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固態(tài)電池：全固態(tài)電池相比于液態(tài)電池，采用固態(tài)電解質(zhì)取代液態(tài)電解質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)固態(tài)鋰電池高能量密度、高循環(huán)穩(wěn)定性和高安全性能的關(guān)鍵。因此相比起液態(tài)電池，固態(tài)電池有許多優(yōu)勢，是鋰電池未來的發(fā)展方向。 固態(tài)電池工藝的獨(dú)特工序：固態(tài)電池工藝的核心特點(diǎn)在于用固態(tài)電解質(zhì)代替了液態(tài)電解質(zhì)，分別為氧化物、硫化物、聚合物。相比液態(tài)電池，固態(tài)電池工藝有幾大獨(dú)特點(diǎn)，集中在前中段工序：1）正極材料需要與固態(tài)電解質(zhì)形成復(fù)合正極；2）負(fù)極材料的制備有所不同；3）中段工藝中不可用卷繞，只能用疊片；4）取消注液環(huán)節(jié)。獨(dú)特固態(tài)電池工序，呼喚全新一代電池設(shè)備，打開廣闊的市場空間。 前段工序：正極制備、負(fù)極制備、成膜工藝需要新思路的電池設(shè)備 固態(tài)電解質(zhì)成膜工藝：固體電解質(zhì)膜為全固態(tài)電池獨(dú)有結(jié)構(gòu)，取代了液態(tài)電池的隔膜和電解液。此工藝環(huán)節(jié)的決定了固體電解質(zhì)膜的厚度，過厚會降低固態(tài)電池的能量密度、提高電池內(nèi)阻；過薄則機(jī)械性能會變差，可能引起短路。固態(tài)電解質(zhì)成膜工藝是固態(tài)電池制造的 核心環(huán)節(jié)，可以分干法工藝與濕法工藝。濕法工藝簡單且成熟，適用于規(guī)模化生產(chǎn)。干法工藝能夠有效降低成本，對環(huán)境友好。 正極制備：在固態(tài)電池工藝中，以固態(tài)形式存在的電解質(zhì)的注入被提前了。正極材料的制備環(huán)節(jié)中，需要將正極活性物質(zhì)與固態(tài)電解質(zhì)粉混合，經(jīng)過燒結(jié)等手段形成復(fù)合正極。 負(fù)極制備：與液態(tài)電池不同，固態(tài)電池的負(fù)極材料使用的是鋰金屬，也需要一些具體工藝上的改變。 核心觀點(diǎn)：前段工序的三項(xiàng)改變，呼喚全新的電池設(shè)備。固態(tài)電池市場前景廣闊、技術(shù)壁壘高，是電池設(shè)備廠商的必爭之地。 干法電極設(shè)備：由于濕法工藝的溶劑殘留問題，干法工藝成為全固態(tài)剛需 干法電極VS濕法電極：兩者極片制造方式核心區(qū)別在于流程中有無溶劑。由于降本、性能等優(yōu)勢，業(yè)界正在從濕法電極走向干法電極。 1）濕法電極：用活性材料、導(dǎo)電添加劑、溶解在溶劑中的粘結(jié)劑混合而成的漿料，按要求濕涂在集流體表面，然后烘干以去除溶劑。 2）干法電極：在無溶劑的環(huán)境下，將活性材料、導(dǎo)電劑和固態(tài)粘合劑進(jìn)行干法混合后，將其輥壓覆蓋在集流體表面來形成電極。干法技術(shù)在固態(tài)電池享有突出的工藝優(yōu)勢：干法工藝相比起傳統(tǒng)濕法工藝有諸多優(yōu)勢，或?qū)⒊蔀槲磥砉虘B(tài)電池制造的主要方向。 1）干法電極拋棄傳統(tǒng)液態(tài)溶劑，與固態(tài)電池設(shè)計(jì)理念類似：固態(tài)電池的成品不存在液態(tài)物質(zhì)。在干法技術(shù)的賦能下，固態(tài)電池的極片制造過程可以實(shí)現(xiàn)完全干燥，消除了濕法工藝烘干后，溶劑分子的殘留問題。也有效去除了溶劑成本與烘干成本。 2）多種固態(tài)電解質(zhì)不適合用濕法：硫化物電解質(zhì)與極性有機(jī)溶劑會產(chǎn)生強(qiáng)烈的絡(luò)合反應(yīng)，澆鑄后無法完全去除溶劑，硫化物電解質(zhì)會被溶解，氧化物電解質(zhì)也會與有機(jī)溶劑發(fā)生反應(yīng)，嚴(yán)重影響離子導(dǎo)電性，降低性能，因此干法電極在硫化物固態(tài)電池優(yōu)勢顯著。 中段工序：疊片或代替卷繞成為固態(tài)電池主流，設(shè)備市場規(guī)模前景廣闊 疊片機(jī)或成為固態(tài)電池主流：在液態(tài)電池的制造中，電池極片可用卷繞或者疊片的方式。目前液態(tài)電池制造流程中，無論從規(guī)模經(jīng)濟(jì)還是成本進(jìn)行考慮，卷繞工藝會更主流一些。但是固態(tài)電池由于其固態(tài)電解質(zhì)的特性，如氧化物和硫化物韌性較差，疊片工藝會比卷繞工藝更加合適，可能成為未來的方向。 固態(tài)電池疊片工藝與液態(tài)電池有顯著不同，需要對原有疊片機(jī)進(jìn)行改良：液態(tài)電池的疊片/卷繞環(huán)節(jié)是講正負(fù)極片與隔膜有序裝配，而固態(tài)電池則是將正負(fù)極片與固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行裝配，因此疊片機(jī)設(shè)備廠商應(yīng)該對現(xiàn)有的液態(tài)電池疊片設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化。 疊片機(jī)較卷繞機(jī)價(jià)值量更高，市場規(guī)模前景廣闊：從傳統(tǒng)的單條產(chǎn)線來看，一條產(chǎn)線需要10臺卷繞機(jī)，按照300-350萬元/臺的價(jià)格，一條產(chǎn)線下卷繞機(jī)的價(jià)值大概3000-3500萬元。一條產(chǎn)線需要的疊片機(jī)數(shù)量與電池片數(shù)有關(guān)，中航鋰電的一條產(chǎn)線一般需要10臺切疊一體機(jī)，按照600萬元/臺的價(jià)格，一條產(chǎn)線的疊片機(jī)價(jià)值量大概為6000萬元，蜂巢短刀電池的一條產(chǎn)線需要20臺切疊一體機(jī)，一條產(chǎn)線的疊片機(jī)價(jià)值量大概1.2億元。在固態(tài)電池時(shí)代，疊片設(shè)備市場規(guī)模的前景有望更加廣闊等靜壓機(jī)會是全固態(tài)電池當(dāng)中核心增量設(shè)備：等靜壓機(jī)是一種能提供更高壓力的設(shè)備，但是液態(tài)電池的傳統(tǒng)熱壓、輥壓方案提供壓力有限且施加壓力不均勻，難以保證致密堆積的一致性要求，進(jìn)而影響固態(tài)電池性能。而等靜壓機(jī)或?qū)⒊蔀楹线m的解決方案，等靜壓技術(shù)可以有效消除電芯內(nèi)部的空隙，提升電芯內(nèi)組件界面之間的接觸效果，進(jìn)而增強(qiáng)導(dǎo)電性，提高能量密度。 國內(nèi)大廠積極布局固態(tài)電池等靜壓環(huán)節(jié)：等靜壓機(jī)之前一般用于陶瓷、合金、石墨等領(lǐng)域的加工，在固態(tài)電池領(lǐng)域仍處于探索階段，并且在對全固態(tài)電池進(jìn)行等靜壓成型時(shí)，其壓力一般超過400Mpa，對設(shè)備有著高性能要求。目前，寧德時(shí)代、比亞迪、利元亨等國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈大廠都在積極布局等靜壓技術(shù)。其中，利元亨已經(jīng)提出了固態(tài)電池電芯等靜壓處理方法、裝置及生產(chǎn)線專利。 國內(nèi)等靜壓機(jī)企業(yè)異軍突起，為固態(tài)電池的應(yīng)用打下供應(yīng)鏈基礎(chǔ)：近年來，以中國鋼研等為首的國產(chǎn)等靜壓機(jī)廠商進(jìn)步明顯。其中，中國鋼研的HIPEX1850 是目前世界第二大尺寸的熱等靜壓裝備，可應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域大型核心零部件的加工。 固態(tài)電池整線領(lǐng)域：國內(nèi)廠商知識產(chǎn)權(quán)體系齊全，設(shè)備位于市場技術(shù)前沿先導(dǎo)智能：1）產(chǎn)品：全球唯一擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全固態(tài)電池整線解決方案廠家，已成功打通全固態(tài)電池量產(chǎn)的全線工藝環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了從整線解決方案到各工段的關(guān)鍵設(shè)備覆蓋，2）訂單：目前，先導(dǎo)智能的固態(tài)電池設(shè)備及干法電極設(shè)備已成功發(fā)貨至歐洲、美國、日韓等國家和地區(qū)的知名汽車企業(yè)、頭部電池客戶、新興電池客戶現(xiàn)場。 贏合科技:1）產(chǎn)品：老牌整線廠商，設(shè)備產(chǎn)品貫穿多個(gè)固態(tài)電池工藝環(huán)節(jié)。2）技術(shù)優(yōu)勢：在固態(tài)電池領(lǐng)域以及替代高能耗濕法電極工藝制備方面，推出了干法電極解決方案。3）合作客戶：并且與行業(yè)頭部客戶國軒高科在電池領(lǐng)域開展深度合作。利元亨：1）產(chǎn)品：目前利元亨已經(jīng)具備了生產(chǎn)固態(tài)電池的整線裝備研發(fā)與制造能力。2）核心客戶：利元亨就與清陶能源簽署了固態(tài)電池產(chǎn)線設(shè)備購銷合同，從制片段到化成分容檢測段，并已于2022年交付產(chǎn)線。2023年，利元亨交付清陶能源的產(chǎn)線已進(jìn)入量產(chǎn)狀態(tài)。 固態(tài)電池?cái)嚢铏C(jī)領(lǐng)域：緊跟前沿干法電極技術(shù)，打開海外固態(tài)電池設(shè)備市場贏合科技:1）最新干法攪拌產(chǎn)品：11月8日贏合科技官方宣布，贏合科技自主研發(fā)生產(chǎn)的首臺干法攪拌設(shè)備已成功交付至國內(nèi)頭部客戶現(xiàn)場。2）產(chǎn)品優(yōu)勢：這款干法攪拌設(shè)備特別針對全固態(tài)電池及干法電極技術(shù)進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，可適應(yīng)不同材料、配方、工藝等各種復(fù)雜工況穩(wěn)定生產(chǎn)。 利元亨：1）打開海外市場：2024年6月，利元亨美國首條固態(tài)電池前段設(shè)備順利出機(jī)，其中包括自產(chǎn)的雙行星攪拌機(jī)。憑借其在固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域的深厚積淀，利元亨在全球舞臺上實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)略性的拓展。2）固態(tài)電池?cái)嚢铏C(jī)設(shè)備：適用于固態(tài)電池制的雙行星攪拌機(jī)憑借創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對各種粘度物料的高效混合，靈活度較高。并且通過自動(dòng)化技術(shù)的迭代升級，顯著增強(qiáng)了生產(chǎn)過程的安全性和效率。 固態(tài)電池輥壓機(jī)領(lǐng)域：一體化是干法輥壓設(shè)備大趨勢，國內(nèi)廠商走在前頭 一體化是干法輥壓發(fā)展方向：設(shè)備大型化集成化是干法電極未來發(fā)展趨勢，有利于提高干電極制作效率、減少掉粉、控制產(chǎn)品良率。 贏合科技:1）產(chǎn)品介紹：在固態(tài)電池輥壓設(shè)備領(lǐng)域，贏合科技今年推出了其第三代干法攪拌纖維化+干法成膜全固態(tài)工藝。該解決方案攻克了粉體攪拌、纖維化、均勻鋪粉、多輥點(diǎn)擊轉(zhuǎn)移、多輥厚度閉環(huán)、電極切邊、電極復(fù)合七大核心技術(shù)，在制造端可大幅提升極片制造效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。2）一體化優(yōu)勢：贏合科技的設(shè)備是干法輥分一體機(jī)領(lǐng)域先行者，將干法電極設(shè)備流程的輥壓環(huán)節(jié)和分切環(huán)節(jié)進(jìn)行整合一體化，增強(qiáng)了制造效率、降低了客戶成本，是未來干法電極技術(shù)的方向。 納科諾爾：1）產(chǎn)品介紹：2024年2月，鋰電輥壓設(shè)備龍頭納科諾爾聯(lián)合清研電子重磅亮相干法電極成型覆合一體機(jī)。2）一體化優(yōu)勢： 這臺設(shè)備實(shí)現(xiàn)了電極膜成型以及電極膜與集流體復(fù)合的一體化，具備先進(jìn)的干法輥壓功能與干法成膜功能，率先開啟干法電極的產(chǎn)業(yè)化及國產(chǎn)化進(jìn)程，搭載的干法電極技術(shù)適配固態(tài)電池領(lǐng)域。3）訂單情況：根據(jù)納科諾爾官方披露，目前公司干法輥壓設(shè)備已經(jīng)獲得下游頭部客戶的訂單。陸續(xù)向客戶提供十多套干法電極設(shè)備。 固態(tài)電池疊片機(jī)領(lǐng)域：隨生產(chǎn)線出海東風(fēng)，進(jìn)軍海外市場 先導(dǎo)智能:1）生產(chǎn)線出海情況：先導(dǎo)智能在互動(dòng)平臺表示，在固態(tài)電池領(lǐng)域，公司已與歐美、日韓主要固態(tài)電池企業(yè)和主機(jī)企業(yè)開展了固態(tài)電池及干法電極相關(guān)合作，現(xiàn)已交付固態(tài)電池關(guān)鍵前道干法剪切混料設(shè)備、成膜復(fù)合設(shè)備等設(shè)備。2）疊片機(jī)設(shè)備：隨著固態(tài)電池生產(chǎn)線的出口，先導(dǎo)智能已完成交付首批固態(tài)電池分切疊片一體設(shè)備，在國際市場上具備相當(dāng)?shù)母偁幜Α?/span> 利元亨：1）生產(chǎn)線出海情況：2024年6月，利元亨美國首條固態(tài)電池前段設(shè)備順利出機(jī)，利元亨憑借其在固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域的深厚積淀，在全球舞臺上實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)略性的拓展。2）疊片機(jī)設(shè)備：其中，固態(tài)電池生產(chǎn)線所用到的利元亨Z字型疊片機(jī)已處于行業(yè)前沿，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)0.1s/pcs的高效疊片速度與≤±0.3mm的超高精度對準(zhǔn)，樹立了行業(yè)標(biāo)桿。
