固态电池行业概览

固态电池作为最具前景的下一代电池技术，方向性与趋势性明确。

固态电池的核心在于使用固态电解质替代传统锂离子电池中的液态电解液。相比液体电解质，固体电解质不挥发一般不可燃，在安全性和能量密度方面更具优势显著。

基于高安全和高能量密度，当前固态电池产业化进程加快、技术验证与量产节奏提速。

图表资料来源：行行查

行业的降本依赖材料创新，比如硫化物电解质和锂金属负极，以及相关设备的升级。

固态电池产业化三大关键环节：

硫化物路线：从产业端来看，硫化物电解质是当前全固态电池领域的研究重点。当前全固态电池向硫化物路线聚焦，以比能量400Wh/kg、循环寿命1000次以上为性能目标，确保2027年实现轿车小批量装车，2030年实现规模量产。硫化锂环节技术难度和成本占比最高，需关注纯度、粒径、均匀度等要素及成本。

设备端：作为新技术先行环节，与传统行业应用差异大。全固态电池部分工艺和设备的变动较大，产业正面临从工艺到设备全面重构。当前设备需求主要集中在干法电极设备、等静压机、激光绝缘制痕、叠片设备等。

负极与集流体环节：负极材料是决定电池能量密度、安全性和循环寿命的关键材料。主要分为碳基材料、硅基材料和金属锂负极三大类。因充放电时硫离子可能与铜离子氧化反应，头部企业采用液体合金或铜镀镍方案，还有自生成无负极方案。本文重点解析固态电池五大核心材料01固态电解质

固态电解质是固态电池最大的核心变量。

传统液态电池主要采用液态作为电解质材料，固态电池采用固态电解质实现锂离子输送和内部电流传导。

从电解质路线的选择来看，目前半固态电池多选用氧化物和聚合物或两者复合的路线，全固态电池锚定硫化物路线，此外卤化物路线亦具备较大潜力。

聚合物固态电解质

早期研究以聚合物电解质为主，因此聚合物体系工艺较为成熟。

聚合物电解质柔性好、成本低，率先得到应用，不过由于聚合物电解质性能达到上限难以突破，限制了其未来发展空间。

近年来固态电池技术研究逐渐向氧化物系和硫化物系过渡。

聚合物前期商业化使用主要跟其他电解质复合使用，PEO、PVDF生产企业在聚合物固态电解质中有相关布局。例如，PEO（聚环氧乙烷）是聚合物固态电解质中常用的基体材料，奥克股份的PEO材料应用于固态电池电解质等多个领域。

氧化物固态电解质

氧化物路线商业化推进速度较快。氧化物体系稳定性高，但材料脆性会恶化固-固界面的刚性接触，目前也多与聚合物固态电解质等复合应用。

电池企业方面，卫蓝新能源、太蓝新能源等企业引领氧化物固态电池的产能布局，电池能量密度在300-500Wh/kg。比亚迪、清陶能源、孚能科技等厂商采用氧化物+聚合物等方案。

国内许多企业已经初步具备了LATP、LLZO和LLTO等具有应用潜力氧化物固体电解质的量产能力，其中金龙羽、德尔股份、三祥新材、赣锋锂业、天目先导、清陶能源、贝特瑞、璞泰来、上海洗霸等企业已实现氧化物固态电解质商业化生产能力。

硫化物固态电解质

当前单一电解质路线中硫化物路线最受关注。硫化物固态电解质以锂和硫为主要成分，并可以由磷、硅、锗或卤化物等元素补充。

其离子电导率可达到10-2S/cm量级（与电解液相当），且材料柔性强可改善界面接触，是相对更有潜力的发展路线。

该路线全球头部企业已有较深技术积累，当前硫化物电解质主要绑定日企（出光、三井）或国内技术合作。

国内以宁德时代、蜂巢能源、恩力动力、高能时代、中科固能、国轩高科等为代表的厂商选择硫化物线路作为主要技术路径。

国轩高科发布采用硫化物技术路线的金石全固态电池，目前已实现装车应用，首款搭载车型为星纪元ET。此外，金龙羽、道氏技术、恩捷股份、容百科技、东方锆业等也在该领域积极布局。

不过由于不稳定性和电压窗口低且成本高，限制了规模化生产，降本为重点推进方向。

硫化物固态电池商业化路线图：

资料来源：《Challenges and opportunities of practical sulfide-based all-solid-state batteries》（Ren, DS 等）硫化锂

硫化锂是硫化物固态电解质的核心原料，占据成本的近80%。

硫化锂的壁垒相对硫化物电解质更高，电池厂自研少，且格局优于电解质。

当前硫化锂价格较高是制约硫化物固态电池大规模量产的主要瓶颈。未来随着降本能力将进一步明确，各路线有望逐步收敛。

目前国内各家厂商产品离子电导率和水氧稳定性等综合水平差异大。

2025年国内第一梯队企业基本建成百MWh产线，26年装车测试、实验迭代、量产测试对应硫化锂需求在百吨级以上，但短期月产超过吨级的有效产能稀缺。

根据公开资料和公司公告，国内厂商中天赐材料、恩捷股份、丰元股份、有研新材、天齐锂业、厦钨新能、容百科技、光华科技等企业布局硫化锂。

此外，常见的氧化物固态电解质LLZO、LATP等有望对锆、镧、钛等金属形成一定的影响。国内锆生产厂商东方锆业高纯超细二氧化锆产品可用于固态电池电解质材料。而硫铁矿作为非金属矿物原料，主要用于制取硫酸，部分用于炼制硫磺，国内粤桂股份、司尔特、云图控股等企业都具有硫铁矿开采能力。02正极材料

正极材料是制约电池能量密度提升的重要因素之一。

与液态电池相比，固态电池正极材料体系变化较小，固态正极材料主要以高镍三元体系为主。

中长期来看，正极材料往高电压、高比容正极迭代。

升级路线：高镍三元正极-富锂锰基正极-LMNO正极-高电压钴酸锂正极-无锂正极等方向。

富锂锰基正极材料

富锂锰基由于具有较高的能量密度以及较低的单位成本，被认为是下一代最具前景的锂离子电池正极材料之一。

富锂锰基材料能够实现动力锂电池高能量密度技术突破，拥有高达300mAh/g的比容量，远超目前商业化应用的磷酸铁锂和三元材料等正极材料的放电比容量，几乎是当前已商业化正极材料实际容量的两倍。

从富锂锰基材料市场格局来看，当升科技和容百科技等正极材料行业的头部企业，已经提前布局富锂锰基材料的研发；中科院宁波材料所下属的宁波富锂电池，建立了百吨级的富锂锰基正极材料中试生产线；此外，振华新材、中伟股份、昆工科技、天原股份、国轩高科、多氟多等公司也在积极开展富锂锰基材料（及其前驱体）的研发项目。

短期内富锂锰基材料可能无法作为单一材料使用。富锂锰基材料可以与现有的三元材料、钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料进行混合使用，以降低电压，从而加速其商业化应用。

03负极材料

负极材料负责嵌入从正极材料中脱出的锂离子，使电子通过外部电路流向负极，实现整个电池充电过程，放电则反之。

目前固态电池的负极材料主要有碳族负极、硅基负极和金属锂负极三类。

石墨负极能量密度已经达到极限，硅基材料的理论比容量高于石墨负极，被视为新一代锂电负极材料，而中长期将聚焦锂金属负极材料。

硅基负极

硅具备4200mAh/g克容，是提升电池能量密度的优选材料。

但是由于硅材料的高膨胀性，目前主要以硅碳负极掺混石墨的形式使用，将是中短期主要增量。从企业布局情况来看，目前在硅基负极领域进展比较快的企业主要为传统锂电负极生产企业，如翔丰华、璞泰来、杉杉股份、贝特瑞、尚太科技、中科电气等。硅宝科技、新安股份、道氏技术、中一科技、石大胜华、鹿山新材、滨海能源等企业也依托自身产业链优势布局硅基负极。

锂金属负极

锂金属凭借高比容量+低电极电势，有望成为负极材料的长期迭代方向。

金属锂的理论比容量高达3860mAh/g，是传统石墨负极（理论比容量约为372mAh/g）的十倍以上。

此外，金属锂的密度相对较低，可以减轻电池的整体重量。

锂金属负极工艺主要包括压延法和蒸镀法，核心在于减薄平整和降本，目前商业化加速推进中。

金属锂及锂盐公司如赣锋锂业和天齐锂业等依托自身锂资源优势在该领域有所发展；华丰股份与上硅所李驰麟研究员团队就新型储能电池的产业化研发主要路线是锂金属固态电池。

04 隔膜

在隔膜环节，半固态电池由于仍存在部分液态电解液，故而保留了电解液和隔膜等结构。

全固态电池需要的是一种名为“骨架膜”的新型膜材料。

传统隔膜仅起物理隔离作用，而骨架膜需兼具支撑、导电、抑制枝晶等多重功能。

陶瓷骨架膜适配硫化物路线以提升热稳定性，聚合物骨架膜则用于支撑硫化物电解质并缓解硅基负极膨胀问题。

恩捷股份、长阳科技、星源材质等厂商都在该环节有所布局。05 集流体

集流体是电池中承载电极活性物质并汇集电流的核心组件，如同电池的“导电骨架”。

复合集流体采用“金属-高分子材料-金属”三层复合结构（如铜-PET-铜、铝-PP-铝），通过高分子材料（如PET、PP）替代部分金属，显著降低集流体重量，能够减重约60%-70%，以提升电池能量密度。

同时复合结构可增强集流体的柔韧性和抗拉强度，减少电池内短路风险。

多孔铜箔及耐腐蚀铜箔和硫化物体系更为适配。

国内如诺德股份、中一科技、嘉元科技、德福科技和铜冠铜箔等厂商在该领域都有所布局。例如，诺德自2018年研发多孔铜箔，适配固态/半固态电池技术，推出的耐高温电解铜箔集流体，解决硫化物电解质对铜的腐蚀问题。

整体而言，当前固态电池的技术路线呈现多元化，不同路线各有优劣，各家企业根据自身技术储备和市场定位选择自身合适的路线和材料，共同促进固态电池技术产业的全面发展。本文重点解析固态电池七大核心设备01固态电池工艺和设备概览

锂电池根据电解质含量的不同，可以分为液态、半固态、准固态和全固态四大类。

全固态电池凭借高能量密度和高安全性的显著优势，被认为是下一代锂电池的终极方案。

硫化物电解质是当前全固态电池领域的主流发展技术路线，在产业化过程中面临材料成本高企和工艺设备成熟度不足两大核心难题，有望从工艺到设备进行全面重构。

固态电池核心制造工艺

固态电池制造方面，目前主要以湿法为主，干法工艺逐步突破。

湿法工艺：借鉴了液态电池的制备经验，工艺成熟度高，易于实现大面积连续化生产。主要通过溶剂溶解聚合物或其他固体电解质材料形成电解质溶液，成膜后去除溶剂的制备方法。

干法电极工艺：被视为未来的主要趋势，是电池降本的有效手段，适配全固态电池的制片工艺。其具有更高的负载能力且不易开裂，更适用于硫化物电解质的特性。

等静压工艺：等静压材料致密化能力可迁移至固态电池中，改善孔隙率与电极和电解质的界面复合问题。

叠片工艺：采用层叠的方式将正负极片和固态电解质层堆叠起来，形成电池的电极体。在固态电池装配工艺中有望成为主流，配套设备精度要求大幅提升。

随着固态电池产业化推进，设备环节先行受益。

设备是固态电池量产的关键，其核心在于解决固态电解质与电极材料的界面接触和高效制备等难题。

全固态电池与传统液态电池产线设备存在显著差异且产业价值量显著提升。

固态电池各工艺段所需设备

前段：电解质与电极制备。复合电极制备包括干法/湿法电极涂布机。电解质层制备不同路线所需成膜设备不同，且方案多样。

中段：电芯组装。固态电池不易使用卷绕设备，叠片设备需适应固态电解质的脆性特性，且精度和稳定性要求更高。层压需要等静压机，用于改善界面接触。

后段：化成与封装。化成分容需要高压化成分容设备。常规电池化成压力要求3吨-10吨，固态电池压力要求更高，在60吨-80吨。

当前半固态电池已经实现量产，设备需求主要集中在涂布机、辊压机、注液机、化成分容设备等。

全固态电池处于产业化前夜，当前设备需求主要集中在干法电极设备、等静压机、激光绝缘制痕、叠片设备等。

整体来看，变化最大的是前道，尤其是干法电极设备价值量及占比明显提升，中道要用叠片机，后道需用等静压设备，后道化成分容设备也有新变化。

资料来源：行行查、乐晴智库02干法电极设备

干法电极工艺作为电池技术变革的新方向，更适配全固态电池生产。

相较于传统锂离子电池，干法制程缩短能耗也显著降低，对电池制造降本增效具有积极意义。

相较于湿法工艺，干法在前段工序的干混、涂布、辊压和切片/制片设备变化较大，由此催生设备新增及迭代需求。

根据美国干电极设备供应商AMBatteries，采用其干法设备可在电极制造中节省40%的资本支出和20%的运营支出，同时能耗和碳排放也将降低40%。

AMBatteries干电极技术与传统锂离子电池生产流程对比：

数据来源：AMB 官网

国内在核心工艺干法电极领域拥有领先优势的代表厂商包括具备全固态电池整线设备解决方案能力的先导智能、在干法电极设备领域拥有先发优势的纳科诺尔、已交付国内头部企业首条全固态电池整线设备的利元亨、已布局干法前段整线成膜技术的曼恩斯特、推出了第三代全固态干法电极工艺的赢合科技以及宏工科技（干法混料）、曼恩斯特（干法电极设备）、先惠技术（干法电极涂布）、软控股份（干法混料）等。

03

涂布设备

涂布设备将固态电解质均匀涂覆在电极表面，形成离子传导层。

干法电极涂布机采用无溶剂工艺，实现高能量密度电极制备，确保电极材料的均匀性和一致性。

例如，先导智能全固态整线解决方案覆盖全固态电极制备、25年公司为韩国头部电池企业客户定制的固态干法电极涂布设备已顺利发货至客户现场。赢合科技推出了第三代干法混料纤维化+干法成膜工艺集成化设备。

资料来源：行行查

04

辊压设备

辊压是成膜环节关键工序，也是保证电极厚度均匀一致的关键步骤。

辊压精度和膜厚均匀性对电极的成品率、能量密度和电池性能稳定十分重要。

全固态下电解质及正负极要求高压实密度和低孔隙率，辊压设备成为硫化物成膜和全固态电池的核心设备。

传统辊压设备厂商中，包括纳科诺尔、赢合科技、先导智能、易鸿智能、浩能科技、海裕百特等在辊压设备方面具备显著优势。干法辊压的速度和压力直接影响极片的压实密度，干电极成膜设备代表厂商有纳科诺尔、赢合科技、曼恩斯特、先惠技术、灵鸽科技和嘉拓智能等。

例如，纳科诺尔绑定国内固态电池第一阵营的清陶集团；宏工科技与清研电子合作，布局干法电极前端混料工序设备；赢合科技已推出了第三代干法搅拌纤维化+干法成膜全固态工艺；科恒股份的干法电极设备已交付客户使用；利元亨掌握全固态电池整线装备的制造工艺，技术矩阵涵盖干法电极设备、锂铜复合设备等；灵鸽科技与宁德时代合作，参与半固态电池产线建设，初步完成干法前段整线的成膜技术布局。此外，海目星、信宇人、金银河等设备厂全面布局干法工艺设备。

资料来源：行行查05等静压设备

等静压是先进成熟的材料致密化技术，在陶瓷和粉末冶金等领域已有广泛应用。

在固态电池中，传统的热压和辊压方案提供压力有限且施加压力不均匀，难以保证致密堆积的一致性要求。

中段工序中，叠片和静压设备是技术核心。

固态电池工艺上，选用等静压设备解决固固界面问题。对极片或电芯进行高压致密化处理，减少界面阻抗，提升电池性能。

等静压机主要分为冷等静压机、温等静压机、热等静压机三类。其中，冷等静压是目前最常用的等静压成型技术。

目前国内宁德时代、比亚迪、先导智能、利元亨等头部企业均在等静压工艺上有深入布局，且已形成相关专利，纳科诺尔等企业也在积极研发等静压设备。06激光绝缘制痕设备

激光绝缘制痕设备通过超快激光（皮秒/飞秒级），在极片边缘精确刻蚀微槽或痕道，形成绝缘胶注入路径。随后填充UV胶并固化，最终形成封闭的胶框结构。

该环切要求激光刻蚀实现微米级控制，以适配固态电池对极片边缘绝缘的严苛要求。

德龙激光、赢合科技和先导智能等在该领域重点布局。例如，德龙激光聚焦极片制痕绝缘、干法电极激光预热、超快激光极片制片等关键技术；赢合科技掌握湿法涂布和干法成膜双路径设备；先导智能在固态电池领域以全工艺链覆盖为核心，激光复合转印和高速叠片均有所布局。07叠片机

在固态电池中段设备中，叠片机有望取代卷绕机占据主导地位。

采用叠片方式生产的电池能量密度更高且内部结构更稳定。

当前叠片工艺是全固态电池的主流装配方案，叠片设备将正负极片与固态电解质层叠片成电芯。

海外丰田、QuantumScape等头部企业均以叠片工艺为核心推进全固态电池量产。

国内包括海目星、科瑞技术、先导智能、利元亨等在叠片设备深入布局。例如，科瑞技术拥有包括CE切叠一体机、Z型切叠一体机、激光切叠压一体机等全系列叠片产品；先导智能从整线解决方案到各工段的关键设备覆盖，包括固态电池切叠和电芯致密化、组装、化成分容等工艺整线；利元亨Z字型叠片机处于行业前沿，实现了整机0.1s/pcs的高效叠片速度与≤±0.3mm的超高精度对准；海目星在前制程中的电池前段极片的激光设备、电池结构形成过程中的特种叠片有独特的技术。

08化成分容设备&电池测试设备

固态电池要求大压力化成，化成压力要达到60~80吨，由此产生高压化成分容设备需求。

该环节中，利元亨为固态电池厂商清陶能源陆续提供化成分容、激光焊接、激光模分一体机、电芯装配线等设备；先导智能为宁德时代、辉能科技等提供固态电池产线；华自科技迭代锂电后段生产设备等产品与技术，目前已向头部锂电厂商交付半固态电池量产线。此外，固态电池测试设备包括武汉蓝电等厂商率先布局。

2020年中国首次将固态电池研发上升到国家层面，2025年4月工信部印发建立全固态电池标准体系。

从行业共性目标看，2027年为小批量量产装车目标，2030年为完善、成熟并大规模量产目标；第一代全固态电池能量密度集中在350-400瓦时/公斤，第二代目标达500瓦时/公斤。

政策加码下，宁德时代、国轩高科、卫蓝新能源、亿纬锂能、比亚迪、清陶能源（与上汽合作）等头部电池厂/车厂均将量产时间定于 2027-2030年间，电池能量密度目标在 400Wh/kg 左右。

整体来看，固态电池产业已经处于商业化前夕，量产节点临近，具备核心工艺突破能力的设备商将主导新一轮产业格局重塑。梳理了固态电池设备全解析固态电池核心材料全解析固态电池核心技术路线