机械行业等静压设备：固态电池核心设备之一-251214（20页）.pdf

1、研究团队行业专题报告等静压成型技术核心原理为帕斯卡原理，高压容器中的粉体在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。等静压设备依靠流体介质、柔性模具实现均匀压实，能够克服单向限制，传统热压压力分布不均，可能会导致部件产生密度梯度，因此在固态电池应用中，较难使用辊压设备或后道加压化成设备替代等静压设备。等静压设备分为热等静压、温等静压和冷等静压。固态电池在室温下的性能受限于其离子传输动力学的迟缓，导致内部阻抗增大，放电能量密度显著降低，温度升高会显著提升离子电导率，对比冷等静压，温等静压可以通过升温进一步提升固态电池材料的电导率，同时，对比热等静压，成本更低，且能够达到更高压力值，因此，目前温等

2、静压更加适配固态电池的应用。等静压设备适配于固态电池。在固态电池的生产中引入等静压工艺，可以精准控制电极密度、厚度以及孔隙率等关键参数，并使得固态电池的电极和电解质材料紧密的结合在一起，优化界面接触，同时降低内部电阻，提高固态电池的离子电导率和机械强度等，同时也可减少固态电池生产工序，降低生产成本。等静压设备的核心壁垒在于钢丝预应力缠绕结构的搭建、高压密封与超高压容器的匹配以及安全认证与资质的考量，而应用于固态电池量产中目前仍存在难点，包括1）一次升压、保压、卸压循环可能长达数十分钟，当前阶段难以非连续性，2）能否通过提升腔体大小或者改变产线等静压设备节拍降低核心设备门槛等方式降低成本。海外企

3、业进展领先，国内企业研发加速。海外等静压机企业经验较丰富，主要以瑞典QuintusTechnologies和韩国HanaTechnology公司为代表。国内企业紧随其后积极布局，目前已成功研发的厂商包括四川力能（荣旗科技持股20%）、川西机器（中航机载子公司）、先导智能，除此之外，利元亨、纳科诺尔、利通科技、锡装股份等均有望进入等静压设备赛道。建议重点关注【先导智能】、【荣旗股份】、【纳科诺尔】等厂商情况。风险提示：等静压技术路径存在不确定性；固态电池行业需求及商业化进程不及预期；等静压设备成本控制与降本速度不及预期。1等静压设备是什么？1.1什么是等静压设备？帕斯卡原理：在不可压缩的流体中，

4、如果在其任意一点施加压力，所受的压强都会等值地传递到流体的各个方向，使每一点都会达到静力平衡的状态。粉体工艺中，这个原理已被成功利用并开发出了等静压技术，而等静压成型需要用到的设备为等静压机。等静压成型技术：将待压试样粉体置于高压容器中，利用液体或气体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对试样进行均匀加压，当液体介质通过压力泵注入压力容器时，根据流体力学原理，其压强大小不变且均匀地传递到各个方向。此时高压容器中的粉体在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。(divcenter)图：热等静压组成部分(/divcenter)1.2等静压设备如何实现均匀压实？等静压设备均匀压实主要依

5、靠：流体介质的作用：当这种流体在高压容器内加压时，加压介质（水或油等液体、氩气等气体）会将压力均匀地传递到浸没物体表面的每个点。柔性模具或容器：被压实的材料首先被密封在一个柔性、弹性模具或密封容器中。这种屏障有两个目的：它将粉末塑造成接近最终形状，并将其与加压流体隔离。压力作用在柔性模具上，柔性模具反过来又均匀地压实内部的粉末。因此，等静压设备能够克服单向限制，传统的模具压制从一个或两个方向施加时，粉末和刚性模具壁之间产生显著摩擦，导致整个部件产生密度梯度，最靠近冲头的粉末比远离冲头的粉末压得更实，因此在固态电池应用中，较难使用辊压设备或后道加压化成设备替代等静压设备。等静压设备等静压技术是一

6、项关键技术，广泛应用于各种高性能行业，主要包括航空航天、医疗设备、国防、能源（包括核能）、汽车以及用于电子、陶瓷和化工的先进材料制造。这项技术独特的制造具有均匀密度和卓越强度部件的能力，但其使用取决于性能要求与复杂性和成本之间的明确平衡。等静压设备可拓展至固态电池中。在固态电池的生产中引入等静压工艺，可以精准控制电极密度、厚度以及孔隙率等关键参数，并使得固态电池的电极和电解质材料紧密的结合在一起，优化界面接触，同时降低内部电阻，提高固态电池的离子电导率和机械强度等，也可减少固态电池生产工序，降低生产成本。.4等静压设备分类：热等静压（HIP）、温等静压（WIP）及冷等静压（CIP)根据工艺温度