全固态电池工艺变革带来设备全面迭代,干法电极工艺成为硫化物路线的核心选择。国信证券最新报告指出,全固态电池前道极片制造与固态电解质成膜环节变化最大,干法工艺避免溶剂使用和烘干环节,与硫化物电解质对水敏感的化学特性高度适配。干法辊压设备价值量是液态方案的4倍,等静压设备、高压化成设备等为纯增量环节。纳科诺尔2025Q3将量产GWh级别负极干法辊压设备,先导智能已交付复合转印与高速叠片设备。本报告深入分析干法电极设备国产化进程与投资机会。
干法工艺——全固态电池的必然选择
全固态电池前道关键在于极片制造和固态电解质成膜。湿法工艺需使用溶剂,且烘干环节能耗高、时间长;硫化物电解质对极性有机溶剂敏感、与水和氧气反应产生H₂S,干法工艺不使用液态溶剂,通过干法混合、纤维化、辊压成膜直接制备极片和电解质膜,避免溶剂残留和干燥过程,成为硫化物全固态电池的最适配方案。干法工艺新增干混纤维化设备(气流粉碎、螺杆挤出机、开炼机)和干法辊压设备,对辊压精度、均匀度和压实密度要求更高。干法电极工艺的成熟度直接影响全固态电池的量产进度和良率。
设备国产化关键环节——纤维化、辊压、等静压
干法工艺新增核心设备:干混纤维化一体设备(宏工科技与清研电子合资开发混合均质一体机,提前三年布局)、干法成膜辊压设备(纳科诺尔国内最早布局,已推出固态电池高精度锂带压延、负极补锂、材料覆合一体机)。等静压设备用于改善固-固界面接触,传统热压和辊压提供压力有限且不均匀,等静压可施加超过100MPa压力使材料致密堆积,消除电芯内部空隙。先导智能已研发出600MPa大容量等静压设备,可实现全自动化作业。叠片设备方面,固态电解质脆性不适用卷绕工艺,全固态电池全部采用叠片工艺,且对精度要求更高。
国产设备商进展——从样机到量产交付
纳科诺尔:与清研电子成立合资公司清研纳科,2024年已供应干法试验线、中试线设备,2025Q3将量产GWh级别负极干法辊压设备,已与头部客户签订采购合同。先导智能:具备全固态整线解决方案,2025年6月向全球领先电池企业交付复合转印设备与高速叠片设备。宏工科技:与清研电子合资成立清研宏工,已有订单。曼恩斯特:2024年已有千万级别固态湿法设备订单+干法设备订单,已实现出货。赢合科技:2025年6月固态湿法涂布设备、固态辊压设备及固态电解质转印设备顺利出货。先惠技术:已实现干法前道设备出货(清陶能源)。华亚智能:已实现干法前道设备出货(海希通讯)。国产设备商在干法前道、中道、后道各环节均已具备设备供应能力。
设备价值量膨胀——增量空间测算
全固态电池与液态电池相比,核心变化环节设备价值量显著提升。新增环节:纤维化设备<0.2亿元/GWh、叠片设备0.3-0.4亿元/GWh、等静压设备0.2亿元/GWh、高压化成设备0.4-0.5亿元/GWh(价值量是液态方案的1.2-1.5倍)。干法辊压设备0.3亿元/GWh,是液态方案价值量的4倍。集流体从不锈钢/镍铁方案价值量约1.0亿元/GWh。综合来看,全固态电池单GWh设备投资额远高于液态电池。若2030年全固态电池产能达100GWh以上,对应设备市场空间超200亿元,干法设备及等静压设备为核心受益方向。
| 设备环节 | 液态方案(亿元/GWh) | 全固态方案(亿元/GWh) | 价值量倍数 |
|---|---|---|---|
| 干法辊压设备 | 约0.08 | 约0.30 | ~4倍 |
| 叠片设备 | 0.2-0.3 | 0.3-0.4 | 小幅提升 |
| 等静压设备 | 无 | 约0.20 | 新增环节 |
| 高压化成设备 | 约0.3 | 0.4-0.5 | 1.2-1.5倍 |
| 纤维化设备 | 无 | <0.2 | 新增环节 |
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