电新行业新技术-固态系列1:破土凌云——固态繁荣前夕,设备产业化加速推进
新技术-固态系列1:破土凌云——固态繁荣前夕,设备产业化加速推进方 正 电 新 研 究 团 队 • 行 业 深 度 报 告证券研究报告 | 电新行业 | 2 0 2 5 年 0 6 月 2 5 日分析师郭彦辰登记编号:S1220523110003张陆佳登记编号:S12205250600031. 半固态电池设备和传统液态电池设备相差不大,中段工艺原位固化和叠片设备是产业升级关键。➢原位固化设备兼容现有产线,以低工艺门槛解决界面难题。卫蓝新能源、孚能科技已实现350-400Wh/kg半固态电池量产,原位固化技术使电解液用量减少80%,并通过钢针刺穿测试(不起火、不漏液)。➢叠片设备以结构优势支撑固态电解质层稳定性,且效率瓶颈已突破。干法复合叠片(隔膜预涂胶+极片热压)实现“零溶剂”生产,良率提升至99.5%,适配硫化物敏感材料。2. 固态电池设备体系创新较多,前段工艺中干法电极设备和硫化物工艺路线协同引加速产业化,中段工艺的等静压设备是解决固固界面的核心。➢干法电极设备以前段工艺革新解决成本与适配性难题,国内厂商已处领先地位。干法电极省去传统湿法的涂布、烘干及溶剂回收环节,设备投资量为3000万元/GWh,能耗减少50%以上,厂房面积节省20%。硫化物路线以性能上限定义全固态未来,政策与资本全力助推产业化落地。➢等静压设备是解决固态电池界面问题的“卡脖子”环节,技术壁垒高且国产化空间大。固态电池需60-80吨压力(液态仅需3-10吨),设备投资量为2000万元/GWh。3. 固态电池技术的产业化持续推进,金属锂材料处理技术与高精密镀膜设备涌现新机遇。➢ 金属锂高精度轧制设备与金属锂负极工艺路线深度绑定,成为推动固态电池能量密度突破的核心装备。通过微米级厚度控制技术,相比传统工艺效率提升 40%,且显著降低材料浪费。该设备国产化率已达 65%,其技术突破支撑固态电池能量密度突破 400Wh/kg,助力实现续航里程翻倍。➢ 高精密镀膜设备作为固态电池界面修饰的核心设备,深度助力电极-电解质界面工程,是突破电池性能瓶颈的关键环节。具备高精度镀膜能力(膜厚误差<5%),能兼容多种材料,完美适配氧化物、硫化物等多元技术路线,有效解决固态电池界面接触不良、副反应多等行业难题。4.相关标的:➢ 整线环节建议关注:海目星、先导智能、利元亨等。➢ 干法电极和等静压环节建议关注:纳科诺尔、宏工科技、曼恩斯特;中平科技(未上市)、 Quintus Technologies(瑞典)、Avure Technologies(美国)、Hirano Tecseed (日本)等。➢ 金属锂轧制和高精密镀膜设备建议关注:英联股份、赢合科技、洪田股份、汇成真空; SMS group(德国)、Hitachi Metals(日本)、 Applied Materials(美国)、Lam Research(美国)等。摘要:固态产业化加速,关注前段及新材料处理设备2目 录31、半固态电池工艺兼容传统液态,中段是量产落地的“最后一公里”3、金属锂处理和高精度镀膜设备,固态电池驱动下的设备赛道新机遇3.1 固态电池推动金属锂和硅碳负极处理设备1.2 半固态电池设备的新增原位固化设备,叠片机需要重点关注2.2 干法电极工艺助力全固态电池降本增效2.3 中段等静压设备有效解决固固界面的核心问题2、固态电池前段干法电极技术是产业化的“咽喉”,中段等静压设备为核心1.1 半固态电池制备工艺与传统锂电池生产工艺兼容2.4 后段铝塑壳封装,适配固态材料特性3.2 高精度镀膜设备长期有望重塑产业链格局4、相关标的5、固态行业Q3重要会议梳理2.1 固态电池设备价值量为2-3亿元/GWh,是液态的2-3倍1、半固态电池工艺兼容传统液态,中段是量产落地的“最后一公里”5环节核心设备单GWh投资成本技术壁垒投资风险相关标的前段工艺涂布机改造、高压辊压机7000万元中高(浆料均匀性控制)高端涂布设备依赖进口(日本东丽),干法工艺可能颠覆现有技术赢合科技,先导智能,纳科诺尔,曼恩斯特,领湃科技,福能东方中段工艺原位固化设备、高速叠片机8000万元中(工艺优化为主)叠片设备国产化率低,效率瓶颈制约产能先导智能,纳科诺尔,利元亨,海目星,Hirano Tecseed后段工艺高压化成检测设备5000万元高(检测精度要求)欧盟电池护照追溯要求增加合规成本华自科技,武汉蓝电,深圳比斯特,珠海冠宇半固态电池:中段工艺是量产落地的“最后一公里”图表:半固态电池三段工艺对比资料来源:今日头条,新浪网,方正证券研究所➢ 原位固化设备兼容现有产线,以低工艺门槛解决界面难题。原位固化设备需匹配电解液梯度注入和聚合反应控制,工艺参数know-how构筑壁垒。➢ 叠片设备以结构优势支撑固态电解质层稳定性,且效率瓶颈已突破。干法复合叠片(隔膜预涂胶+极片热压)实现“零溶剂”生产,良率提升至99.5%,适配硫化物敏感材料。➢ 半固态验证成熟:蔚来ET7、岚图追光等车型已实现量产装车,2024年国内半固态电池出货量约7GWh,中段工艺改造需求明确。➢ 半固态设备单GWh投资增至2亿元左右(液态电池1.1亿元左右),相比前段(占比35%,可能被干法颠覆)和后段(占比25%),中段(占比40%)兼顾短期收益与长期技术复用性。➢ 叠片长期技术复用性强,建议关注相关设备:叠片工艺为全固态电池必经之路(全固态需软包叠片+等静压),设备复用性强。1.1 传统锂电池制造工艺分为前中后三段,良率呈现“乘法效应”传统锂电制造工艺流程分为前中后三段。➢制造流程分为前段(电极制造)、中段(电芯装配)、后段(电芯封装和检测),从材料制备到成品电池,涉及百道工序。不同的生产步骤需要不同的专用设备,例如涂布机、辊压机、分切机、叠片机、注液机,各设备间需要高度协同。制造过程中对精度和稳定性要求严格,稍有偏差可能导致产品性能或安全性不达标,任何一个环节出现问题都会对最终产品质量产生负面影响。➢整条生产线的总良率是所有环节良率的连乘积,即总良率=良率1×良率2×良率3×...×良率𝑛。每个环节的良率越高,总良率才会越高;如果某些环节的良率较低,对整体良率的负面影响会被放大。这就是良率计算所呈现的“乘法效应”,所有环节都需要进行严格的质量控制。资料来源:锂电联盟会长,方正证券研究所图表:锂电设备工艺流程61.1 传统锂电池前段设备价值量占比约为40%,核心是涂布/辊压前段工序的生产目标是完成(正、负)极片的制造。➢ 这一阶段是锂电池制造过程中最为关键的基础环节,其工艺水平和质量控制直接影响到后续电池的性能、安全性和一致性。➢ 前段工序主要流程有:搅拌、涂布、辊压、分切、制片,所涉及的设备主要包括:搅拌机、涂布机、辊压机、分条机、制片机、模切机等。➢ 通过以上工序,(正、负)极片的制造得以完成。这些极片随后将进入锂电池生产的中段工序,用于电芯的装配。前段工序的质量控制和工艺优化是确保锂电池高性能、高安全性和高一致性的重要基础。资料来源:各公司官网,方正证券研究所图表:电极制作(前段)7中段工序的生产目标是完成电芯的制造,不同类型锂电池的中段工序技术路线、产线设备存在差异。➢中段工序的本质是将前段工序制成的(正、负)极片
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