固態電池量產“關鍵”設備突破

目前傳統的液態鋰電池性能已經迫近理論上限，固態電池在能量密度和安全性方面都具有顯著優勢。固態電池作為一項顛覆性的技術，被眾多電池企業和車企視為下一代產業變革的核心，其產業化進程不斷加速。

據業內統計，固態電池“急先鋒”半固態電池已實現10GWh級別出貨。目前已經有上汽智己、蔚來、東風嵐圖、賽力斯等車型實現半固態電池裝車，廣汽埃安、長安深藍、吉利、一汽等眾多車企，普遍規劃在2025年左右裝車半固態電池。國外的奔馳、大眾、豐田、日產、本田等車企也都在大力推動固態電池早日裝車。

電池廠商方面，包括寧德時代、LG新能源、松下、億緯鋰能、國軒高科、孚能科技、正力新能、力神電池、蜂巢能源、欣旺達、瑞浦蘭鈞、比克電池、贛鋒鋰業、清陶能源、太藍新能源、衛藍新能源等國內外的眾多企業，都已經在固態電池技術方面有所布局，并不斷加快量產進程。

未來幾年，固態電池產業將快速發展。據業內機構預測，2025年和2030年，全球固態電池需求量將分別達到44.2GWh和494.9GWh;到2030年，固態電池市場空間有望超過1500億元，屆時對設備的更新需求也將非常可觀，同時對設備企業的技術也提出了更高的挑戰。

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打通固態電池量產工藝瓶頸

據電池中國了解，目前國內不少鋰電設備廠商與下游車企和電池企業客戶合作，積極布局固態電池設備的研發，協同推動固態電池產業化進程。業內機構指出，國內頭部鋰電設備商有望在固態電池時代仍保持全球領先優勢。

近期，利元亨在互動平臺表示，該公司已成功打通全固態電池量產的全線工藝環節，實現了從整線解決方案到各工段的關鍵設備覆蓋，并擁有超過百項的固態電池設備專利。目前利元亨的干法電極設備、電解質壓制轉印設備、無隔膜疊片設備及高壓化成分容設備等，已經與固態電池領域相關頭部企業進行了方案對接，或提供了相應的設備支持。

據介紹，利元亨能夠滿足氧化物、聚合物半固態電池批量生產的設備需求，同時也能滿足硫化物、鹵化物全固態電池整線生產設備需求。該公司的半固態電池設備已經批量出貨，全固態電池設備也整線中標，得到了客戶的認可。值得注意的是，今年6月，利元亨美國首條固態電池前段設備成功交付。

另一家設備龍頭贏合科技近期也表示，該公司已掌握了固態電池濕法涂布、干法混料及干法成膜等技術。2024年，該公司開發的濕法固態極片涂覆設備，已成功發貨到國內某頭部客戶。近期，贏合科技自主研發生產的干法攪拌設備，也已成功交付至國內某頭部客戶。

在干法技術方面，今年贏合科技推出了第三代干法混料纖維化+干法成膜工藝集成化設備，從粉體攪拌、纖維化、均勻鋪粉、多輥電極轉移、多輥厚度閉環、電極切邊、電極復合七大核心技術，可大幅提升極片制造效率，節約生產成本，在產品端具備更高的壓實密度和能量密度。

據了解，目前先導智能也已獲得多家國際知名企業固態電池關鍵設備訂單。今年11月，先導智能成功向韓國頭部電池企業交付了定制的固態干法電極涂布設備。“依托于鋰電產業深厚的技術積淀與創新能力，公司可以為客戶提供從固態電極制備、固態電解質膜制備及復合設備、裸電芯組裝到除氣封裝、化成分容等固態電池關鍵設備。”先導智能負責人表示。

除此之外，激光設備龍頭海目星表示，該公司在固態電池領域具備較強的新設備技術開發能力，目前已與欣界能源簽署2GWh固態電池合計4億元的量產訂單，這是業內首個高能量鋰金屬固態電池設備的可量產商用訂單。

另外，福能東方表示，該公司旗下子公司超業精密具備生產固態電池設備的相關技術。聯得裝備透露，該公司在固態電池領域已經有深度的布局，主要設備有模切疊片設備、電芯裝配段及pack段整線自動化設備。信宇人表示，該公司在固態電池的干法涂布技術方面有布局，該技術可以應用到干法正極和干法負極的制備上。

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實現全固態電池設備突破

“在當前的電池技術發展中，固態電池尚未形成統一的工藝路線。目前市場上主流的產品多為半固態或準固態電池，而非全固態電池。”國內某設備廠商負責人表示，在采用硅碳負極和隔膜涂覆固態電解質的情況下，現有的生產工藝可以保持相對穩定，無需進行大規模的調整。

多數業內人士認為，在固態電池的產業化進程中，半固態電池是一個必不可少的階段。由于半固態電池對于現有液態鋰離子電池體系更迭較小，則可以在一定程度上借鑒傳統液態電池的生產技術和設備，降低生產成本，更有利于大規模商業化應用。

相對來講，由于采用了全新的結構和材料體系，全固態電池的生產工藝相對半固態電池會更加復雜，成本也會更高。從整個行業來講，全固態電池量產仍存在一些工藝上的難點和技術挑戰。

比如，在固態電池的生產中干法正極連續生產面臨挑戰。干混技術和粉末定量進料技術存在難題，降低了制造速度以及電極材料均勻分布。另外，為了固固界面很好地結合，固態電池的生產需要加大壓力，但大壓力對電池材料是一種極大的破壞。

工欲善其事，必先利其器。未來幾年中國應打通全固態動力電池全技術鏈，實現對現有新能源車的動力電池換代，而設備的突破和不斷迭代升級，在此過程中將扮演關鍵角色。