电力设备与新能源行业固态电池：板块行情扩散，延伸细分环节

固态电池：板块行情扩散，延伸细分环节长江证券研究所电力设备与新能源研究小组2025-06-29%%%%%%%%research.95579.com1分析师 邬博华分析师 曹海花分析师 叶之楠联系人 王晓振SAC执业证书编号：S0490514040001SAC执业证书编号：S0490522030001SAC执业证书编号：S0490520090003SFC执业证书编号：BQK482分析师及联系人证券研究报告评级看好维持• 证券研究报告 •%%%%%%%%research.95579.com2制造 | 设备：整线价值量通胀，关注弹性增量环节01表：固态电池的生产制程变化及设备增量环节资料来源： 《固态电池关键制造工艺及装备》杜义贤，GGII，长江证券研究所固液混合工艺原位固化工艺硫化物氧化物聚合物匀浆搅拌✓✓✓可采用可采用可采用搅拌机涂布烘干✓✓✓可采用可采用可采用涂布机干料混合可采用可采用可采用强力混合机干法涂布可采用可采用可采用干法涂布设备电解质涂膜✓电解质涂覆设备辊压✓✓✓✓✓✓辊压机电解质热复合✓✓✓热复合设备分条 & 模切✓✓✓✓✓✓分条模切机胶框印刷✓✓胶框印刷机叠片✓✓✓叠片机极耳焊接 & 包装✓✓✓✓✓✓组装设备注液✓✓✓注液机等静压✓✓✓等静压机原位固化✓烘烤设备高压化成分容✓✓✓大压力化成分容机全固态设备名称环节正负极片&电解质制备（前段）电芯组织（中段）后段工序液态锂电半固态➢全固态硫化物电池因其高安全和高性能的特点被视为理想解决方案，但在规模化量产过程中仍面临很多的基础科学问题亟待解决，是工程化应用的卡脖子环节。➢从设备端来看，核心工序区别主要在于：1）前道，固体电解质和正负极片制造，全固态更适配干法工艺；2）中道，叠片+胶框印刷+等静压取代卷绕工艺，并删除注液环节；3）后道，采用高压化成分容工序。同时，整体生产组装环节的密封性有不同程度提升。%research.95579.com3制造 | 设备：干法电极弹性大，关注业绩转标的01图：干法电极制备工艺资料来源：曼恩斯特公众号，长江证券研究所➢粘结剂纤维化+极片辊压是固态电池增量生产制程，受益固态放量。硫化物与水接触产生硫化氢，所以硫化物体系下需要使用干法电极，干法工艺成膜为固态电池层压的普遍压实工艺，为减少孔隙率，固态电池正负极的压实是必要的。➢原纤化干法工艺技术：通过机械力作用，纤维状粘结剂（如PTFE）在高剪切力和适宜温度下被拉伸成具有三维网络结构的原纤维，粘结剂与活性材料、导电剂紧密结合，形成均匀、稳定的自支撑电极膜。需要温度和剪切力的精准控制、设备的高效性和一致性。➢干法辊压工艺技术：其核心在于通过机械力与温度相结合，将活性材料、粘结剂和导电剂的混合物加工成高密度的电极膜，极片厚度对设备精细度要求高，辊压设备的工作压力、辊压精度以及均匀度等设备要求持续迭代。干法电极、固态电池辊压设备用量更大，价值量弹性大。%%%%%%%%research.95579.com4降本 | 硫化锂：低成本、规模化生产是核心难题01表：硫化锂生产工艺梳理➢硫化锂的产业化门槛主要在于合成和放量门槛，具体可以总结为：1）硫化锂性质特殊：空气稳定性问题；2）高危原料的使用获得难度大；3）高纯产品的分离和提纯难；4）硫化锂化锂生产专用设备开发难度；5）人员安全性难以保障；资料来源： 《全固态电池关键材料-硫化锂制备研究进展》孙家乐，GGII，长江证券研究所合成方法原料优点缺点球磨法锂或含锂化合物与硫或含硫化合物机械球磨固相混合工艺简单、环境友好、无废液产生原料成本高、反应时间长、转化率较低、提纯复杂，产业化设备不易选型溶剂法锂/锂化物和硫/硫化物在溶剂介质中混合反应反应充分完全，提纯容易；不需要高温处理，能耗较小；工艺简单，工况较易控制有机溶剂易燃、易爆、易挥发，环境污染严重，不易回收；工况危险性高，较难控制高温高压法在惰性/还原保护气氛下，高温、高压使锂/锂化合物和硫/硫化合物通过还原或气相等反应工艺流程简单，避免有害溶剂泄漏，大大缩短了制备流程高温、高压，工况控制不易，设备选型要求高，增加了反应过程及后处理的风险碳热还原法碳和 Li2SO4 作为原料，利用碳强还原性制备硫化锂反应更易控制，提高分散性，提升电化学性能工艺技术尚需优化完善，产品质量不稳定，复合材料形貌可控性较差气相法活性锂化合物与含硫化合物反应后一步生成源头控制反应活泼性和反应环境，提高生产安全性制备容器使用寿命、腐蚀问题以及与不同材质的适应性问题0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8300万元/吨30万元/吨20万元/吨15万元/吨硫化锂五硫化二磷氯化锂三元材料负极石墨PVDFPTFENMP铝箔图：不同硫化锂价格下固态电池BOM成本测算（元/Wh）技术尚未收敛液相易实现固相潜力大气相壁垒高%%%%%%%%research.95579.com5制造工艺示意图特点减材制造压延法工艺简单、成本较低且成熟，适用于大规模生产，但容易导致锂枝晶生长和不均匀沉积。增材制造利用多孔铜基材提供更多沉积空间，减少锂枝晶生长，提升安全性和稳定性，但制备过程复杂且成本较高。自生成负极蒸镀法能够沉积高纯度、均匀的锂金属，适用于对纯度要求高的应用，但生产速度慢且成本较高。降本 | 锂金属负极：材料圭臬，远眺终局01资料来源： 《超薄锂箔制造及其在预锂化中的应用》段续之，《锂金属负极的挑战与改善策略研究进展》刘凡凡，长江证券研究所➢锂金属负极具有理论比容量高(3860 mAh·g-1)和氧化还原电位低(-3.04V vs.标准氢电极)等优点，但锂枝晶的生长和界面管控十分棘手，超薄、超宽锂负极的连续化、规模化制备进而导致成本高企。在实际应用中，适当厚度的锂金属负极能够在确保安全性、稳定性和高能量密度之间取得平衡，满足电池长时间稳定运行的需求。表：锂金属负极生产工艺梳理和代表企业（不完全统计）%research.95579.com6博弈 | 铁基集流体：点蚀腐蚀制约性能，主材替代环节01➢集流体材料革新核心驱动力，源于当前主流硫化物固态电解质技术路线下的一个根本性难题——铜箔在与硫化物固态电解质（如LPSCl）直接接触时，会不可避免地发生点蚀腐蚀，这严重制约了电池的循环寿命和安全性。不锈钢或铁基材料为此提供了截然不同的解决方案。➢三星SDI直接展出了采用“不锈钢集流体”的固态电池成品。该电池结合了锂磷硫氯（LPSCl）电解质与银碳负极，实现了900Wh/L的能量密度和超千次的循环寿命，并计划在2027年前正式量产。➢应用之路任重道远。不锈钢的电导率远低于铜和铝，在某些高电压条件下仍存在腐蚀风险，制造工艺与成本控制极具挑战，延展性较差，制造工艺远未成熟。图：三星不锈钢集流体的银碳硫化物固态电池资料来源： 《High-energy long-cycling all-solid-state lithium metal batteries enabled by silver–carbon composite anodes》Yong-Gun Lee，GGII，长江证券研究所%%%%%%%%research.95579.com7博弈 | 骨架基膜：技术路线收敛，刚性骨架+原位固化0