當前固態電池技術驗證與量產節奏提速,進入產業化關鍵窗口期。
自去年下半年起,固態電池領域催化事件不斷。下游車廠和電池廠規劃明確時間進程,2025-2026年為固態電池中試線落地關鍵期,全球多家廠商將量產時間提前至2026-2027年。
預計今年四季度起,設備及材料企業進入定點關鍵期,工藝路線也將逐步明確。
近期我們也看到行業迎來一些新變化,本文重點圍繞固態電池材料和設備兩大核心環節的新變化相關方向進行更新梳理。
01固態電池行業概覽
固態電池作為最具前景的下一代電池技術,方向性與趨勢性明確。
當前半固態在特定場景,例如無人機和機器人領域已實現商用。全固態電池仍處于中試階段,量產需2-3年,預計到2027年左右。
固態電池的核心在于使用固態電解質替代傳統鋰離子電池中的液態電解液。
相比液體電解質,固體電解質不揮發一般不可燃,在安全性和能量密度方面更具優勢顯著。
而行業的整體降本依賴材料創新,比如硫化物電解質和鋰金屬負極,以及相關設備的升級。
此外,全固態電池重要的性能關鍵在于固界面的接觸問題。而接觸問題的突破,重點也在于材料和制備工藝兩端的優化。

02固態電池設備
固態電池的核心瓶頸之一在于設備放大與工藝優化。
設備是固態電池量產的關鍵,重點在于解決固態電解質與電極材料的界面接觸和高效制備等難題。
全固態電池與傳統液態電池產線設備存在顯著差異且產業價值量顯著提升,產業正面臨從工藝到設備全面重構。
固態電池各工藝段所需設備
前段:電解質與電極制備。復合電極制備包括干法/濕法電極涂布機。電解質層制備不同路線所需成膜設備不同,且方案多樣。
中段:電芯組裝。固態電池不易使用卷繞設備,疊片設備需適應固態電解質的脆性特性,且精度和穩定性要求更高。層壓需要等靜壓機,用于改善界面接觸。
后段:化成與封裝。化成分容需要高壓化成分容設備。常規電池化成壓力要求3噸-10噸,固態電池壓力要求更高,在60噸-80噸。
全固態電池處于產業化前夜,當前設備需求主要集中在干法電極設備、等靜壓機、激光絕緣制痕、疊片設備等。

干法電極設備
國內在核心工藝干法電極領域擁有領先優勢的代表廠商包括具備全固態電池整線設備解決方案能力的先導智能、在干法電極設備領域擁有先發優勢的納科諾爾、已交付國內頭部企業首條全固態電池整線設備的利元亨、已布局干法前段整線成膜技術的曼恩斯特、推出了第三代全固態干法電極工藝的贏合科技以及宏工科技(干法混料)、曼恩斯特(干法電極設備)、先惠技術(干法電極涂布)、軟控股份(干法混料)等。
等靜壓設備
固態電池工藝上,選用等靜壓設備解決固固界面問題。
等靜壓機主要分為冷等靜壓機、溫等靜壓機、熱等靜壓機三類。其中,冷等靜壓是目前最常用的等靜壓成型技術。
由于對固態電池進行等靜壓操作時壓力一般需要超過400MPa,因此對等靜壓設備要求比較高。
高端等靜壓設備領域存在對進口設備的依賴,國內企業正逐步突破技術壁壘,但均勻性待改進。
布局等靜壓設備的企業主要有納科諾爾、利元亨、中國鋼研等。
目前國內寧德時代、比亞迪、納科諾爾、先導智能、利元亨、中國鋼研等企業均在等靜壓工藝上有深入布局。
激光絕緣制痕設備
激光絕緣制痕設備通過超快激光(皮秒/飛秒級),在極片邊緣精確刻蝕微槽或痕道,形成絕緣膠注入路徑。隨后填充UV膠并固化,最終形成封閉的膠框結構。
該環切要求激光刻蝕實現微米級控制,以適配固態電池對極片邊緣絕緣的嚴苛要求。
德龍激光、贏合科技和先導智能等在該領域重點布局。例如,德龍激光聚焦極片制痕絕緣、干法電極激光預熱、超快激光極片制片等關鍵技術;贏合科技掌握濕法涂布和干法成膜雙路徑設備;先導智能在固態電池領域以全工藝鏈覆蓋為核心,激光復合轉印和高速疊片均有所布局。
疊片設備
在固態電池中段設備中,疊片機有望取代卷繞機占據主導地位。
采用疊片方式生產的電池能量密度更高且內部結構更穩定。
當前疊片工藝是全固態電池的主流裝配方案,疊片設備將正負極片與固態電解質層疊片成電芯。
海外豐田、QuantumScape等頭部企業均以疊片工藝為核心推進全固態電池量產。
國內包括海目星、科瑞技術、先導智能、利元亨、奧特維等在疊片設備深入布局。例如,科瑞技術擁有包括CE切疊一體機、Z型切疊一體機、激光切疊壓一體機等全系列疊片產品;先導智能從整線解決方案到各工段的關鍵設備覆蓋,包括固態電池切疊和電芯致密化、組裝、化成分容等工藝整線;利元亨Z字型疊片機處于行業前沿,實現了整機0.1s/pcs的高效疊片速度與≤±0.3mm的超高精度對準;海目星在前制程中的電池前段極片的激光設備、電池結構形成過程中的特種疊片有獨特的技術。奧特維子公司松瓷機電高速切疊壓一體機突破生產效率邊界。

03固態電池材料體系
固態電解質
固態電池最大的核心變量是固態電解質。
從電解質路線的選擇來看,目前半固態電池多選用氧化物和聚合物或兩者復合的路線。
全固態電池錨定硫化物路線,此外鹵化物路線亦具備較大潛力。

聚合物固態電解質
早期研究以聚合物電解質為主,聚合物體系工藝較為成熟。
聚合物電解質柔性好、成本低,率先得到應用,不過由于聚合物電解質性能達到上限難以突破,限制了其未來發展空間。
日前,清華大學化工系教授張強領銜的團隊在鋰電池聚合物電解質研究領域取得重要進展,張強團隊提出“富陰離子溶劑化結構”設計新策略,成功開發出一種新型含氟聚醚電解質。
在聚合物固態電解質領域,國內多家廠商通過技術研發與市場布局,形成差異化競爭優勢。
例如,清陶能源采用“聚合物-氧化物”復合電解質,半固態電池液體含量降至10%,支持900V超快充;衛藍新能源覆蓋硫化物/聚合物/氧化物三大路線;瑞泰新材量產的雙三氟甲基磺酰亞胺鋰(LiTFSI),是聚合物固態電池的關鍵鋰鹽,已實現批量供應寧德時代等頭部客戶。國軒高科通過添加劑(無機納米顆粒、增塑劑、離子液體)優化聚合物性能,提升電池高壓穩定性。

氧化物固態電解質
氧化物路線商業化推進速度較快。
該體系穩定性高,但材料脆性會惡化固-固界面的剛性接觸,目前也多與聚合物固態電解質等復合應用。
電池企業方面,衛藍新能源、太藍新能源等企業引領氧化物固態電池的產能布局,電池能量密度在300-500Wh/kg。比亞迪、清陶能源、孚能科技等廠商采用氧化物+聚合物等方案。
國內許多企業已經初步具備了LATP、LLZO和LLTO等具有應用潛力氧化物固體電解質的量產能力,其中上海洗霸、金龍羽、德爾股份、三祥新材、贛鋒鋰業、天目先導、清陶能源、貝特瑞、璞泰來、東方鋯業等已實現氧化物固態電解質商業化生產能力。
硫化物電解質
從產業端來看,硫化物電解質是當前全固態電池領域的研究重點,也是降本的重要路徑。
相比氧化物電和聚合物電解質,硫化物路線在能量密度和循環壽命上更具潛力。
其離子電導率高,適配高鎳正極和硅碳負極,被視為全固態電池的主流技術路線之一。
當前全固態電池向硫化物路線聚焦,以比能量400Wh/kg、循環壽命1000次以上為性能目標,確保2027年實現轎車小批量裝車,2030年實現規模量產。

該路線全球頭部企業已有較深技術積累,當前硫化物電解質主要綁定日企(出光、三井)或國內技術合作。
國內廠商寧德時代采用硫化物+鹵化物復合電解質體系,能量密度突破500Wh/kg,全固態電池進入20Ah樣品試制階段,計劃2027年小批量量產。國軒高科硫化物全固態電池能量密度360Wh/kg,通過200℃極端安全測試。
此外,蜂巢能源、恩力動力、高能時代、中科固能等為代表的廠商選擇硫化物線路作為主要技術路徑。金龍羽、道氏技術、恩捷股份、容百科技、東方鋯業等也在該領域積極布局。
新興勢力與跨界玩家:索通發展形成“硅基負極+硫化物電解質”雙材料平臺,中試線落地;天賜材料開發硫化鋰路線固態電解質,進入中試階段,計劃2026年完成中試產線建設;當升科技布局氧化物聚合物復合、硫化物、鹵化物等多技術路線,年產百噸級中試線建設完成;廈鎢新能開發新硫化鋰合成工藝,與日韓客戶合作開發硫化物全固態多晶正極材料。
硫化鋰
硫化鋰是硫化物固態電解質的核心原料,占據成本的近80%。
當前硫化鋰價格較高,是制約硫化物固態電池大規模量產的主要瓶頸。
在全固態電池產業鏈環節中,硫化鋰也是純增量環節,其競爭要素核心在提純成本。
主流工藝:硫化鋰的主流制備工藝超5種以上,其中鋰硫化合工藝的產品指標最為突出,是硫化鋰在產業化早期實現小批量供應的主要路線。
行業壁壘:硫化鋰的合成壁壘高于硫化物電解質成型工藝,導致電池廠自研較少,且供應商格局相對集中,優于電解質環節。
已具備技術廠商:廈鎢新能、上海洗霸、恩捷股份、光華科技、華盛鋰電、有研新材、容百科技、天賜材料、天華新能(江蘇宜鋰)等具備高純硫化鋰合成技術,部分已進入中試或小批量供應階段。
產線建設規劃:中科固能、光華科技、瑞逍科技及湖南恩捷(恩捷股份控股子公司)預計2025年完成百噸級產線建設。
正極材料
正極材料是制約電池能量密度提升的重要因素之一。
與液態電池對比:固態電池正極材料體系變化較小,固態正極材料主要以高鎳三元體系為主。
路線升級方向:高鎳三元→富鋰錳基(LRMO)→LMNO(鋰錳鎳氧化物)→高電壓鈷酸鋰→無鋰正極(如硫正極、空氣正極)。

中長期來看,正極材料往高電壓、高比容正極迭代。
近期清華大學化工系張強教授團隊提出的“富陰離子溶劑化結構”設計新策略,成功開發出一種新型含氟聚醚電解質。可匹配4.7V高電壓富鋰錳基正極,實現了單一電解質對高電壓正極與金屬鋰負極的同步兼容。
張教授團隊采用富錳基層氧化物正極+氟聚醚基聚合物電解質搭配,富鋰錳基氧化物可以實現正極克容量密度提升至少20%以上,被普遍認為替代高鎳正極下一代正極技術。
富鋰錳基方向:當升科技與清陶能源合作開發固態電池用富鋰錳基正極,已進入中試階段。容百科技布局高鎳三元、富鋰錳基、鈉電正極等多技術路線,富鋰錳基產品處于小批量供應階段。 振華新材、杉杉等也在研發富鋰錳基材料。
氟聚醚方向:新宙邦主導含氟溶劑開發,已推出適用于高電壓體系的氟代碳酸乙烯酯(FEC)等添加劑。 天賜材料通過收購江蘇國潤布局氟化物產業鏈,間接支持氟聚醚研發。
鋰電負極&集流體
負極材料是決定電池能量密度、安全性和循環壽命的關鍵材料。
目前固態電池的負極材料主要有碳族負極、硅基負極和金屬鋰負極三類。
石墨負極能量密度已經達到極限,硅基材料的理論比容量高于石墨負極,被視為新一代鋰電負極材料,而中長期將聚焦鋰金屬負極材料。

硅基負極:硅具備4200mAh/g克容,是提升電池能量密度的優選材料。但是由于硅材料的高膨脹性,目前主要以硅碳負極摻混石墨的形式使用,將是中短期主要增量。
傳統負極企業: 目前在硅基負極領域進展比較快的企業主要為傳統鋰電負極生產企業。貝特瑞全球硅基負極出貨量第一,已批量供應松下、三星等。 杉杉股份硅碳負極產能達5000噸/年,配套寧德時代、LG化學。 璞泰來通過江西紫宸布局硅碳負極,中試線已投產;以及翔豐華、尚太科技、中科電氣等。
跨界布局企業:硅寶科技依托有機硅產業鏈,開發硅基負極粘結劑。 道氏技術通過收購佳納能源布局硅氧負極前驅體。 石大勝華利用電解液溶劑優勢,開發硅基負極用碳酸酯類添加劑。新安股份、鹿山新材、濱海能源等企業也依托自身產業鏈優勢布局硅基負極。

鋰金屬負極:鋰金屬憑借高比容量+低電極電勢,有望成為負極材料的長期迭代方向。金屬鋰及鋰鹽公司如贛鋒鋰業和天齊鋰業等依托自身鋰資源優勢在該領域有所發展;華豐股份與上硅所李馳麟研究員團隊就新型儲能電池的產業化研發主要路線是鋰金屬固態電池。該方向商業化布局的廠商還包括壓延法的天鐵科技、氣相沉積法的英聯股份、液相法工藝的道氏技術,以及鋰金屬負極設備企業納科諾爾、璞泰來等。
當前更多供應商開始提供體系化的固態電池解決方案。整體來看,目前固態電池產業鏈已進入產業化階段,從性能體系、材料選擇、工藝及上市進度看,產業化進度全面提速,后續產業加速催化有望推動產業鏈各環節高速發展。