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2025年10月17日 强于大市(维持) 固态电池中试线密集落地,设备升级前景广阔 固态电池设备行业深度报告 研报摘要 固态电池的优势及在新质生产力领域的应用:相比液态电池,固态电池的优势包括:(1)能量密度高;(2)安全性好;(3)循环寿命长。从当前锂电池的技术进展来看,有望经历液态电池、半固态电池(固液混合电池,包含凝聚态、凝胶态电池)到全固态电池的演进。固态电池在人形机器人、低空经济、深海科技等新质生产力相关领域展现出广泛应用前景。 固态电池生产流程的变化及关键设备:目前固态电池生产工艺尚未完全定型,但全固态电池生产工艺与现有的传统液态电池生产工艺存在较大差异,两者核心生产工序主要区别在于:前段环节,全固态电池更适配干法电极技术,增加了干法混合、干法涂布实现固态电解质膜制备;中段环节,固态电池采用“叠片+极片胶框印刷+等静压技术”取代传统的卷绕工艺,并删减了注液工序;后段环节,从化成分容转向高压化成分容。新增设备包括:前道的干法电极设备、中道的等静压设备;以及后道的高压化成分容。此外,固态电池制造所需要的叠片机需求也会增加。固态电池生产中新增的关键设备包括干法电极设备、干法涂布机、纤维化设备、等静压机、胶框打印设备、高压化成分容设备等。 证券分析师 佘闵华S0670524050001sheminhua@cnht.com.cn 重点上市公司及相关指数ETF:上市公司中,锂电设备龙头企业先导智能、海目星、利元亨布局固态电池制造设备全链条,其中先导智能作为拥有完全自主知识产权的全固态电池整线解决方案服务商,在固态电池设备领域处于领跑地位。其他设备企业则通过重点布局,部分企业的产品已经开始交付或者取得订单,另一些的产品则处于研发,试验阶段。当前市场上唯一追踪锂电设备的指数是长江证券锂电设备指数(003101.CJ),但目前尚没有追踪该指数的ETF产品。相对宽基的指数中,创业板新能源指数(399266.SZ)聚焦创业板市场中的新能源相关产业,锂电设备龙头先导智能位列第五大权重股,占比4.99%。挂钩该指数的ETF包括鹏华创业板新能源ETF(159261.SZ)、华夏创业板新能源ETF(159368.SZ)。 风险提示:(1)固态电池量产不及预期;(2)固态电池未来主流技术路线存在不确定性;(3)固态电池下游场景开发滞后;(4)宏观经济波动导致锂电池需求增速下滑;(5)ETF市场波动风险。 目录 一、固态电池的优势及在新质生产力领域的应用................................................4(一)固态电池的主要优势.................................................................................................4(二)固态电池在新质生产力领域应用广泛....................................................................4二、固态电池生产流程的变化及关键设备............................................................6(一)传统锂电生产流程.....................................................................................................6(二)固态电池生产工序及设备的变化............................................................................7(三)固态电池生产关键设备............................................................................................8(四)中试线密集落地,固态电池设备需求有望快速上升..........................................11三、重点上市公司及相关指数ETF.......................................................................12(一)上市公司在固态电池设备领域的布局..................................................................12(二)跟踪指数及相关ETF...............................................................................................15四、风险提示..........................................................................................................16 图表目录 图1:传统电池和固态电池的组成区别...................................................................................4图2:H216-S搭载高能量固态电池成功完成单次不间断飞行达到48分10秒..................5图3:传统锂电池制造涉及的主要设备...................................................................................6图4:湿法工艺与干法工艺流程的区别...................................................................................9图5:等静压机原理示意图......................................................................................................10图6:等静压机相对于其他加压设备的优势.........................................................................10 表1:液态电池和固态电池制造工艺的主要差异...................................................................7表2:全固态电池生产环节对应设备.......................................................................................7表3:等静压机相对于传统加压设备的优势.........................................................................10表4:国内企业固态电池中试线落地情况.............................................................................11表5:上市公司固态电池设备布局情况.................................................................................13表6:长江证券锂电设备指数成分股(2025.10.10).............................................................15表7:创业板新能源指数前十大成分股情况(2025.10.10).................................................15 一、固态电池的优势及在新质生产力领域的应用 (一)固态电池的主要优势 传统液态锂电池由正极、负极、电解液和隔膜四大关键要素组成。固态电池采用固态电解质取代传统液态电池中的电解液和隔膜。从当前的技术进展来看,锂电池有望经历液态电池、半固态电池(固液混合电池,包含凝聚态、凝胶态电池)到全固态电池的演进。 根据电解质材料体系的不同,固态电池可分为氧化物、硫化物、氢化物、卤化物四种主流路线,各个路线在锂电电导率、界面兼容性等性能上存在差异。相比液态电池,固态电池的优势包括:(1)能量密度高:相同体积和质量情况下,固态电池能够提升电芯容量,目前实验室固态电池能量密度普遍超过400Wh/kg,部分样品能量密度超过500Wh/kg,理论值可达900 Wh/kg,较当前主流量产锂离子电池的160-300Wh/kg(磷酸铁锂动力电池160-210Wh/kg,三元锂动力电池200-300Wh/kg)显著提升;(2)安全性好:固态电解质没有液体泄漏风险,熔点、沸点均较高,不易燃、耐高温、无腐蚀、不挥发,热稳定性和电化学稳定性比电解液更好,能承受碰撞和挤压等极端情况;(3)循环寿命长:固态电池能解决SEI膜持续生长、过度金属溶解、正极材料析氧、电解液氧化、析锂等问题,从而大大提升电池的循环性和使用寿命;(4)应用温度范围宽:硫化物固态电池在-40℃至80℃均可正常充放电,在极寒地区,容量保持率达70%(传统电池仅40%),适合全球全气候带应用。 (二)固态电池在新质生产力领域应用广泛 固态电池作为新一代锂电池技术,凭借高能量密度、高安全性、长循环寿命等优势,在人形机器人、低空经济、深海科技等新质生产力相关领域展现出广泛应用前景。 当前,续航困境已成为制约人形机器人和低空eVTOL规模化应用的重要瓶颈。在新能源汽车、低空经济和人形机器人等新兴产业的高速发展下,固态电池的市场需求正加速释放。 固态电池在人形机器人动力领域具有显著的优势,主要体现在续航能力、安全性和设计灵活性三个方面: 当前主流锂电池能量密度约为240Wh/kg,固态电池通过材料创新(如锂锰基正极、金属锂负极、硫化物电解质),可将能量密度提升至更高水平,支持更长时间的自主任务执行。固态电池的能量密度可达300-400Wh/kg,是传统锂电池的1.5-2倍,可显著延长机器人工作时间。 在安全性能方面,固态电池采用全固态结构,在高温、冲击等复杂工况下能保持内部稳定,固态电池使用不可燃、不挥发的固态电解质,大幅度降低了热失控的风险。此外,固态电池还可改善低温等恶劣环境下的性能、支持更高功率输出和更快充电、延长机器人的使用寿命。相比传统锂电池,固态电池可实现分体式设计,分布式部署能量模块,可灵活适配人形机器人不同部件的电压和功率需求。机器人各部位可独立配置电池单元,提升整体运动能力和负载效率。 2024年以来,在政策与市场的双重驱动下,低空经济迎来发展的风口,作为低空经济中最为关键的飞行器,eVTOL的飞行场景对电池性能提出了远超地面设备的要求,这要求电池能量密度稳定突破350Wh/kg,同时满足5C以上快充需求。此外,高空低温、振动冲击等极端环境更对安全性提出零热失控的严苛标准。固态电池凭借高能量密度和安全性成为eVTOL的理想动力源。2024年11月,亿航智能宣布,EH216-S搭载高能量固态电池成功完成单次不间断飞行测试,达到48分10秒,适用不同飞行需求,续航时间可显著提升60%—90%。 固态电池也是未来深海科技领域关键的动力支撑,深海探测装备(如深潜器、深海机器人)对电池的能量密度、抗压性、安全性要求苛刻,传统深海电力系统能量密度较低、成本高昂、维护不便,制约了深海装备的复杂作业能力。当前,无论是载人潜水器(HOV)还是无人无缆潜水器(AUV),锂电池正逐步取代传统的镍铬和银锌电池,成为