1、固态电池行业发展格局剖析

技术定位与应用价值:固态电池是2026年锂电技术核心主线,也是未来3-5年锂电技术迭代及增量拓展的主要方向。相比传统液态电池,固态电池具备显著优势,全固态电池液体含量可降至0%,在动力、储能等领域应用前景广泛。2030年固态电池能量密度有望达400-500,适配高端新能源汽车、高安全性储能、对能量密度要求极高的无人机、eVTOL等场景,可有效提升新能源汽车续航及储能系统能量密度。同时,下游技术更迭带动固态电池材料、合成技术及制备环节变革,固态设备环节有望最先受益,且全环节与传统设备存在技术差异、具备新增量,预计未来6年固态设备市场规模年增长率可达74%,国内固态设备龙头、传统锂电龙头已形成从单机到整线的设备布局矩阵。

政策支持与产业投资:固态电池已形成中央定调、地方试点推进的立体化政策支持体系。据不完全统计,2025年以来国内固态及半固态电池地方投资总额约240亿元,涉及产能规模约60GW,主要投向新能源汽车和高端储能两大核心应用场景。

车企布局与渗透预期:2024年已有多家车企启动固态电池推进进程,2027年是固态电池量产的关键时间关口,国内外车企均已投产专门产线试生产固态电池;上汽、长安、比亚迪等主流厂商也明确了固态电池量产时间表。2025-2030年是固态电池渗透率快速提升、技术实现突破的关键阶段,预计2030年渗透率可达10%左右。设备是固态电池量产的核心前提,行业产线扩张将带动新增设备需求释放。

2、固态电池核心设备技术解析

设备市场规模与机遇:相比传统锂电设备,固态电池设备技术更新迭代更为明显,下游积极扩产有望带动固态电池设备迎来新一轮扩张。随着固态电池产线大规模建设与投产,固态设备将成为产业链中最先受益的环节。据EVTank预计,2030年固态设备市场规模将超1000亿元。国内设备企业已围绕各环节展开布局,锂电龙头如先导、航可布局整线,聚焦干法设备的企业携手下游推进量产导入,产业链正从单点突破走向协同量产,为固态电池规模化落地奠定基础。

干法电极工艺优势:干法电极工艺更适配固态电池,尤其契合硫化物电解质路线——硫化物对水、氧及有机溶剂敏感,干法工艺无需溶剂与烘干,可显著降低成本并提升环境效益,还能提高极片压实密度与厚度极限。与传统湿法电极工艺相比,干法电极具备多重优势:一是成本层面,干法电极量产有望降低电池成本17%-30%,同时减少设备购置支出与工厂占地面积;二是性能层面,湿法工艺需消耗大量能源去除溶剂,溶剂残留会影响电池寿命,黏结剂还会增加电极电阻率,而干法工艺简化流程,无溶剂残留问题,活性材料活跃度更高,可实现更高的电极密度与导电性。

等静压设备核心价值:固态电池存在固固界面接触性差、易损耗的痛点,传统锂电热压、滚压等工艺无法实现高强度均匀施压,等静压设备成为解决该核心问题的关键,其需满足400-500兆帕的压强要求。等静压技术是将粉体置于高压容器中,使其受到各方向均匀压力以实现致密化,主要分为冷、温、热等静压三类:冷等静压以水或油为压力介质,工艺简单且应用广泛;温等静压需在工作过程中加热以达到特定温度条件;热等静压的均匀性表现更优,但技术难度相对更高。从适配性与经济性综合来看,冷、温等静压更适合固态电池规模化量产,二者单次循环成本更低、综合成本更优,可满足固态电池的压强需求,兼顾效率、成本与性能。

关键工艺技术解析:a. 原位固化技术:通过先注液后聚合的方式,将聚合物电解质注入电芯后引发聚合反应形成固态结构,可有效解决固固接触难题,固化后形成均匀稳健的界面。该技术能提升电解质电导率与锂离子迁移数,使电池倍率性能更优,还能增强电池安全性,固化后的聚合物电解质遇明火不燃烧且能自动熄灭。成本方面,量产后原位固化工艺的成本仅比液态电池高20%-30%,且设备切换需求少,可降低产线建设成本,适合聚合物流固态电池路线。

b. 转印工艺:针对固态极片与电解质的合成需求,解决传统喷涂工艺存在的涂层不均匀、材料易脆的问题。其通过将浆料涂覆在转移基材上烘干形成三相界面,再经热压完成介质转移,过程中无需接触大量溶剂,可解决容胀问题,提升电极尺寸精度与工艺稳定性,有效防止极片开裂并增加层间结合力。目前厂商正对传统转印工艺进行创新改进,优化极耳侧活性层的连接方式,进一步提升全固态电池的稳定性与抗短路能力。

c. 高压化成分容技术:传统锂电低压化成(仅1-5吨压力)无法解决固态电池固固界面阻抗高、性能不稳定的问题,固态电池需采用60-80吨的高压化成压力,且施压时间更长。高压化成需匹配真空封装技术与专用高压设备,通过长时间压力传导实现固固界面的形成与激活,确保电芯后续性能稳定发挥。

3、无负极技术深度解析

技术原理与核心特征:无负极技术核心原理为在负极集流体表面不预制以碳系为主的活性材料,锂离子从正极脱嵌后直接在集流体表面完成沉积与剥离。对比传统锂电池,后者锂离子充放电时会进入负极石墨层间形成碳六锂;对比锂金属电池,后者锂离子充电时以金属锂形式沉积在锂箔表面,放电时离子化回到正极,无负极技术的锂离子运动轨迹与锂金属电池类似,仅沉积、剥离发生在集流体表面而非锂箔表面。该技术具备能量密度高、成本低的核心优势:能量密度方面,无负极电池属于锂金属电池的特殊形式,锂金属比容量密度接近4000毫安时/克,放电电压平台显著高于传统锂离子电池;无负极电池能量密度约650瓦时/千克,体积能量密度约1300,传统低速电池能量密度仅约500瓦时/千克。成本方面,与金属锂负极技术相比,无负极技术减少了对金属锂的需求,制备流程得以简化,成本下降幅度较大。

·现存问题及解决路径:无负极技术目前面临锂枝晶和死锂两大核心问题:a. 锂枝晶问题:由于锂离子直接在集流体表面沉积,成核势垒较高易导致沉积不均匀,无序生长的锂枝晶可能刺破电解质膜,引发电池内部短路;b. 死锂问题:金属锂还原性强,会与电解质界面层反应形成固态SEI膜,在锂离子沉积与剥离过程中,SEI膜会反复破裂并重新生长,持续消耗电池内的活性锂离子,最终导致电池容量下降。针对这些问题,主要解决路径包括集流体改性、电解液优化、人工SEI膜构建及补锂剂应用,其中集流体改性是核心方向,具体有两种方案:一是采用三维多孔结构,通过增加集流体比表面积,使电流密度分布更均匀,同时提供更多离子传输通道,可有效抑制锂枝晶生长,并降低体积膨胀对集流体的影响;二是引入人工表层,通过降低成核势垒,诱导锂离子在集流体表面均匀沉积,避免局部沉积过多的情况。

4、无负极技术产业及标的分析

·产业端技术推进情况:2025年4月,宁德时代在科技日发布自生成负极技术,该技术性能优势显著:体积能量密度提升60%,质量能量密度提升50%,离子传递速度提升约100倍,活性离子消耗降低90%;通过自生成界面保护层,将活性离子渗透率降至93%,减少副反应消耗,提升循环寿命。2025年下半年起,宁德时代开始在已布局的固态电池中逐步采用该技术。此外,比亚迪拥有多孔海绵状结构的无负极技术,其集流体掺杂锂、钠、镁等与锂属性接近的金属元素,可降低锂离子动力学壁垒,使自由锂离子优先在底部沉积、金属锂自下而上生长,目前仅能看到相关专利,尚未有产品落地,后续需重点关注其工程化进展。

·中一科技价值分析:中一科技是国内锂电铜箔龙头,同时布局锂电铜箔与电子铜箔业务,产品涵盖单面、双面电解铜箔,当前核心产品为6微米以下极薄铜箔,电子铜箔覆盖8~210微米全系列规格。过去几年锂电铜箔行业产能利用率偏低,曾约50%,2025年行业产能利用率有所提升,多数企业达70%左右,部分企业达八九十,行业整体呈向好态势,且由于铜箔业务资产较重,企业未来扩产将更为谨慎。在无负极技术领域,中一科技处于行业领先地位,当前相关业务量较小尚未体现在业绩中,从专利及产业化反馈来看,公司拥有锂铜一体化负极材料制备专利,采用铜箔+锂合金层+碳层结构:锂合金层可抑制锂枝晶生长、增强金属锂与铜箔结合力、降低阻抗;碳层可增加锂离子吸附与扩散速率、改善电化学性能。基于测算:假设2030年国内无负极技术渗透率10%,中一科技市占率50%,单平改性集流体价格8元,1GWh用量1200万平方,该业务将贡献5亿以上业绩,对应150-200亿市值;主业回归正常状态后将有2-3亿业绩,对应50亿市值,公司总市值可达250亿以上,是无负极技术领域核心推荐标的。

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