固态电池设备行业专题深度系列一:等静压设备——制约固态电池量产的关键瓶颈-东吴证券(固态电池实现重大突破)

等静压设备是制约固态电池量产的关键设备,在固态电池制造中作用关键且市场潜力可观,但当前存在一定应用瓶颈,相关企业正积极突破,行业发展机遇与挑战并存。

等静压设备应用广泛且分类明确,历经70年发展,成熟用于航空航天、医疗等多领域,按成型与固结温度分为冷、温、热三类。冷等静压常温操作,成本低但致密化率低;温等静压在中温高压下实现性能与效率平衡,致密化率90%-95%,是固态电池最优工艺;热等静压高温高压下致密化率超99.8%,但成本高、效率低。其核心优势在于基于帕斯卡原理实现三维均匀致密化,解决固态电池固-固界面接触难题,相比传统热压与辊压,能提升离子电导率30%以上,降低内阻20%以上,延长循环寿命约40%。

在固态电池领域,等静压设备价值凸显且产业化加速。它用于电芯叠片后致密化环节,占固态电池产线设备价值量约13%,预计2029年市场空间达29亿元。国内外企业积极布局,传统厂商如瑞典Quintus、国内川西机器等依托技术积累推进设备落地;跨界玩家如先导智能推出卧式设备,利元亨开发自动化方案,电池厂如『宁德时代』布局专利并推进产线建设,预计2027年小批量生产。

不过,该设备存在安全性、产能小等瓶颈。设计制造上,腔体需承受高温高压,对材料和结构要求高,温/压控制精度严苛且安全性要求高;生产效率方面,升温加压耗时久,立式腔体自动化程度低、产线适配性差。针对这些问题,可通过前处理工艺优化、增大腔体容积、采用治具预装提升效率,卧式腔体结构也有望成为趋势以适配自动化产线。

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