固态电池系列3：全固态电池工程化核心难点在哪？

电气设备 评级：看好 日期：2025.12.01 报告要点 全固态电池工程化核心难点在于压力的处理。从第一性原理角度看，离子传导的前提是材料接触，依赖于一定压力下实现，这分为初始压力、堆叠压力。电池充放电中的膨胀在全固态时代下成为难点，且负极材料迭代方向上是膨胀性更大的硅基/金属锂，对电池的稳定运行带来更大挑战。 等静压是全固态电池初始加压关键，潜力较大。全固态电池生产工艺中，核心在前段的极片辊压、中段的等静压、后段的高压化成等环节，其中等静压可实现较大、均应的压力，是致密化方案核心，其关键在连续化生产、设备大型化等，当前处于完善期。 低堆叠压力是保持全固态电池良好运行关键，本质是对界面问题的改善，主要通过材料、结构设计两方面实现。从材料上看，一方面，在硫化物电解质之外掺杂材料改善界面控制，另一方面采用硫化物基复合电解质等是潜力较大方案，从而实现电池“减压”运行。从结构设计上看，电池外部压强和轻量化之间的平衡是关键。 《25Q3风电业绩总结：盈利趋势向好“两海”指引方向》(2025/11/25) 《25Q3光伏业绩总结：反内卷带来行业曙光》(2025/11/18)《2025Q3锂电财报点评：产业供需紧平衡有望延续》(2025/11/17)《2025H1锂电财报点评：新周期有望开启，关注固态电池等新技术》(2025/9/12)《 全 球 储 能 市 场 盘 点 及 中 长 期 展 望 》(2025/9/5)《晶硅电池铜代银方案还有多久产业化？》(2025/8/21)《风驰“电车”系列4：储能卡点之电池日历寿命如何突破？》(2025/7/24)《固态电池系列2：从底层逻辑上看全固态电池难点和产业节奏》(2025/7/14) 全固态预计以2027年示范性装车为节点，消费类（EV tol和人形机器人等）场景或将在此前开启示范应用。 从投资机会上，建议关注辊压、等静压、高压化成等设备，以及硫化物、复合电解质的卤化物等方向。 1、硫化物、卤化物等电解质材料降本不及预期。2、全固态电池设备规模化和相关工艺进展不及预期。3、假设全固态电池产业进度超预期，则我们预期的量产时间将提前；反之则推迟。4、卤化物和硫化物仍处于产业早期阶段，技术基本收敛，但未来是否有新材料，具备不确定性。 风险提示： 内容目录 3.1界面材料改性实现“减压”.............................................................................................................................123.2电池结构设计保持堆叠压力稳定性..............................................................................................................16 四、相关产业链和产业进度.............................................................................................................17 风险提示..........................................................................................................................................19 图表目录 图表1：从本征角度看全固态电池的难点和改进措施............................................................................................................................4图表2：典型的固态电池由正极、负极和固态电解质组成.....................................................................................................................5图表3：全固态电池需要处理制备压力和堆叠压力................................................................................................................................5图表4：负极材料未来迭代方向是硅基/金属锂，膨胀性更大.................................................................................................................5图表5：全固态和传统液态电池工艺对比..............................................................................................................................................6图表6：干法多辊双面成膜复合系统.....................................................................................................................................................7图表7：辊压、等静压等均是致密化手段..............................................................................................................................................7图表8：全固态电池等静压机理.............................................................................................................................................................7图表9：等静压电池帮助材料致密化......................................................................................................................................................8图表10：温等静压下材料孔隙率（0.15%）比冷等静压（1.8%）低.......................................................................................................8图表11：等静压工艺参数情况...............................................................................................................................................................8图表12：Quintus等静压机参数.............................................................................................................................................................9图表13：典型温等静压工艺各段工序流程及加工时间...........................................................................................................................9图表14：先导智能固态等静压设备参数................................................................................................................................................9图表15：等静压设备体积的增大带动成本快速降低............................................................................................................................10图表16：设备大型化提升电池处理年产能...........................................................................................................................................10图表17：等静压设备企业关键参数等进展...........................................................................................................................................10图表18：一体式卧式高温夹具机.........................................................................................................................................................11图表19：全固态电池各个步骤中需要不同的压力................................................................................................................................12图表20：合适的堆叠压力下电池有较好的循环特征............................................................................................................................12 图表21：不同固态电解质特性不一，硫化物基于电导率占优，潜力较大............................................................................................12图表22：碘掺杂硫化物电解质后外部0压力下具备较好循环性...........................................................................................................13图表23：碘掺杂硫化物电解质组装的电池有较低的堆叠压力...........................