今天分享的是：2025固态电池系列深度：产业化浪潮将至，设备领域布局正当时

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固态电池产业化浪潮将至：技术突破引领变革，多领域应用未来可期

在新能源产业快速发展的当下，固态电池作为锂电池技术的重要升级方向，正迎来产业化加速期。相较于传统液态电池，固态电池凭借更优的性能，有望引领新一代能源革命，同时也带动产业链上下游迎来新的发展机遇。

传统锂离子电池采用液态电解液，虽能满足基本使用需求，但存在明显短板。液态电解液在锂金属界面易分解，导致活性锂损失，影响电池循环寿命，且难以控制锂枝晶形成，存在热失控风险。而固态电池以固态电解质替代传统液态电解液及隔膜，在性能上实现了全方位突破。能量密度方面，液态电池上限约300Wh/kg，全固态电池可达500Wh/kg以上，比亚迪全固态电池实测能量密度已达400Wh/kg；安全性上，固态电解质不易燃、不挥发，从根本上消除了液态电解液泄漏引发火灾或爆炸的隐患；寿命方面，固态电池充电循环次数可达8000至10000次，远超传统液态电池的1500至2000次；工作温域也更宽泛，能在-40℃到150℃之间稳定工作，低温性能有保障。

固态电池电解质主要有聚合物、氧化物、硫化物与卤化物四条主流路线，各有特点适配不同应用场景。氧化物固态电解质离子电导率高、机械性能和热稳定性好，但界面接触差，商业化进程较慢；硫化物固态电解质离子电导率与传统电解液相当，质地柔软、可塑性高，易组装电池，却易与空气中水分反应释放有毒气体；聚合物固态电解质柔韧性好、易制备，界面相容性优，但离子电导率低、电压窗口窄；卤化物固态电解质在高压电位下电化学稳定性好，与高压正极材料兼容性强，不过与锂金属界面稳定性差，且易水解、合成成本高。

目前全固态电池技术尚未完全成熟，半固态电池成为短期折中方案。半固态电池保留5%~20%的液态电解液，能缓解离子电导率低和界面接触差的问题，还可沿用液态电池80%以上的生产设备，仅需改造注液、封装等环节，产业化难度低于全固态电池，成本介于两者之间，是当前较具性价比的选择。

全球各国都在积极布局固态电池研发与产业化。日本较早行动，通过产学研联合模式推进，政府在2015-2024年间投资超2000亿日元，计划2030年实现固态电池商业化，丰田、松下、日产等企业以硫化物体系为主，量产时间多锁定2030年左右，丰田已造出续航1200公里、充电仅10分钟的固态电池，计划2027-2028年装车应用。韩国在《K电池发展战略》中明确2027年实现全固态电池初步商业化，计划2030年前投入20万亿韩元研发，三星SDI已开发出能量密度900Wh/L、循环寿命1000次的样品，建立中试线，预计2027年大规模量产。美国通过初创企业布局，技术路线多样，商业化进程较快，Solid Power、QuantumScape等企业已在试生产线建设和技术整合上取得进展。欧洲企业则侧重聚合物电解质路线，大众、宝马等整车企业通过投资初创企业或设立研发中心推进产业化。

国内在政策支持下，固态电池发展步伐加快。2020年国务院将固态电池研发上升到国家层面，2023年工信部等六部委提出加快研发固态电池，2025年《全固态电池判定方法》团体标准出台，解决了行业界定模糊问题。国内企业主要聚焦硫化物路线，宁德时代、国轩高科、卫蓝新能源、亿纬锂能等头部电池厂商均将量产时间定在2027-2030年间，目标能量密度多在400Wh/kg左右。宁德时代已建立10Ah级全固态电池验证平台，进入20Ah样品试制阶段；卫蓝新能源半固态电池已应用于通信基站，珠海6GWh产线投产，第二代半固态电池2025年量产，全固态电池预计2027年小批量装车；比亚迪2024年从中试生产线下线60Ah全固态电池，计划2027年启动批量示范装车。

固态电池下游应用场景广泛，新兴领域将率先导入。其高安全性与高能量密度优势，使其在低空经济、消费电子、新能源汽车、储能系统和人形机器人等领域都有广阔前景。无人机、机器人等新兴应用，以及潜水、航天等科研领域，对电池能量密度要求高但成本敏感度低，成为固态电池优先应用的领域。以机器人为例，巡逻机器人需6-10Ah电池容量以实现2-4小时运行，运输机器人需12-15Ah容量保障4-6小时工作，服务机器人则需要20-30Ah容量支撑9-12小时运行，固态电池能很好满足这些需求。随着技术成熟和规模化生产，固态电池成本将逐步降低，未来应用范围将扩展到消费电子、载人飞行器、汽车等市场，最终进入储能和工业领域。据预测，2025年全固态电池渗透率约0.1%，2030年或达4%，2035年将达到9%左右，2030年消费类场景固态电池应用渗透率有望突破12%。

在固态电池产业化过程中，生产工艺和设备升级至关重要。固态电池前段制膜工艺有干法和湿法两种，目前工艺正逐步向干法收敛。干法工艺不使用液态溶剂，直接将活性材料、导电剂和粘合剂的固体粉末干混，经干法涂布成形后辊压覆盖于集流体表面，省去了湿法工艺中的涂布、干燥及溶剂回收环节，优势显著。成本上，干法无需溶剂NMP，总成本降低约15%，且能耗更低，每生产10kWh二氧化碳排放量减少1000kg；生产效率上，干法仅需5个步骤，无需干燥时间，生产时间减少16.2%~21.4%；性能上，干法电极颗粒粘附性更好，机械强度更高，还能减少与固态电解质发生副反应的风险，提升电安全性，且在制备厚电极和全固态电池电极上更具优势。

锂电池生产分为前、中、后三段，前中段市场占比70%，核心工序价值量较高。全固态电池与传统液态电池产线设备差异明显，前中段工序设备变化尤为突出。前段引入干法电极制膜，原料预处理阶段用干混工艺取代湿法搅拌，新增纤维化设备，辊压工序对设备精度要求更高，分切采用高精度数控分切机。中段取消隔膜、注液环节，新增胶框印刷和等静压环节，使用叠片机替代卷绕机。胶框印刷用于解决极片边缘变形引发的内短路风险，叠片工艺更适应固态电池脆性固态电解质材料，等静压工艺则能提升电解质与极片的致密性，优化界面接触。后段化成分容设备也需升级，高压化成分容设备能消除固态电解质与电极间的微观空隙，降低界面阻抗，满足固态电池对化压力的更高要求。

随着固态电池产业从研发走向大规模应用，量产节点临近，产业链上下游将迎来新的发展格局。在技术创新与政策支持的双重驱动下，固态电池有望在未来几年内实现关键突破，为新能源产业发展注入强劲动力，推动能源存储和应用领域发生深刻变革。

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