固态电池设备专题深度系列一：等静压设备——制约固态电池量产的关键瓶颈

固态电池设备专题深度系列一：等静压设备——制约固态电池量产的关键瓶颈证券研究报告请务必阅读正文之后的免责声明部分证券分析师 ：周尔双执业证书编号：S0600515110002联系邮箱：zhoues@dwzq.com.cn证券分析师 ：李文意执业证书编号： S0600122080043联系邮箱： liwenyi@dwzq.com.cn2025年9月1日21、等静压设备应用领域广泛，冷/温/热等均有特定适用行业。等静压技术最初主要应用于金属与陶瓷领域，凭借其致密化与组织均匀化优势，逐渐广泛用于改善金属组织、近净成形、高性能陶瓷致密化、缺陷修复等领域；历经七十年验证，该技术早已成熟应用于航空航天、医疗、汽车、电子等多种工业场景。按成型与固结温度不同，等静压技术分为冷、温、热等三类：“冷—温—热等静压依次对应工作温度递增、所需压力递减，成品致密化程度与生产成本递增，而生产效率递减。其中温等静压在致密化性能、生产效率与成本之间实现平衡。2、等静压设备可用于全固态电池，实现致密化。（1）等静压工艺可有效解决固态电池固-固界面接触问题，实现致密化：在固态电池循环过程中，固-固界面易出现接触劣化、孔隙残留与颗粒接触不足等问题，通常需要进行致密化处理；传统热压与辊压因压力方向单一、分布不均，易产生边缘效应与层间滑移，难以实现三维致密化和一致性；等静压技术基于帕斯卡原理，能够提高界面致密度、消除内部空隙，改善组件接触效果。（2）温等静压是当前最优工艺路径：温等静压的压力与温度区间契合固态电池致密化要求，在中温条件下既能提升界面致密度，又可避免高温副反应；同时设备能耗和成本相对较低，具备产业化潜力；相比之下冷等静压致密化程度有限，热等静压温度过高导致副作用突出。（3）国内外设备厂与跨界玩家共同推动等静压设备产业化应用加速：传统等静压设备厂，如海外龙头Quintus、国内厂商川西机器、钢研浩普等，依托超高压技术壁垒实现“能力复用”，加速实现向固态电池场景技术转化和设备落地；电池厂、锂电设备等跨界玩家，如先导智能、利元亨携下游产线经验反向定义设备，推动固体电池等静压设备产业化落地。我们预计等静压设备在固态电池产线中价值量占比约13%，2029年空间有望达29亿元。3、用于固态电池的等静压设备目前存在安全性、产能小等瓶颈。等静压设备设计和制造难点核心挑战集中在腔体设计、温/压控制系统及安全性保障，对结构、材料和精度提出极高要求。同时，等静压设备升温加压等环节耗时长，拖延生产效率；立式腔体自动化程度低，产线适配性不足。这些因素限制了等静压设备用于固态电池规模化生产。通过采用前处理工艺优化降低温度与压力要求、增大等静压机的压力容器容积、采用治具预装等方式，可以一定程度上提升等静压设备生产效率；采用卧式腔体结构则便于融入固态电池生产线，实现自动化生产。4、投资建议：重点推荐固态电池设备整线供应商【先导智能】，建议关注整线供应商【利元亨】、布局等静压设备的【纳科诺尔】、中航机电子公司【川西机器】、一级标的【包头科发】、海外龙头【Quintus】等。5、风险提示：下游应用进展低于预期，上游原材料价格波动风险，新技术替代风险。投资要点目录等静压设备可用于全固态电池，实现致密化2风险提示6重点公司4投资建议5用于固态电池的等静压设备目前存在安全性、产能小等瓶颈3等静压设备应用领域广泛，冷/温/热等均有特定适用行业14⚫等静压技术历经七十年验证，早已成熟应用于多种工业场景。1955年Battelle研究所首创热等静压，随后冷、热、温三路线并行，装备从实验室扩展到直径2.4 m的工业级，工艺标准完备，已成为航空航天、医疗、汽车、电子等高端制造领域不可或缺的关键技术之一，为固态电池制造奠定可直接套用的工业基础。⚫等静压技术最初主要应用于金属与陶瓷领域，凭借其致密化与组织均匀化优势，在多个方面得到广泛使用。 ① 改善金属组织：结合粉末冶金与热等静压工艺，有效消除偏析和组织不均，提升高合金钢及高温合金的性能；② 近净成形：可直接制造航空航天发动机中的粉末高温合金涡轮盘、压气盘等复杂零部件，实现高强度与高精度兼备；③ 高性能陶瓷：在较低烧结温度下达到理论密度，用于切削刀具、耐磨元件及生物医学假体等；④ 缺陷修复：广泛用于铸件的致密化处理，消除内部疏松和缩孔，显著提高材料的可靠性与使用寿命。◆ 图：等静压设备主要由腔体、加压设备构成数据来源： 《全固态电池生产工艺分析》（翟喜民等）、《硫化物固态电解质膜的制备技术与挑战》（孙德业等），东吴证券研究所4◆ 图：等静压主要应用于陶瓷、合金等高密度、耐磨元件生产应用方向主要作用应用示例改善金属组织消除偏析和组织不均，提高材料均匀性高合金钢、高温合金近净成形制造复杂、高精度的金属部件航空航天复杂部件高性能陶瓷低温下实现理论密度，制备高性能陶瓷零件刀具、耐磨元件、假体缺陷修复致密化铸件，修复疏松和缩孔涡轮叶片、铝/钛合金1.1 等静压经历70年应用，成熟用于陶瓷、合金材料成型等行业5⚫等静压工艺利用流体介质的不可压缩性与压力均匀传递特性，向被压材料均匀输送压力使其致密化。等静压将粉体材料、零部件或电芯装入高压容器，通过压力泵/压缩机注入气体、水或油等介质并加热，使腔体内各方向承受一致压力，从而使粉末或待压实的烧结坯料（或零件）致密化、形成高密度成型体。⚫等静压工艺主要流程为包套密封、升温、抽真空、加压、保压、降压、降温等。工艺上，材料先包套密封，装入升温完成的设备后经抽真空，随后注入流体介质并加压，确保压力均匀传递并压实内部粉体。完成保压后依次卸压、取出，最终获得高致密度成型体，适用于电池与陶瓷等精密制造场景。设备在使用前和使用后需要经过升温和降温的流程，但在连续生产过程中无需每轮重新升降温。◆ 图：等静压工艺流程图数据来源： 《全固态电池生产工艺分析》（翟喜民等）、《硫化物固态电解质膜的制备技术与挑战》（孙德业等），东吴证券研究所5◆ 图：等静压通过施加压力将材料致密化包装密封、装入等静压机抽真空升温加压保压泄压开缸、取出模具等降温可重复工序，无需重新升降温设备外工序（人工或自动化设备）等静压设备内部工序1.2 等静压即“相等”、“静态地”、“施加压力”◆ 图：各类等静压设备对比图1.3 按成型与固结温度不同，等静压分为冷、温、热三类参数冷等静压机CIP温等静压机WIP热等静压机HIP工作压力100-630MPa50-500MPa100-200MPa工作温度室温50-500℃800-2200℃压力介质水/油/乙二醇热油/气体氩气/氮气致密机理颗粒重排+塑性变形热塑性变形+扩散烧结+扩散蠕变致密化率坯体密度85-92%90-95%>99.8%适用电池硫化物/聚合物氧化物/复合电解质氮化物/陶瓷基量产效率高(干袋式自动化)中(需温度平衡)低(冷却时间长)界面电阻中等优良卓越设备价格低价位中价位 超高价位⚫冷等静压在常温下以水或油为介质，施加 100–630 MPa 的高压，使被压材料通过颗粒重排和塑性变形实现致密化，但密度通常仅为 85–92%。其设备简单、成本低、生产成形周期仅需数分钟，因此量产效率最高，常用于大规模粉体预制。⚫温等静压在 50–500℃ 和50-500MPa下进行，介质为热油或气体