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目前傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池性能已經(jīng)迫近理論上限，固態(tài)電池在能量密度和安全性方面都具有顯著優(yōu)勢(shì)。固態(tài)電池作為一項(xiàng)顛覆性的技術(shù)，被眾多電池企業(yè)和車企視為下一代產(chǎn)業(yè)變革的核心，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加速。

據(jù)業(yè)內(nèi)統(tǒng)計(jì)，固態(tài)電池“急先鋒”半固態(tài)電池已實(shí)現(xiàn)10GWh級(jí)別出貨。目前已經(jīng)有上汽智己、蔚來(lái)、東風(fēng)嵐圖、賽力斯等車型實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池裝車，廣汽埃安、長(zhǎng)安深藍(lán)、吉利、一汽等眾多車企，普遍規(guī)劃在2025年左右裝車半固態(tài)電池。國(guó)外的奔馳、大眾、豐田、日產(chǎn)、本田等車企也都在大力推動(dòng)固態(tài)電池早日裝車。

電池廠商方面，包括寧德時(shí)代、LG新能源、松下、億緯鋰能、國(guó)軒高科、孚能科技、正力新能、力神電池、蜂巢能源、欣旺達(dá)、瑞浦蘭鈞、比克電池、贛鋒鋰業(yè)、清陶能源、太藍(lán)新能源、衛(wèi)藍(lán)新能源等國(guó)內(nèi)外的眾多企業(yè)，都已經(jīng)在固態(tài)電池技術(shù)方面有所布局，并不斷加快量產(chǎn)進(jìn)程。

未來(lái)幾年，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)將快速發(fā)展。據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2025年和2030年，全球固態(tài)電池需求量將分別達(dá)到44.2GWh和494.9GWh;到2030年，固態(tài)電池市場(chǎng)空間有望超過(guò)1500億元，屆時(shí)對(duì)設(shè)備的更新需求也將非?？捎^，同時(shí)對(duì)設(shè)備企業(yè)的技術(shù)也提出了更高的挑戰(zhàn)。

01

打通固態(tài)電池量產(chǎn)工藝瓶頸

據(jù)電池中國(guó)了解，目前國(guó)內(nèi)不少鋰電設(shè)備廠商與下游車企和電池企業(yè)客戶合作，積極布局固態(tài)電池設(shè)備的研發(fā)，協(xié)同推動(dòng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)指出，國(guó)內(nèi)頭部鋰電設(shè)備商有望在固態(tài)電池時(shí)代仍保持全球領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

近期，利元亨在互動(dòng)平臺(tái)表示，該公司已成功打通全固態(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，并擁有超過(guò)百項(xiàng)的固態(tài)電池設(shè)備專利。目前利元亨的干法電極設(shè)備、電解質(zhì)壓制轉(zhuǎn)印設(shè)備、無(wú)隔膜疊片設(shè)備及高壓化成分容設(shè)備等，已經(jīng)與固態(tài)電池領(lǐng)域相關(guān)頭部企業(yè)進(jìn)行了方案對(duì)接，或提供了相應(yīng)的設(shè)備支持。

據(jù)介紹，利元亨能夠滿足氧化物、聚合物半固態(tài)電池批量生產(chǎn)的設(shè)備需求，同時(shí)也能滿足硫化物、鹵化物全固態(tài)電池整線生產(chǎn)設(shè)備需求。該公司的半固態(tài)電池設(shè)備已經(jīng)批量出貨，全固態(tài)電池設(shè)備也整線中標(biāo)，得到了客戶的認(rèn)可。值得注意的是，今年6月，利元亨美國(guó)首條固態(tài)電池前段設(shè)備成功交付。

另一家設(shè)備龍頭贏合科技近期也表示，該公司已掌握了固態(tài)電池濕法涂布、干法混料及干法成膜等技術(shù)。2024年，該公司開(kāi)發(fā)的濕法固態(tài)極片涂覆設(shè)備，已成功發(fā)貨到國(guó)內(nèi)某頭部客戶。近期，贏合科技自主研發(fā)生產(chǎn)的干法攪拌設(shè)備，也已成功交付至國(guó)內(nèi)某頭部客戶。

在干法技術(shù)方面，今年贏合科技推出了第三代干法混料纖維化+干法成膜工藝集成化設(shè)備，從粉體攪拌、纖維化、均勻鋪粉、多輥電極轉(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)，可大幅提升極片制造效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，在產(chǎn)品端具備更高的壓實(shí)密度和能量密度。

據(jù)了解，目前先導(dǎo)智能也已獲得多家國(guó)際知名企業(yè)固態(tài)電池關(guān)鍵設(shè)備訂單。今年11月，先導(dǎo)智能成功向韓國(guó)頭部電池企業(yè)交付了定制的固態(tài)干法電極涂布設(shè)備?！耙劳杏阡囯姰a(chǎn)業(yè)深厚的技術(shù)積淀與創(chuàng)新能力，公司可以為客戶提供從固態(tài)電極制備、固態(tài)電解質(zhì)膜制備及復(fù)合設(shè)備、裸電芯組裝到除氣封裝、化成分容等固態(tài)電池關(guān)鍵設(shè)備?！毕葘?dǎo)智能負(fù)責(zé)人表示。

除此之外，激光設(shè)備龍頭海目星表示，該公司在固態(tài)電池領(lǐng)域具備較強(qiáng)的新設(shè)備技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，目前已與欣界能源簽署2GWh固態(tài)電池合計(jì)4億元的量產(chǎn)訂單，這是業(yè)內(nèi)首個(gè)高能量鋰金屬固態(tài)電池設(shè)備的可量產(chǎn)商用訂單。

另外，福能東方表示，該公司旗下子公司超業(yè)精密具備生產(chǎn)固態(tài)電池設(shè)備的相關(guān)技術(shù)。聯(lián)得裝備透露，該公司在固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)有深度的布局，主要設(shè)備有模切疊片設(shè)備、電芯裝配段及pack段整線自動(dòng)化設(shè)備。信宇人表示，該公司在固態(tài)電池的干法涂布技術(shù)方面有布局，該技術(shù)可以應(yīng)用到干法正極和干法負(fù)極的制備上。

02

實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池設(shè)備突破

“在當(dāng)前的電池技術(shù)發(fā)展中，固態(tài)電池尚未形成統(tǒng)一的工藝路線。目前市場(chǎng)上主流的產(chǎn)品多為半固態(tài)或準(zhǔn)固態(tài)電池，而非全固態(tài)電池?！眹?guó)內(nèi)某設(shè)備廠商負(fù)責(zé)人表示，在采用硅碳負(fù)極和隔膜涂覆固態(tài)電解質(zhì)的情況下，現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝可以保持相對(duì)穩(wěn)定，無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)整。

多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，半固態(tài)電池是一個(gè)必不可少的階段。由于半固態(tài)電池對(duì)于現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池體系更迭較小，則可以在一定程度上借鑒傳統(tǒng)液態(tài)電池的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，降低生產(chǎn)成本，更有利于大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

相對(duì)來(lái)講，由于采用了全新的結(jié)構(gòu)和材料體系，全固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝相對(duì)半固態(tài)電池會(huì)更加復(fù)雜，成本也會(huì)更高。從整個(gè)行業(yè)來(lái)講，全固態(tài)電池量產(chǎn)仍存在一些工藝上的難點(diǎn)和技術(shù)挑戰(zhàn)。

比如，在固態(tài)電池的生產(chǎn)中干法正極連續(xù)生產(chǎn)面臨挑戰(zhàn)。干混技術(shù)和粉末定量進(jìn)料技術(shù)存在難題，降低了制造速度以及電極材料均勻分布。另外，為了固固界面很好地結(jié)合，固態(tài)電池的生產(chǎn)需要加大壓力，但大壓力對(duì)電池材料是一種極大的破壞。

工欲善其事，必先利其器。未來(lái)幾年中國(guó)應(yīng)打通全固態(tài)動(dòng)力電池全技術(shù)鏈，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有新能源車的動(dòng)力電池?fù)Q代，而設(shè)備的突破和不斷迭代升級(jí)，在此過(guò)程中將扮演關(guān)鍵角色。