固态电池设备行业深度:
固态电池0-1快速发展,产业化初期设备商优先受益
2025年7月1日
研究报告
l固态电池具备高能量密度高安全性,未来应用场景广阔。固态电池与液态电池的本质区别在于电解质的形态,全固态电池具备高能量密度、高安全性等优势,当前半固态电池开启规模化装车,全固态电池预计2027年开始小批量上车,2030年后规模化应用于储能领域,低空经济人形机器人也有望打开应用空间。海外整车厂电池厂加速布局固态试图弯道超车,我国政策积极推进固态电池产业化,多数企业计划在2027-2028年实现小批量装车或量产目标。我们预计固态电池2025年陆续完成中试,2026-2027年陆续小批量装车,2028-2029年形成规模化量产。当前中试阶段单GWh设备价值量在5-6亿元,后续随着规模化量产及设备节拍良率提升有望降至2.5亿元/GWh,若假设2029年新增全固态电池产能80-100GWh,对应当年新增设备需求有望超200亿元。
l全固态电池干法工艺为主线,打开设备全新需求空间。前道、中道、后道均有变化:(1)前段变化最大,主要在于电解质膜和极片制作工艺上,全固态电池干法工艺增加了干法混合、干法涂布环节实现固态电解质膜制备,不再需要使用溶剂,也不存在烘干环节;全固态电池湿法工艺仍然保留了利用溶剂制备电解质与粘结剂溶液后涂布蒸干制备电解质膜的工序。(2)中段电芯装配环节:全固态电池采用“叠片+极片胶框印刷+等静压技术”取代传统的液态电池卷绕工艺,并删减了注液工序;(3)后段化成分容环节:从液态电池化成分容转向全固态电池所需的高压化成分容。
l本土重点设备公司:(1)先导智能:率先打通整线设备,中试线级别整线已量产。(2)赢合科技:深度布局前道设备,已向龙头出货中试设备。(3)曼恩斯特:完成干法+湿法设备双线布局,已在多家客户端验证。(4)纳科诺尔:辊压设备先发优势显著,携手产业共同研发。(5)联赢激光:激光焊接龙头有望受益固态电池装配设备需求量提升;(6)华亚智能:子公司冠鸿智能布局辊压设备,携手客户推进中试;(7)利元亨:完成整线设备布局,硫化物路线整线交付广汽;(8)先惠技术:携手固态电池先发玩家,布局辊压机;(9)宏工科技:干法混料纤维化设备先发布局。
l投资建议:重点推荐固态电池设备整线供应商【先导智能】、激光焊接设备商【联赢激光】、化成分容设备商【杭可科技】,建议关注干/湿法电极设备商【赢合科技】、干法电极模组PACK【先惠技术】、整线供应商【利元亨】、干法电极设备商【曼恩斯特】、干法辊压机【纳科诺尔】、干法电极设备商【华亚智能】等。
l风险提示:下游扩产不及预期,技术进展不及预期。
2
投资要点
3本土重点设备公司
4投资建议
5风险提示
1固态电池具备高能量密度高安全性,未来应用场景广阔
2全固态电池干法工艺为主线,打开设备全新需求空间
目录
l固态电池与液态电池的本质区别在于电解质的形态。液态电池使用液态电解质,隔膜用于防止正负极短路并允许离子通过。当发展到半固态电池,电解质部分变为固态,但仍保留电解液与隔膜。当进一步发展到全固态电池,电解质完全变为固态,隔膜也一同取消。
l当前液态电池存在能量密度低、电解质易燃易爆、低温衰减等问题:1)能量密度较低:液态电池难以突破350Wh/kg的极限,目前主流的磷酸铁锂电池的能量密度在200Wh/kg以下,三元锂电池的能量密度在200-300Wh/kg之间,无法满足重大发展的需求,限制了多场景的应用;2)液态电解质易燃易爆:液态电解质中的有机溶剂具有易燃性、高腐蚀性,在过度充电、内部短路等异常时电解液发热,有自燃甚至爆炸的危险;3)低温衰减:在低温条件下,电解液的粘度增加,导致锂离子的迁移速率降低,进而影响电池的充放电效率;同时电解液的电导率也会随着温度的降低而显著下降,这进一步加剧了电池性能的衰减。
磷酸铁锂电池
三元锂电池
半固态
全固态
单体标称电压
3.2V
3.7V/3.8V
3.8-4.5V
4-6V
能量密度
160-180wh/kg
200-280wh/kg
280-320wh/kg
500wh/kg
循环寿命
2500圈
1500圈
800圈
2000圈
量产最大倍率
4.5C
5C
2C
5-10C
充电环境
-10℃-55℃
-0℃-45℃
-0℃-45℃
-30℃-60℃
放电环境
-20℃-55℃
-10℃-60℃
-10℃-60℃
-40℃-70℃
耐高温
500℃
200℃
200℃
800℃
耐低温
-20℃
-10