膜產業化產業化工藝路線工藝路線聚焦聚焦，粘結劑粘結劑原纖化原纖化成為主流成為主流。干法制膜的工藝分為六種不同類型：粘結劑原纖化、靜電噴涂、氣相沉積、熱熔和擠壓、3D 打印和直接壓制，其中產業化實踐主要圍繞粘接劑原纖化和靜電噴涂兩大類展開。以特斯拉所收購 Maxwell 為代表的粘結劑原纖化法，通過高剪切力將粘結劑纖維化，使其將活性物質與導電劑緊密結合，形成具有強度的自支撐電極膜。日本豐田、美國 AMB 所推崇的靜電噴涂法，主要利用帶電粉末在電場作用下均勻沉積至集流體上，再通過熱壓使粘結劑融化固定、擠壓成自支撐膜。盡管靜電噴涂法在技術成熟度上較高，但其在粉末厚度控制和均勻性方

25、面存在更多局限性，其制備的電極膜在耐久性和柔韌性上不及原纖化法。因此行業普遍認為，粘結劑原纖化法在性能穩定性和可加工性上表現更優，逐漸成為主流路線。表 3：六種干電極技術優缺點及應用領域 干法技術干法技術 技術原理技術原理 優勢優勢 弊端弊端 應用領域應用領域 粘結劑原纖化 PTFE 在高剪切力作用下纖維化 與現有的生產線兼容，可大規模生產 陽極不穩定，目前只能采用PTFE 作為粘結劑 陰極，碳陽極，全固態電池的電極 靜電噴涂 干粉混合物在高壓下沉積 電極厚度和密度可控，可用于柔性電極 設備昂貴，生產環境要求高 陽極，陰極 氣相沉積 材料先蒸發汽化再沉積 多種汽化方法可選擇 生產設備昂貴，規模

26、擴大較難實現 小尺寸電極 熱熔擠壓 顆?；旌?、擠出、脫粘和燒結 可制備厚電極 工藝復雜，能耗高，需要犧牲性粘結劑 用于大規模生產的陰極，碳陽極 直接壓制 活性材料充分混合后直接壓制為電極 操作簡單，粘結劑用量小 生產規模小，需要活性材料可壓縮 陰極，陽極，全固態電池電極 3D 打印 材料熔融后逐層打印 電極厚度和形貌可定制 設備昂貴，生產規模小，活性材料含量低 微電子和可穿戴設備用電極 數據來源：徐桂培等干法電極技術在超級電容器和鋰離子電池中的研究進展，東方證券研究所 粘結劑的纖維化是干電極工藝核心環節，粘結劑的纖維化是干電極工藝核心環節，核心設備包括氣流粉碎機、螺桿擠出機和強力混合機核心設備

27、包括氣流粉碎機、螺桿擠出機和強力混合機。粘結劑原纖化的效果受設備和工藝參數的影響，其完善程度直接關乎后續成膜的穩定性以及黏結劑 PTFE 的用量，并直接影響電池的電化學性能。目前，商用 PTFE 纖維化方法主要包括氣流磨法、高速混合機法及雙螺桿法，核心目標都是實現 PTFE 的均勻分散和精細拉絲。這一工藝對設備的剪切力和溫控能力要求極高，核心設備包括氣流粉碎機、螺桿擠出機和強力混合機。其中氣流粉碎機效率最高，螺桿擠出機良率最佳。圖 4：川田機械制造高速流動混合機 SM 系列 數據來源：川田機械制造（上海）公司官網，東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有

28、關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。10 圖 5：克勞斯瑪菲 ZE BluePower 雙螺桿擠出機 數據來源：克勞斯瑪菲官網，東方證券研究所 輥壓是成膜環節關鍵工序，干法工藝設備要求提升。輥壓是成膜環節關鍵工序，干法工藝設備要求提升。輥壓的核心目標是將膜片厚度減薄至滿足疊片或連續收卷需求，同時提升膜片的張力與強度，實現工業化生產。輥壓是保證電極厚度均勻一致的關鍵步驟，干法電極工藝對輥壓設備的性能提出了更高要求，特別是在工作壓力、輥壓精度和均勻性方面。由于干法電極缺乏液態溶劑的潤濕作用，顆粒間

29、結合力較弱，因此在輥壓過程中需要通過更大的外部壓力來實現顆粒的緊密壓實。此外，輥壓精度和膜厚均勻性對電極的成品率、能量密度和電池性能穩定性至關重要。輥壓輥壓機的機的成膜成膜性能性能及生產效率及生產效率是決定干法工藝能否實現量產的核心要素。是決定干法工藝能否實現量產的核心要素。干法輥壓的速度和壓力直接影響極片的壓實密度。行業領先水平的壓實密度目標為：負極壓實1.6g/cm，三元正極壓實3.5g/cm，鐵鋰正極壓實2.5g/cm。在生產效率方面，成膜的速度和寬度是關鍵因素。清研納科提出，負極成膜速度需達到80 米/分鐘，正極成膜速度50 米/分鐘，幅寬1000 毫米，并實現多幅（6 幅）制造，才能

30、接近濕法電極的生產效率（雙面濕法速度可達 160m/min），滿足大規模生產的需求。表 4：輥壓機參數對比 企業名稱 最大軋輥寬度（mm）最大制膜寬度（mm）最高生產速度（m/min）穩定生產厚度精度（m）輥面溫度均勻性（）傳統輥壓設備 納科諾爾 1500 140 1.5 1 贏合科技 1500 1400 120 1.5 3 先導智能 1500 120 1.5 易鴻智能 1500 1400 120 1.5 浩能科技 1600 150 1.5 3 海裕百特 1500 100 1.5 3 干電極成膜設備 納科諾爾 500 450 50 1.5 贏合科技 650 600 30 2 曼恩斯特 800

31、65 2 嘉拓智能 600 30（機械速度）2 數據來源：納科諾爾招股說明書，各公司官網，東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。11 干法干法工藝工藝是是硫化物固態電池剛需硫化物固態電池剛需，所有路線固態電池優選，所有路線固態電池優選。由于硫化物固態電解質對空氣和水分高度敏感，干法工藝成為其量產的必要條件。而其他電解質路線固態電池也逐步傾向于使用干法電極工藝：干法工藝的無溶劑特性與固態電解質的設計理念相符，基于干法電

32、極與共燒結的致密化工藝創新，有望將電極/電解質孔隙率壓縮至5%，界面接觸電阻顯著降低，而在濕法工藝中若沒有適當的輥壓處理，溶劑蒸發可能會導致電極的平均孔隙率高達 56%，且殘留的溶劑會降低固體電解質膜的離子電導率。等靜壓：致密化與界面問題的潛在解法 固態電池設備開發側重固態電池設備開發側重高壓致密化高壓致密化與電極與電極/電解質復合電解質復合。在傳統液態電池中，電極孔隙通過液態電解液的浸潤形成連續的離子傳輸通道，然而固態電池中固態電解質的剛性特征使其難以充分填充高孔隙結構，因此固態電池中孔隙率需控制在 5%以下，才能保證鋰離子的快速傳導。同時，固態電池中電極/電解質界面的物理接觸質量遠遜于液態

33、體系，界面阻抗成為性能的主要限制因素。為了解決上述問題，高壓致密化工藝、電解質&極片復合工藝成為固態電池制造的關鍵工藝，設備開發的重點落在增強電解質/電極緊密復合和電極致密化，提升界面均勻性。等靜壓等靜壓是一種先進的材料致密化技術。是一種先進的材料致密化技術。等靜壓技術是將待壓件的粉體置于高壓容器中，利用液體或氣體介質不可壓縮和均勻傳遞壓力的性質從各個方向對加工件進行均勻加壓，使粉體各個方向上受到的大小一致的壓力，從而實現高致密度、高均勻性坯體的成型。在這過程中，材料的特性與尺寸、形狀、取樣方向無關，而與材料的成型溫度、壓力有關。等靜壓技術本身是一項成熟的技術，在陶瓷、粉末冶金等領域已有廣泛應

34、用。在固態電池中，傳統熱壓、輥壓方案提供壓力有限且施加壓力不均勻，難以保證致密堆積的一致性要求，進而影響電池性能。而等靜壓技術可以有效消除電芯內部的空隙，提升電芯內組件界面之間的接觸效果，進而增強導電性，提高能量密度，并減少運行期間的體積變化。圖 6：全固態電池等靜壓示意圖 數據來源：翟喜民等全固態電池生產工藝分析，東方證券研究所 按成型和固結時的溫度高低，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。冷等靜壓是目前最常用的等靜壓成型技術冷等靜壓是目前最常用的等靜壓成型技術。冷等靜壓機在常溫下運行，無需加熱裝置，一般由加壓站、冷卻系統、缸體（鋼筒）、框架、上端塞（頂蓋）、控制柜等組成

35、。通常利用液體（例如水或油或乙二醇混合液體）為壓力介質，利用橡膠和塑料作包套模具材料，相比熱等靜壓，可對 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。12 粉末施加更高的壓力（100-630MPa），可為下一步燒結、煅造或熱等靜壓等工序提供具有足夠強度的“生坯”，并可在燒結之前對其進行較為精細的機械加工，顯著減少燒結后制品的加工量。在固態電池應用領域，有研究人員利用冷等靜壓技術制備石榴石基超薄柔性復合固態電解質膜，另有研究人員采用冷等靜壓

36、-高溫固相法制備 Li6.3Al0.15La3Zr1.75Ta0.25O12固態電解質。韓國 LG 能源公司也曾公開專利，利用冷等靜壓機采用新型硫化物固態電解質制備了無負極全固態電池。圖 7：Quintus 冷等靜壓機 數據來源：Quintus 官網，東方證券研究所 溫等靜壓溫等靜壓存在一定調控難度，海外企業有所布局存在一定調控難度，海外企業有所布局。溫等靜壓機利用液體或氣體作為工作介質，在密閉容器中通過增壓系統逐步加壓，使得被加工的物體在各個表面受到相等的壓強，并在模具限制下完成成型過程。與冷等靜壓機相比，溫等靜壓機在工作過程中會加熱介質或工件，以達到特定的溫度條件，從而促進材料的致密化、擴

37、散或相變等過程。工作溫度一般不超過 500，壓強范圍可達 300MPa 左右。但是溫等靜壓的溫度和壓力對于制品有著很大的影響，較難實現對溫度的精準控制，同時工作缸內均溫性也難以得到保證。據報道稱，三星 SDI 在固態電池產線中測試中采用了水壓和輥壓工藝的溫等靜壓機。瑞典高壓設備專業供應商 Quintus Technologies 在其電池應用中心投入的 QIB 180 實驗室電池壓機也是溫等靜壓機。熱等靜壓熱等靜壓適用性好但適用性好但成本較高。成本較高。熱等靜壓機需要以較為昂貴的氬氣、氮氣、氦氣等惰性氣體或其他混合氣體作為壓力介質，向制品（粉體或已經成型的樣品）施加各向同等壓力（100200M

38、Pa）的同時利用加熱爐對制品施加 10002200的高溫，從而使制品得以燒結或致密化的過程。在固態電池生產中，熱等靜壓機能夠確保電池組件在高壓和高溫下受到均勻的壓力，從而產生高度均勻的材料，提高電池的整體性能；可控性強，通過調節壓力和溫度等參數，可以精確控制固態電池的致密化和界面接觸過程，滿足不同應用場景的需求；適用范圍廣，熱等靜壓機適用于不同材料和結構的固態電池生產，具有廣泛的適用性。新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。13 圖

39、 8：Quintus 溫等靜壓機 圖 9：Quintus 熱等靜壓機 數據來源：Quintus 官網，東方證券研究所 數據來源：Quintus 官網，東方證券研究所 表 5：三種等靜壓技術對比 等靜壓技術等靜壓技術 冷等靜壓冷等靜壓 溫等靜壓溫等靜壓 熱等靜壓熱等靜壓 壓力介質 液體-水 液體-油/水 氣體-氬氣/氮氣 標準額定溫度（C）20 150 2000 標準額定壓強（MPa）600 500 207 產出時間 短 中 長 設備成本 低 中 高 數據來源：Marm Dixit 等The Role of Isostatic Pressing in Large-Scale Production

40、 of Solid-State Batteries，東方證券研究所 疊片：全固態主流裝配工藝，精度要求大幅提升 疊片工藝疊片工藝是是全固態電池的主流裝配方案。全固態電池的主流裝配方案。全固態電池需在無液態介質條件下實現固態電解質層與電極層的緊密貼合，無機電解質由于韌性和延展性較差無法適用傳統液態電池中常見的卷繞工藝，而疊片工藝可以通過正極、固體電解質膜和負極的簡單堆疊實現電池各組件的集成，從工藝成熟度、成本、效率等方面考慮，是最適用于全固態電池的裝配工藝。當前，豐田、Quantum Scape等頭部企業均以疊片工藝為核心推進全固態電池量產。因此在固態電池中段設備中，疊片機有望取代卷繞機占據主導

41、地位。固態電池對疊片設備固態電池對疊片設備提出提出嚴苛要求嚴苛要求。一方面，疊片壓力需要精準控制，既要保證相鄰極片之間的貼合度，又要避免固態電解質產生微裂紋，直接導致電池短路。另一方面，在壓合過程中，容易出現固態電解質膜與電極膜之間因橫向作用力而發生相對偏移的問題，且疊片過程中，正負極邊沿處容易因壓合作用而出現彎折接觸而導致短路的情況。因此固態電池用疊片設備需要具備更高的精度和穩定性。新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。14 圖

42、10：疊片工藝示意圖 數據來源：翟喜民等全固態電池生產工藝分析，東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。15 設備企業相關布局設備企業相關布局 設備開發依賴設備開發依賴電池電池-材料材料-設備企業的協同。設備企業的協同。在工藝和裝備端，當前最大挑戰是全固態電池的材料技術路線未確定，工藝路線亦未確立，因此全固態電池企業-材料企業-設備企業間的協同重要且迫切。設備開發必須緊密結合材料特性和電池廠的具體需求，現階段以定制化為

43、主，可能會導致設備企業與電池廠之間形成較強的綁定關系。表 6：固態電池設備企業布局 公司名稱公司名稱 關鍵關鍵設備設備 特點及優勢特點及優勢 客戶進展客戶進展 先導智能 全固態整線解決方案（覆蓋電極制備、電解質膜制備及復合設備、裸電芯組裝到致密化設備、高壓化成分容等）在確保產品高效、高品質產出的同時實現整體投入成本降低 30%，電池綜合性能提升 40%，工序數量減少15%，人力需求減少 20%，并保障多環節嚴格環境管控、產品安全生產 成功應用于全球首條固態電池量產產線，滿足客戶各項個性化需求；已獲得海內外知名汽車主機廠和固態電池企業的全固態整線設備訂單 干法電極高效混料機 實現材料的高效混合與

44、分散，且無需使用溶劑，避免因溶劑蒸發引起的電極分層，提升電極均勻性 關鍵試驗線設備如干法電極、疊片、軟包組裝等，已出口至美國、歐洲，有效支持了客戶的工藝開發與驗證；為韓國頭部電池企業客戶定制的固態干法電極涂布設備已交付 干法成膜復合一體機 實現間隙雙面同步復合，連續成膜，高效生產，且由于搭載高剛性高精度輥壓系統，設備可達到 1m 以內的輥跳動，實現成膜的高度一致性，溫度均勻性0.5，處于行業領先水平 超薄電解質膜濕法設備 具有高效率、高質量、高自動化等顯著優勢，特別是在涂布環節，可實現20m 以下的薄膜涂布 利元亨 干法電極涂布設備 相比傳統濕法工藝，可減少 11.5%原材料溶劑成本，降低 4

45、6%以上能耗，提升生產效率和環保水平 清陶能源：2021 年，與清陶能源簽署 4 份固態電池產線設備購銷合同，涵蓋從制片段到化成分容檢測段；2022 年 7 月交付產線，雙方簽署戰略合作協議；2023 年年中進入量產狀態 國軒高科：2022 年交付半固態電池中試生產線裝置 廣汽埃安：聯合開發全固態電池整線裝備項目 2024 年 6 月美國首條固態電池前段設備順利出機 2024 年 11 月中標國內頭部企業的第一條硫化物固態電池整線項目，該項目覆蓋了固態電池生產的前段、中段和后段設備 輥壓熱復合雙軋一體設備 集成正負極輥壓和電解質熱壓復合功能，減少占地面積，適用于多種固態電池生產 極片膠框印刷&

46、疊片一體機 采用高效印刷技術，結合膠框打印和電極疊片功能，節省空間，提高生產效率 高壓化成分容設備 針對固態電池生產特點，增加 130 項安全保護功能，確保生產過程安全 Z 字型疊片機 實現 0.1 秒/片的高效疊片速度和0.3 毫米的超高精度對準，行業領先 納科諾爾 干法成膜覆合一體機 減少溶劑成本和設備投資，度電成本、GWh 投資成本均大幅度降低；在電池性能上，實現更高的能量密度、更優的電性能和機械性能 與國內頭部客戶正式簽訂干法設備采購合同；聯營企業清研納科向國內頭部客戶向交付干法電極設備 轉印輥壓設備 適用于固態電池多元化技術路線，全/半兼容、干/濕兼容、氧/硫/復合多路線兼容，性能可

47、滿足 Gwh 量產需求，未 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。16 來各階段固態電池應用 高精度鋰帶壓延、負極補鋰、材料覆合一體機 已推出產品 超高壓設備、等靜壓設備 研發中 曼恩斯特 干法混合設備（強力混合機、VC 混合機）能夠精確控制混合比例，確保氧化物和硫化物等電極材料均勻混合，具有密封性能好、操作簡便等特點，有效防止材料在混合過程中氧化和污染。2024 年為國內外多家企業提供了干法工藝的測試實驗，并在混合設備、雙螺桿擠出

48、設備、多輥成膜設備等多款核心產品均有訂單貢獻；同年 12 月成功中標了頭部電池企業的固態電池設備采購項目 陶瓷雙螺桿擠出機 雙支撐結構：整體功率比傳統形式降低 10%，占地面積小，更換周期長，維護成本低；全陶瓷化：高耐磨、耐腐蝕 400 型干法成膜復合一體設備 具備成本和能耗優勢，可以提高導電性和電池容量，增強結合強度 贏合科技 濕法固態電池涂布機 已成功發貨到國內頭部客戶現場 干法材料制備設備 針對全固態電池及干法電極技術進行了特殊設計，可適應不同材料、配方、工藝 干法電極成型設備 多輥軸承背隙消除技術；高精度在線輥縫調節；可在線閉環控制干法輥壓；輥壓厚度精度2m 海目星 整線（核心設備主要

49、為電池前段極片的激光設備、電池結構形成過程中的特種疊片、控制層的負極制程等）欣界能源固態電池生產設備整線供應商，已與欣界能源簽署 2GWh 固態電池，價值 4 億左右的量產訂單 宏工科技 干法電極前段設備 與深圳清研電子達成戰略合作，于2024 年 12 月建立合資公司清研宏工；2024 年公司與多家客戶簽訂了數千萬元的產線及設備訂單 先惠技術 與清陶能源就全固態電池核心關鍵裝備的研發和產業化進行合作 信宇人 干法涂布設備 有少量半固態/固態供貨 嘉拓智能（璞泰來）干法輥壓設備 多輥轉移：可實現均勻上料、連續成膜、減薄和復合；分段輥壓：過程控制精度更高，利于工藝驗證；雙鋼帶輥壓：對于來料狀態兼

50、容性更高；膜片強度更高，韌性更好 完成 6+臺干法設備、3+臺固態設備的交貨和驗收，潛在訂單超 30 起 鋰帶壓延復合設備 電解質涂覆設備 福能東方 旗下子公司超業精密向清陶能源提供少量鋰電池生產設備 數據來源：各公司官網，各公司公告，GGII，東方證券研究所 新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。17 投資建議投資建議 當前固態電池產業化面臨材料成本高企和工藝設備成熟度不足兩大核心難題。在設備端，通過拆解固態電池核心制造工藝，我們

51、發現：干法工藝不僅是電池降本的有效手段，也是天然適配全固態電池的制片工藝；等靜壓的材料致密化能力或可遷移至固態電池中，改善孔隙率與電極/電解質的界面復合問題；疊片在固態電池裝配工藝中有望成為主流，而設備精度要求大幅提升。纖維化設備、輥壓機、等靜壓機、高精度疊片機等關鍵設備的開發對固態電池實現規模量產至關重要，且需要電池-材料-設備企業協力合作。參照 2027 年的量產裝車節點，有關企業或于 25-26 年建立穩固合作，形成綁定關系。建議關注布局關鍵設備，與客戶緊密合作或已獲得訂單/實現交付的設備企業：納科諾爾(832522，未評級)、宏工科技(301662，未評級)、先導智能(300450，未

52、評級)、利元亨(688499，未評級)、曼恩斯特(301325，未評級)。新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。18 風險提示風險提示 固態電池固態電池產業化進度產業化進度不及預期不及預期：全固態電池目前仍然面臨著尚未完全解決的離子電導率問題、固固界面問題和循環性能問題等，現階段成本高昂也阻礙其走向大規模應用，產業化時間節點存在較大不確定性。技術路線革新風險技術路線革新風險：動力電池主流技術路線及其迭代方向可能發生變化，如果出現更具

53、應用潛力的技術方向，固態電池的研發及應用均會受到影響。政策支持力度不及預期政策支持力度不及預期：固態電池在技術推廣初期需要政策的方向性指引與支持，若政策支持力度與落地程度不及預期，會影響固態電池產業化進度。下游需求不及預期：下游需求不及預期：固態電池能否規模應用最終取決于下游需求，從推廣難度來看，消費電子、飛行器等市場有望率先接受新技術，但從需求量來看，車用市場仍將占據主要部分，若新能源車尤其是高端新能源車銷量不及預期，將影響固態電池推廣進程。新能源汽車產業鏈行業深度報告 固態電池產業化機遇之工藝與設備 有關分析師的申明，見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分，或請與您的投資代

54、表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。19 分析師申明 每位負責撰寫本研究報告全部或部分內容的研究分析師在此作以下聲明：每位負責撰寫本研究報告全部或部分內容的研究分析師在此作以下聲明：分析師在本報告中對所提及的證券或發行人發表的任何建議和觀點均準確地反映了其個人對該證券或發行人的看法和判斷；分析師薪酬的任何組成部分無論是在過去、現在及將來，均與其在本研究報告中所表述的具體建議或觀點無任何直接或間接的關系。投資評級和相關定義 報告發布日后的 12個月內行業或公司的漲跌幅相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅為基準（A 股市場基準為滬深 300 指數，香港市場基準為恒生指數，美國市場基

55、準為標普 500 指數）；公司投資評級的量化標準公司投資評級的量化標準 買入：相對強于市場基準指數收益率 15%以上；增持：相對強于市場基準指數收益率 5%15%；中性：相對于市場基準指數收益率在-5%+5%之間波動；減持：相對弱于市場基準指數收益率在-5%以下。未評級 由于在報告發出之時該股票不在本公司研究覆蓋范圍內，分析師基于當時對該股票的研究狀況，未給予投資評級相關信息。暫停評級 根據監管制度及本公司相關規定，研究報告發布之時該投資對象可能與本公司存在潛在的利益沖突情形；亦或是研究報告發布當時該股票的價值和價格分析存在重大不確定性，缺乏足夠的研究依據支持分析師給出明確投資評級；分析師在上

56、述情況下暫停對該股票給予投資評級等信息，投資者需要注意在此報告發布之前曾給予該股票的投資評級、盈利預測及目標價格等信息不再有效。行業投資評級的量化標準行業投資評級的量化標準：看好：相對強于市場基準指數收益率 5%以上；中性：相對于市場基準指數收益率在-5%+5%之間波動；看淡：相對于市場基準指數收益率在-5%以下。未評級：由于在報告發出之時該行業不在本公司研究覆蓋范圍內，分析師基于當時對該行業的研究狀況，未給予投資評級等相關信息。暫停評級：由于研究報告發布當時該行業的投資價值分析存在重大不確定性，缺乏足夠的研究依據支持分析師給出明確行業投資評級；分析師在上述情況下暫停對該行業給予投資評級信息，

57、投資者需要注意在此報告發布之前曾給予該行業的投資評級信息不再有效。免責聲明 本證券研究報告（以下簡稱“本報告”）由東方證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）制作及發布。本報告僅供本公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告的全體接收人應當采取必要措施防止本報告被轉發給他人。本報告是基于本公司認為可靠的且目前已公開的信息撰寫，本公司力求但不保證該信息的準確性和完整性，客戶也不應該認為該信息是準確和完整的。同時，本公司不保證文中觀點或陳述不會發生任何變更，在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的證券研究報告。本公司會適時更新我們的研究，但可能會

58、因某些規定而無法做到。除了一些定期出版的證券研究報告之外，絕大多數證券研究報告是在分析師認為適當的時候不定期地發布。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議，也沒有考慮到個別客戶特殊的投資目標、財務狀況或需求?？蛻魬紤]本報告中的任何意見或建議是否符合其特定狀況，若有必要應尋求專家意見。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用，并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的邀請或向人作出邀請。本報告中提及的投資價格和價值以及這些投資帶來的收入可能會波動。過去的表現并不代表未來的表現，未來的回報也無法保證，投資者可能會損失本金。外匯匯率波動有可能對某些

59、投資的價值或價格或來自這一投資的收入產生不良影響。那些涉及期貨、期權及其它衍生工具的交易，因其包括重大的市場風險，因此并不適合所有投資者。在任何情況下，本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任，投資者自主作出投資決策并自行承擔投資風險，任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。本報告主要以電子版形式分發，間或也會輔以印刷品形式分發，所有報告版權均歸本公司所有。未經本公司事先書面協議授權，任何機構或個人不得以任何形式復制、轉發或公開傳播本報告的全部或部分內容。不得將報告內容作為訴訟、仲裁、傳媒所引用之證明或依據，不得用于營利或用于未經允許的

60、其它用途。經本公司事先書面協議授權刊載或轉發的，被授權機構承擔相關刊載或者轉發責任。不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。提示客戶及公眾投資者慎重使用未經授權刊載或者轉發的本公司證券研究報告，慎重使用公眾媒體刊載的證券研究報告。HeadertTable_Address東方證券研究所 地址：上海市中山南路 318 號東方國際金融廣場 26 樓 電話：傳真：021-63325888 021-63326786 東方證券股份有限公司經相關主管機關核準具備證券投資咨詢業務資格，據此開展發布證券研究報告業務。東方證券股份有限公司及其關聯機構在法律許可的范圍內正在或將要與本研究報告所分析的企業發展業務關系。因此，投資者應當考慮到本公司可能存在對報告的客觀性產生影響的利益沖突，不應視本證券研究報告為作出投資決策的唯一因素。