一、固态电池与液态电池的本质区别在哪?
在于电解质的形态。液态电池使用液态电解质,隔膜用于防止正负极短路并允 许离子通过。当发展到半固态电池,电解质部分变为固态,但仍保留电解液与隔膜。当进一步发展到全固态电池,电解质完全变为固态,隔膜也一同取消。
二、液态电池有什么缺点?导致大家都在研究固态电池
当前液态电池存在能量密度低、电解质易燃易爆、低温衰减等问题:
1)能量密度较低:液态电池难以突破
350Wh/kg的极限,目前主流的磷酸铁锂电池的能量密度在200Wh/kg以下,三元锂电池的能量密度在200-300Wh/kg之间,无法满足重大发展的需求,限制了多场景的应用;
2)液态电解质易燃易爆:液态电解质中的有机溶剂具有易燃性、高腐蚀性,在过度充电、内部短路等异常时电解液发热,有自燃甚至爆炸的危险;
3)低温衰减:在低温条件下,电解液的粘度增加,导致锂离子的迁移速率降低,进而影响电池的充放电效率;同时电解液的电导率也会随着温度的降低而显著下降,这进一步加剧了电池性能的衰减。
各类电池对比
三、固态电池有什么优点?
固态电池具备高能量密度、高安全性、不存在低温衰减问题。
(1)高能量密度:传统液态锂电池能量密度小于 300Wh/kg,而固态电池的能量密度能达到300-500Wh/kg
(2)高安全性:传统液态电池的电解液使用可燃性有机溶剂,在受到外力或封装不善时容易发生漏液现象,而固态电解质不存在液体泄漏的问题,在针刺、挤压测试中不易短路或起火,抗物理损伤性能优于液态电池
(3) 解决低温衰减问题:全固态电池由于采用全固态电解质,不会出现电解液在低温环境下充放电效率衰减问题
四、固态电池和液态电池的生产工序有什么区别?
区别见下图:
电池设备厂商作为上游“卖铲人”,要建厂线,必须先买设备,电池设备厂商有望率先受益
本期将全面梳理固态电池设备产业链,并梳理出具有代表性且热度较高的公司,供大家进一步研究参考
五、下面是9家固态电池设备核心公司,建议点赞收藏:
第9家,宏工科技--在固态电池前道设备中具备显著技术优势
(1)公司已成为固态电池上料、输送、搅拌等关键环节的核心设备供应商,方案稳定性与工艺适配性获得广泛认可
(2)公司与清研电子成立合资公司(持股49%),成功解决PTFE纤维化难题,相关产品已实现客户销售。干法设备自动化难度高,公司提前三年布局,产品性能居于行业前列。
(3)公司已与卫蓝新能源、清陶能源等客户签署千万元的固态设备合同。聚焦物料前道环节,已解决粉尘零泄漏和全程隔氧难题。
第8家,先惠技术--与清陶能源深度合作
2024年7月,先惠技术与清陶能源签署合作研发协议,围绕全固态电池核心关键装备的研发和产业化开展工作。首台中试设备计划2025年6月底交付清陶,能够用于全固态或半固态电池产线。
第7家,利元亨--完成固态电池整线设备布局
(1)公司目前已实现固态电池整线制造全覆盖,核心设备包括干法涂布一体机、辊压与电解质复合一体机、印刷叠片一体机及高压化成设备
(2)公司与广汽埃安合作的硫化物中试线已于2024年6月完成首批交付,预计将于2025Q3完成整线交付,目前已进入生产调试与参数优化阶段
第6家,华亚智能--子公司冠鸿智能是业内领先的干法电极设备制造商
(1)子公司冠鸿智能推出固态电池辊压设备,设备稳定性强。
(2)子公司冠鸿智能与上海海希工业通讯股份有限公司正式签署200MWh全固态电池生产线项目协议, 双方将共同推进干法电极技术在固态电池领域的落地与规模化应用。
第5家,联赢激光--本土激光焊接设备龙头,掌握焊接核心技术
(1)产品涵盖激光器及激光焊接机、工作台和激光焊接自动化成套设备三大类;在客户端,公司长期绑定宁德时代,并积极拓展国轩高科、亿纬锂能等大客户。
(2)2024年11月公司向头部客户发送了固态电池装配试线。头部客户的固态电池项目属于地方支持项目,计划于2025年底前进行中期评审,2026年底完成装车测试,并于2027年进入小批量生产阶段。
第4家,纳科诺尔--国内最早布局干法电极设备的企业之一,先发优势显著
(1)在锂电池极片辊压设备领域,公司稳居行业领先地位;客户资源优质,宁德时代、比亚迪等知名企业均为公司核心客户
(2)公司携手青研电子及四川新能源汽车创新中心(欧阳明高院士团队),积极布局固态电池设备,已推出多款前道设备
(3)公司辊压设备持续交付龙头客户。截至2025年6月已累计测试超过10吨材料样品,负极辊压设备已经达到设计要求,正极材料配方持续优化中。
第3家,曼恩斯特--完成干法+湿法设备双线布局,已在多家客户端验证
2024年公司已初步完成固态电池“湿法+干法”工艺装备的双线布局,且为国内外多家企业提供了固态/干法工艺的测试验证实验,并在混合设备、双螺杆挤出设备、多辊成膜设备等多款核心产品均有订单贡献。
第2家,赢合科技--深度布局前道设备,已向龙头出货中试设备
(1)今年1月,公司接连中标国内头部客户大单,包括涂布、辊分及组装线订单。
(2)海外锂电池扩产需求明确,2024年公司陆续取得欧美、日韩、印度、东南亚等地区的锂电设备订单,出海已实现较大突破。
第1家,先导智能--已经打通固态电池整线设备,固态电池试线设备交付国内外头部玩家
(1)公司重视固态电池前沿技术研发,2024年其固态电池研发团队占总员工比例超过35%
(2)公司与宁德2024年签订战略合作协议,双方将在固态电池领域开展研发合作
(3)公司的固态电池设备及干法电极设备已成功发货至国内、欧洲、美国、日韩等国家和地区的知名汽车企业、头部电池客户、新兴电池客户现场,并获得客户认可和重复订单
风险提示:
(1)下游应用进展低于预期,固态电池多数仍处于实验室阶段,商用化时间存在较大不确定性
(2)上游原材料价格波动风险。固态电池中的锆、锗、锂等金属原材料价格较高,价格波动时,对下游需求影响较大,因此存在价格上涨后,下游需求放缓的风险
(3)新技术替代风险,电池技术日异月新、迭代较快,存在技术替代的风险。一旦技术替代,意味着大量产线可能会被淘汰
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