固态电池专家电话会：核心标的

四季待宰的猪

2025-07-18 12:45 · 广东

全文摘要

固态电池技术正快速发展，但全固态电池，特别是硫化物基固态电池仍处于研发初期，面临成本高、生产设备升级和材料工艺优化等挑战。尽管设备制造商如先导智能、银河科技等在该领域有所表现，行业整体技术瓶颈和成本控制问题仍待解决。讨论涵盖了不同制备方法和技术难点，以及固态电池在储能、动力汽车领域的应用潜力。专家指出，尽管固态电池前景广阔，但实现大规模商业化生产需克服众多技术和经济障碍。

问答回顾

问：我们怎么去看这个全固态电池的产业化进度，您怎么看待全固态电池量产的节奏以及它对液态电池的替代？海外公司在全固态电池领域的进展如何，他们的样品性能是否优于国内的电池厂？

答：目前全固态电池主要指硫化物全固态电池，由于其具备实际应用所需的电导率和综合性能。现阶段，国内如中科院物理所、欧阳明高院士工作站、有研新材料研究院等机构及长安汽车研究院等都在研发硫化物全固态电池，但大多处于小样A样或小试阶段。要实现产业规模化生产并装车测试验证，还需要一段时间。目前市场上专车验证并已批量上车的并非全固态电池，而是半固态或准固态电池，这些电池添加了少量液态电解质以提高电导率。海外公司在全固态电池领域的布局和技术上领先于国内。例如日本丰田、韩国LG化学、SK等企业更早开始布局硫化物固态电池，并拥有大量专利。美国的一家公司——创新材料公司（little），投资十多亿美元在内华达州建立了首个全固态电池工厂，其技术成熟度和工业化设备领先于国内。相比之下，国内在技术和产业化进度上暂时落后于海外。不过，国内外电池厂都在不断探索不同的电解质技术路线，包括硫化物、聚合物和复合电解质等，未来不同电解质所需的设备种类可能有所不同。

问：硫化物全固态电池在成本、关键参数（如容量、能量密度、循环次数等）上达到何种水平？现在制约全固态电池放量的核心瓶颈是什么？

答：目前硫化物全固态电池的最大容量一般只有20安时，远低于动力电池所需的60安时以上。在3C产品上，由于需求容量较低，全固态电池可能较早被应用。而在动力电池领域，受限于容量和循环寿命，大规模应用还需时日。循环次数方面，实验室阶段，高能量密度材料制作的固态电池可能做到1000次左右，而钴酸锂体系的固态电池可能有更长的循环寿命，但都未达到6000次至1万次的长循环寿命水平。成本方面，目前小试阶段的固态电池生产成本非常高昂，正极负极材料制作效率低，成本接近黄金样品阶段。

问：硫化物和卤化物聚合物在电导率和稳定性方面的差异是什么？以及它们在固态电池中的应用情况如何？

答：硫化物的电导率高、活性大，不易与空气中的氧气水分反应，适合在惰性气体保护下生产。相比之下，卤化物聚合物在空气中稳定性较好，电导率较低，更适合于半固态场景，而全固态最理想的仍然是硫化物，因其具备较高的电导率。

问：目前固态电池设备的投资规模大概是多少？未来产业化后单机设备价值量预计会达到什么水平？

答：目前实验室阶段，1G瓦时的设备投资额可能需要20到30亿人民币，比液态锂电池贵很多。未来产业化后，单机设备价值量预计会比液态锂电池贵三倍左右，主要是由于固态电池产能加工率较低，设备投资较大。

问：湿法和干法工艺分别在制作电极片和电解质膜方面的优缺点是什么？目前电池厂倾向于使用哪种工艺？

答：湿法工艺需要用到特殊的溶剂和粘合剂，在无水无氧环境下进行，分散性好，精度高；而干法工艺则避免了溶剂对硫化物电解质的负面影响，工艺简单，步骤较少，但可能在分散性和一致性上不如湿法工艺，电极膜的均匀性和阻抗（内阻）可能会更大一些。

问：施法（湿法）与干法工艺所需的设备类型有何不同？液态设备改造后能否直接用于固态电池生产？

答：施法与干法工艺所需的设备类型有显著区别。虽然液态设备通过改造可以部分应用于固态电池生产，但因硫化物的腐蚀性和对环境条件的特殊要求，大部分设备仍需进行适应性改造。

问：纤维化工艺方面，目前主流的商业化设备和技术难点是什么？

答：纤维化工艺的核心在于将聚四氟乙烯（PTFE）粉末通过高温拉丝方式变为纤维状，再将其与活性物质等混合均匀。商业化设备主要包括双螺杆搅拌机、双行星搅拌机等，技术难点在于如何实现PTFE的纤维化以及保证粉末混合物的均匀性。此外，还涉及到了一些高速剪切搅拌、高速混合和挤出工艺等技术细节。

问：在固态电池制造中，如何实现PTFE与正负极材料在纤维化过程中的完美混合？

答：PTFE和正负极材料通过类似蜘蛛网捕捉蚊子的原理进行混合，即使用纤维将活性物质捆绑在一起。在形成极限膜后，再通过滚压方式将极限膜与集流体结合，这一过程中也是利用PTFE来完成两者间的紧密结合。

问：剪切力在固态电池纤维化设备中的作用是什么？

答：剪切力是指高速混合机中，由于内部高速旋转的刀片与PTFE相互作用，产生类似剪刀剪切的动作，用高剪切力将PTFE打成纤维。这个过程类似于打蛋器的工作原理，利用高速旋转能量将物料分散并细化。

问：搅拌机在固态电池生产中的关键点是什么？

答：搅拌机的核心在于实现高速且稳定的旋转，以应对连续工作数小时甚至数天的高功率需求，同时防止设备过热烧损，这是与家用电器如豆浆机等的最大区别。

问：国内有哪些设备公司在搅拌机的研发和生产方面表现出色？

答：国内有东莞弘光科技、纳克诺瓦红光科技以及与清华研究院合作的青年红宫和青年拉克洛等公司，在开发固态电池纤维化设备方面较为成功。此外，还有先导智能、冠鸿智能（华亚智能子公司）、李奇智能等企业。

问：滚压工序中，全固态电池叠片机相较于传统液态电池的主要变化是什么？

答：全固态电池叠片机与液态电池叠片机相比，不再依赖于传统PE或PP隔膜的固定作用，而是需要精确地堆叠正负极极片并保持稳定对齐，这对叠片机的智能化控制和精确稳定性提出了更高的要求。

问：原液态电池叠片机厂家转向固态电池叠片机是否具有优势？

答：原液态电池叠片机厂家转向固态电池叠片机并不一定具有优势，因为叠片技术和卷绕技术虽然都用于锂电池制造，但两者的技术含量和分工差异较大，叠片机并非液态电池叠片机的简单替代品。

问：目前国内有哪些叠片机厂家做得比较好？

答：目前国内有很多叠片机厂家能够做得比较好，例如先导智能、银河科技等主流供应商，以及一些规模较小但专注于叠片机研发的企业，叠片技术在锂电池行业已有广泛应用，将其应用于固态电池时需进行相应的技术调整和优化。

问：等静压设备在固态电池生产中的技术难点和产能问题如何？

答：等静压设备原本主要用于冶金行业粉末成型，现在被应用于固态电池生产中，存在一定的技术适应性问题。该设备的技术难点包括如何适应固态电池粉状材料的特点以及提升产能，目前尚存在技术制约和产能瓶颈。

问：对于固态电池制作中界面紧密化的问题，是如何通过等静压设备实现的？

答：等静压设备通过施加高达600兆帕的巨大压力，使得固态电解质、极片以及内部极片与正极活性物质等各个界面在高压下致密化，从而达到非常好的接触效果，这是传统辊压设备无法比拟的。

问：等静压设备在技术上有哪些难点？

答：等静压设备的难点主要包括实现各个方向均匀施压以保证高压均匀性和环境控制，同时设备效率较低，需要使用昂贵且精密的设备来生产固态电池。

问：当前国内外有哪些公司在研发和生产等静压设备方面表现较好？

答：国内主要有利元亨、克诺尔、新凯科技等厂家，国外则有韩国汉娜technology、瑞典平潭（昆昆）公司、美国ON公司等。这些设备价格昂贵，且因技术要求高，制造难度较大。

问：在全固态电池的化成分容过程中，是否也需要高压，并且相比传统液态电池，化成时间是否会延长？

答：全固态电池在化成分容阶段确实需要高压，以确保内部和界面接触良好。虽然有高压和高温，但这将有利于快速化成，提高生产效率，而非降低速度。高压高温下，电池更容易完成首次充电，因此化成效率实际上是提高的。

问：固态电解质膜的主流技术路线有哪两种，以及它们分别应用于哪些领域？

答：固态电解质膜的主流技术路线主要有辊压法和薄膜沉积法（如CVD）。动力电池领域普遍采用辊压法，而消费电子领域，尤其是头部企业如苹果，倾向于使用薄膜沉积法，但这主要是由于消费电子产业链不够成熟及工艺阶段需求不同所导致的选择差异。

问：等静压设备相较于现有液态电池生产设备，在产能和效率上有何不同？

答：等静压设备目前产能相对较低，每批次可能只能生产几个电池，相比液态电池生产的高效率，等静压设备在生产效率上存在明显差距。

问：在硫化物固态电池的生产中，现有的制造方法中哪些具有较高的连续化生产效率且对设备依赖较小？

答：现有的硫化物电池制造方法中，司法（可能是印刷工艺）能够实现连续化生产，生产效率较高，因为它在涂布过程中正极、固态电解质等材料亲润性好，能有效解决界面接触问题，而不需要依赖于昂贵设备。

问：干法工艺中是否存在制约因素？

答：是的，在干法工艺中，本金设备可能对固态电解质的生产有一定影响，无法有效解决电池性能提高的问题。

问：在硫化物固态电池的实验阶段，哪个环节的良率最低，且直接影响电池寿命和安全性？

答：目前来看，硫化物固态电解质膜的均匀性和柔软性可能是良率最低的环节，这直接影响电池的寿命和安全性。

问：热压复合过程中，热压速度、压力和温度控制方面是否存在波动，以及热压技术的两种路线（热负荷预处理与高能塑造）有何差异？

答：热压复合过程中确实存在速度、压力和温度控制的波动问题。热负荷预处理技术先对膜进行加热预处理，然后进入辊压机，整个过程温度较为一致，可能效果更好。而高能塑造技术则是3D成型方式，目前该技术还未详细讨论。

问：对于众多公司转型去做辊压机的情况，您如何看待其技术扩散前景和市场中新进公司的希望？

答：辊压机制造业投资不大，技术门槛相对较低，因此吸引了众多公司转型进入。这主要基于行业景气度高、设备需求量大以及部分公司拥有智能化技术能够提升辊压机性能的预测。

问：PTFE材料在60至80度温度范围内用于纤维化作业的理论依据是什么？

答：PTFE材料在80度左右时，其晶体结构转变为非晶体状态，大分子凝聚力减弱，使得材料更容易拉伸成丝状结构。滚压机需控制在该温度下让PTFE处于非结晶状态以实现纤维化过程。

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近期调研固态产业链反馈如下：

电池厂1：近两年明显重视并加大固态研发端的资金、人员投入，电芯材料仍在迭代中，预计今年开启装车测试。

电池厂2：已完成第一代固态电池包设计制造，预计近两个月即将上车测试。

电池厂3：目前固态中试线已经拉通，已经有初代样品下线，仍需进一步迭代，预计明年在机器人、飞行器等领域会有固态产品推出。

综合来看，头部几家电池厂在固态电池端的研发都在加速，特别是拿了固态项目的企业，今年的装车计划已然提上日程。

我们认为固态产业未来的节奏：

25H2 第一代全固态电池装车测试——26年全固态电池产品迭代+量产线建设——27年全固态电池初步量产。

材料端：硫化锂的量产化是目前行业的痛点，真正符合电池级要求的硫化锂量产线较少，随着下半年国家项目装车的开启，稳定品质的硫化锂供应可能会是瓶颈。目前成熟硫化锂产品的工艺还是以固相为主（燃爆、碳热还原），未来液相法纯度问题解决后可能也会迎来大规模放量。

设备端：干法工艺近两年在显著进步，固态量产线上有望进行导入。此外等静压设备、部分激光处理的创新设备也会是固态产线的核心增量，部分厂商的独家合作开发设备已经进入头部电池厂的中试产线中。