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天风电新孙潇雅:固态电池设备的瓶颈-等静压

时间:2025年10月11日 18:54

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等静压机或成为固态电池增量设备。固-固界面致密化是全固态电池性能提升&量产的核心瓶颈,等静压技术可以用于改善全固态电池固固界面接触问题。对于固态电池而言,等静压技术可以有效消除电芯内部的空隙,提升电芯内组件界面之间的接触效果,进而增强导电性,提高能量密度,并减少运行期间的体积变化。预计全球等静压市场规模将在2030年达到912.59亿元,在预测期间,全球等静压市场年复合增长率预估为6.69%。

等静压机或成为固态电池增量设备

等静压机可用于解决全固态电池生产流程对高压的需求。考虑到固态电解质要与电极形成良好的固固接触界面、在循环过程中会发生接触损耗、以及要抑制锂枝晶形成等,必须施加超过100MPa的高压。全固态电池的生产需要施加极高的压力(通常需要超过300 MPa的压力)来使其致密化,以减少电池内的孔隙率并增强电极与固态电解质之间的接触。等静压的设备压力一般达到500Mpa以上,可以满足全固态电池生产流程对高压的需求。

等静压机将成为全固态电池当中核心增量设备。等静压机是一种通过均匀施加流体压力对材料进行成型或致密化处理的设备,在锂金属固态电池制造中,需将电解质、正负极电极层堆叠在一起进行封装,但是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。等静压机或成为合适的解决方案,等静压技术利用液体或气体不可压缩和均匀传递压力的性质、从各个方向对加工件进行均匀加压,使粉体各个方向上受到的大小一致的压力,从而实现高致密度坯体成型,有效消除电芯内部空隙。

等静压技术前期应用

等静压技术的主要应用场景

资料来源:海得实科技官网,微思纳米技术(苏州)有限公司官网,上海新诺仪器集团有限公司官网,天风证券研究所
资料来源:海得实科技官网,微思纳米技术(苏州)有限公司官网,上海新诺仪器集团有限公司官网,天风证券研究所

等静压机分类

等静压机成型和固结时的温度高低,主要分为冷等静压机、温等静压机、热等静压机三类。

1)冷等静压机:对粉末施加100-630MPa的压力,在常温下工作,无需加热装置。

2)温等静压机:工作温度一般不超过500℃,压强范围可达300MPa左右。

3)热等静压机:向制品施加各向同等压力(100~200MPa)的同时利用加热炉对制品施加1000~2200℃的高温。

等静压模具的类型:主要分为两种类型,湿袋等静压和干袋等静压。每种方法都有其独特的操作特点和优势,适合不同的生产需求。

等静压模具的优势:高密度和均匀压实、减少内应力、模具成本低、提高合金化可能性。

等静压设备行业发展

根据贝哲斯咨询在《中国等静压市场调研分析与发展前景预测报告2025年》中显示,2024年,中国等静压市场规模达167.44亿元(人民币),全球等静压市场规模达到618.78亿元,预计全球等静压市场规模将在2030年达到912.59亿元,在预测期间,全球等静压市场年复合增长率预估为6.69%。

分区域市场来看:等静压设备行业呈现出明显的区域发展特征,其中亚太地区增长潜力凸显,北美和欧洲则成为前景广阔的新型市场,这些地区共同为等静压行业的制造商和利益相关者提供了有利可图的发展机会。

•亚太地区成为全球市场的领导者:受大型制造基地、有利的政府举措和低劳动力成本等因素的推动,以及中国、日本、印度和韩国等国家对高性能部件的需求不断增加,亚太地区等静压市场持续增长。

•北美和欧洲是等静压工业的新兴市场:北美、欧洲这些地区已在航空航天与国防、汽车和能源等领域建立了制造业,从而推动了等静压成型市场的发展。

分设备的类型看:等静压机具有技术先进性、能耗低、故障率低、使用稳定性、使用维修方便性、安全性、长寿命久耐用性、压坯密度均匀一致等优点。按成型和固结时的温度高低,等静压设备主要分为冷等静压机、温等静压机、热等静压机三类。

•热等静压市场在全球等静压行业中占有最大的市场份额,航空航天、汽车、医疗、能源和制造等行业对可靠、高性能部件的需求增长带动市场不断发展。

•冷等静压是目前最常用的等静压成型技术,在固态电池的生产中已得到了广泛应用;其中干袋式冷等静压机自动化程度较高,可实现连续生产,适用于大批量生产。

头部公司的最新进展

纳科诺尔12025 年,重点布局固态电池核心设备领域,包括干法电极、锂带压延、电解质成膜、转印、复合及等静压等关键技术;2)等静压设备仍处于研发及验证阶段。

中航机载(军工和电子组联合覆盖)全资子公司川西机器。川西公司已累计生产不同规格等静压设备1500余台(套)。公司研制的等静压设备广泛应用于航空、航天、核工业等重点国防领域和高新技术领域。

风险提示设备研发进展低于预期,原材料价格波动风险,下游应用推进不及预期,新技术替代风险。

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