（来源：老司机驾新车）

1、全固态电池产业化进度与障碍

·当前研发阶段：全固态电池主流为硫化物路线，其电导率等性能达实际应用要求。国内硫化物全固态电池处于小试/小批量样品制造阶段，参与研发的机构有中科院物理所（投资中科固能）、欧阳明高院士四川宜宾工作站固态电池研究院、洛城新能源、广东佛山有研新材料研究院、长安汽车研究院等。目前批量装车的是半固态（或准固态、凝聚态）电池，通过添加少量液态电解质提高电导率。

·产业化核心障碍：全固态电池产业化面临核心障碍。一是成本高，硫化物固态电解质成本需时间降低；二是生产设备为单台研发设备，未批量化，需像苹果手机一样迭代升级，逐步实现批量化生产，耗时较长。

2、全固态电池关键参数与应用场景

·核心性能参数：实验室/中试阶段的全固态硫化物电池，在容量和循环次数等核心性能参数上表现如下：容量方面，最大仅为20安时，而动力汽车单体电池容量通常需60安时以上，当前容量无法满足动力电池需求。循环次数方面，不同正极 负极组合表现有差异：三元材料搭配锂金属负极，循环约1000次；搭配硅碳负极，超2000次；使用改性钴酸锂作为正极（如中科院物理所中国固能的产品），循环超7000次。

·应用场景梯度：全固态电池在不同应用场景的放量顺序受容量需求和循环寿命要求影响。3C消费电子场景（如充电宝、移动电源、便携式音箱等），所需电池容量仅20安时，与当前全固态硫化物电池最大容量匹配，可能提前应用。动力电池场景因需单体容量≥60安时，当前技术仅能实现20安时，放量慢，需技术突破。储能场景对循环寿命和成本要求更高，需达6000 -10000次循环寿命，现有固态电池无法满足，放量晚于动力场景。

3、国内外全固态电池进展对比

·海外进展与布局：海外在硫化物固态电池领域技术积累较早，日本丰田、韩国三星及SK等企业早期便布局该领域，并申请了大量专利。在产业化尝试方面，美国创新材料公司Lithium 2024年开始在内华达州投资十多亿美元建设首座锂硫电池工厂，虽宣称目标产能达10GWh，但实际可能难以达到（按十多亿美元投资10GWh计算，单GWh投资被认为对硫化固态电池而言不足）。研发动态上，英国固态技术公司丽卡在英国政府支持（更多实时纪要加微信：aileesir）下，获英国先进推进中心新基金提供的300万英镑赠款（约几千万人民币），联合英国制造业咨询机构及电池工业化中心，利用其电机生产线研发50安时的动力电池A样（首版样品）。早期应用场景方面，海外企业如丰田、三星等研发的固态电池主要用于纽扣电池，应用于耳机、心脏起搏器等小型设备。

·国内研发机构现状：国内在固态电池领域与海外存在差距。国内风险投资基金较少，对高风险领域的资金支持不足，技术成熟度及工业化设备水平落后于海外，尚未推进类似海外的大规模产业化尝试。

4、电解质技术路线与设备差异

·不同电解质特性对比：硫化物电解质电导率高，但活性大，易与空气中的氧气、水分反应，生产需在氩气等惰性气体保护下进行。目前硫化物技术仍需通过掺杂等改进，以提高空气稳定性。卤化物、聚合物电解质在空气中稳定性好，但电导率低，无法用于全固态场景，仅适合凝胶态、准固态等半固态场景，技术路线已接近定型。

·设备需求差异：不同电解质路线对设备要求有差异。硫化物生产需惰性气体保护，其设备需配套惰性气体环境；卤化物、聚合物在空气中稳定性好，相关设备更易兼容现有工艺。

5、前道设备技术难点与工艺对比

·设备价值量与投资成本：当前全固态电池设备投资成本高，实验室阶段1GWh设备投资额约20-30亿人民币，是液态锂电池的10倍。未来产业化放量后，因硫化物电解质对环境和工艺精度要求高，且设备产能效率低于液态锂电池，预计其设备投资仍比液态贵3倍。

·湿法与干法工艺对比：前道工艺中，电极片或电解质膜可用湿法或干法。湿法用非极性溶剂和氟橡胶等改性粘合剂，需在惰性气体保护下进行，优点是材料分散均匀、精度高；缺点是需用与液态锂电池不同的溶剂。干法避开溶剂，避免其对硫化物电解质性能的影响，工艺比液态锂电池简单，但分散一致性和均匀性差，电池内阻可能更大。设备适配方面，超70%的传统液态锂电池设备可改造用于湿法工艺，主要针对硫化物的腐蚀性及环境影响做配套改造。

·纤维化工艺关键设备：干法工艺中，纤维化工艺是重要方向，核心流程包括混合、纤维化、成膜及滚压。关键设备是高速搅拌机和滚压机。高速搅拌机通过高速剪切力将聚四氟乙烯（PTFE）粘合剂从粉状拉成纤维状（在80℃左右，通过高速搅拌发热实现），纤维将活性物质等材料捆绑成类似粘土的混合物。滚压机将混合材料滚压成极片膜，并与集流体滚压结合（PTFE纤维嵌入集流体表面缝隙）。纤维化工艺技术难点在于实现PTFE与正负极材料均匀纤维化，以及高速搅拌机需长时间高功率稳定运行（普通家用搅拌机长时间高功率易损坏）。

6、中道与后道设备分析

·中道叠片机与等静压设备：固态与液态电池在叠片机应用上差异显著。液态电池叠片有传统PE或PP隔膜固定正负极极片，保证叠片稳定；固态电池无此连续隔膜，需叠片机保证堆叠一致性和对齐度，智能化要求更高。叠片机与卷绕机技术无明显关联，卷绕机厂商转做叠片机无显著优势，国内力源恒、先导智能、银河科技等多家设备公司已具备叠片机制备能力。等静压设备原用于冶金行业，能通过600兆帕高压使粉末致密化。固态电池需改善界面接触效果，借助等静压设备均匀施压，压力覆盖所有方向，优于普通平压机单向施压。该设备技术难点在于高压均匀性控制、环境管理和效率问题，当前生产效率低，约2 -3分钟完成一个电芯处理，远低于液态电池。介质选择上，气压更适配量产需求，油压涉及清洗等操作，效率更低。国内外设备厂商方面，国内有利元亨、纳克诺尔、新凯科技等，设备成本约50-100万以上；国外如瑞典的热等压设备可加热提升效果，售价超1000万，其关键部件因高压环境易损坏，导致制造成本高。

·后道化成分容设备：固态电池化成分容阶段需施加均匀高压及80℃以上高温，以改善内部界面接触效果。设备难点包括均匀压力控制、温度管理及高压实时监测。与液态电池相比，固态电池化成分容设备需满足更高精度的压力施加和温度调控要求。在高压高温环境下，固态电池阻抗降低，有利于快速化成，可通过更大电流完成首次充电过程，提升化成效率，生产效率较传统液态电池化成分容更高。

7、设备环节其他关键问题

·固态电解质膜制备方法：固态电解质膜制备主要有滚压法与薄膜沉积法（如CVD）两种技术路线。滚压法效率高，是动力电池领域普遍应用的规模化生产方法；薄膜沉积法效率低，但设备简单、工艺成熟，用于消费电子领域的A样样品制备，因其在A样阶段投资小、易实现。

·良率影响因素与滚压机扩散：硫化物固态电池良率的瓶颈在于固态电解质膜的均匀性、柔软性及设备稳定性。膜的均匀性和柔软性直接影响电池寿命与安全性；设备方面，热压复合设备（如固态膜与正负极热压复合时）的压力、温度、速度控制波动会影响良率。当前滚压机市场新进入者多，因其本质是组装型设备，核心部件（如辊子）多为外购定制，组装投资小、技术门槛低。相比碟片等设备，滚压机因投资小、行业景气度预期高及智能化技术迭代空间，成为新企业的重点布局方向。

·PTFE材料特性解析：PTFE（聚四氟乙烯）在60-80℃作业，是因其为超大分子晶体结构，常温下晶体凝聚力强；当温度升至60-80℃（不同厂家略有差异），晶体结构松散、凝聚力降低，接近非晶体状态，此时在高剪切力作用下易拉丝。因此，新一代固态电池滚压机需精准控制滚压温度，维持PTFE非结晶状态，以促进纤维化过程。相较于传统电池工艺（如烘烤、电解质喷涂），固态电池对滚压温度控制要求更高，需持续监控PTFE结构状态，提升了滚压工艺难度。

Q&A

Q: 如何看待全固态电池的产业化进度？预计何时能迎来大规模产业化爆发？以及如何看待其对液态电池的替代？

A: 全固态电池主要指硫化物全固态电池，因其电导率等性能满足实际应用要求。当前国内主要由中科固能、欧阳明高院士在四川宜宾工作站的固态电池研究院、洛城新能源、有研新材料研究院、长安汽车研究院等机构开展研发，处于小试或小批量样品制造阶段，尚未进入上车测试验证及产业放量阶段。当前批量装车的主要为半固态、准固态或凝聚态电池。硫化固态电解质电池实现产业化仍需解决成本高、生产设备需迭代升级等问题，需较长时间改进。

Q: 当前硫化物全固态电池及其他电解质全固态电池的容量、能量密度、循环次数、成本等关键参数水平如何？制约其放量的核心瓶颈是否为成本？不同应用场景的放量梯度如何？

A: 硫化物固态电解质当前成本较高，全固态硫化物电池最大容量为20安时。循环次数方面，现有固态电池无法满足储能所需的6000次、1万次循环寿命要求。在应用场景梯度上，3C消费电子因仅需20安时容量可能提前使用；动力汽车需单体电池容量60安时以上，仍需大量研发工作；储能因更侧重长循环寿命和低成本，现有技术难以满足需求，放量较慢。

Q: 固态电池在储能领域的放量时间是否比动力领域更晚？

A: 储能领域对电池的长循环寿命和低成本要求更高，而现有固态电池无法达到6000次至10000次的循环寿命水平，因此储能领域的放量时间可能较动力领域更晚。

Q: 全固态硫化物电池在实验室阶段或小试、中试阶段的循环次数水平如何？

A: 三元材料高能量密度全固态硫化物电池循环次数约1000次；配硅碳负极可达2000次以上；改性钴酸锂高倍率固态电池循环寿命可达六七千次。

Q: 实验室阶段全固态电池的生产成本处于什么水平？

A: 实验室阶段全固态电池因尚未大批量生产，处于小样或小试阶段，成本高昂，被称为黄金样品阶段，主要由于正负极材料由高素质研发人员手工制作，生产效率极低。

Q: 海外全固态电池实验线推进速度是否快于国内？其电池样品参数是否优于国内电池厂？

A: 海外在全固态电池技术及综合能力上领先于国内。日本丰田、韩国三星与SK等企业较早布局硫化物固态电池并积累大量专利，且海外风险投资资金更充裕。美国创新材料公司Lithium已投资超10亿美元在内华达州建设首座锂硫电池工厂；英国固态技术公司丽卡在英国政府支持下，通过先进推进中心新基金获得300万英镑赠款，联合制造业咨询机构及电池工业化中心设备，正研发目标容量50安时的动力电池A样；日本丰田、三星等早期开发的固态电池多为小容量纽扣电池，已应用于耳机、心脏起搏器等领域。

Q: 电池厂采用氯化物、卤化物、聚合物或复合电解质等不同类型电解质时，后续技术路线是否会收敛？不同电解质所需的全固态工艺设备是否存在差异？例如硫化物与卤化物的工艺设备是否一致？

A: 不同电解质所需的全固态工艺设备存在差异。硫化物因电导率高但活性大，易与空气中的氧气、水分反应，生产需在氩气等惰性气体保护下进行，技术难度较大，且需通过掺杂等方式改进空气稳定性，当前仍处于技术发展阶段；卤化物、聚合物等电解质在空气中稳定性较好，但电导率较低，仅适用于凝胶态或准固态，其技术路线已接近定型，后续将逐步收敛。

Q: 当前不同产能下固态电池设备投资额是多少？未来产业化后单G瓦时设备价值量预计如何？

A: 当前单兆瓦固态电池设备投资额约为液态锂电池的10倍。未来产业化后，单G瓦时设备投资额预计仍为液态锂电池的3倍，主要因硫化物固态电解质对环境及工艺精度要求高，且设备产能效率低于液态锂电池，导致投资规模较大。

Q: 干法的分散性具体指什么？是指干法制备的膜厚度均匀性，还是电导率性能不如湿法？

A: 干法通过将粉末材料与纤维状粘合剂聚四氟乙烯、导电剂高速搅拌混合实现物理分散，由于仅为物理混合（更多实时纪要加微信：aileesir）分散，其均匀度和细腻度不足，可能导致电池内阻高于湿法工艺。

Q: 湿法工艺所需的设备类型与传统液态工艺设备的差异是否显著？传统液态工艺设备企业进入湿法工艺领域是否存在较大技术壁垒？

A: 传统液态工艺设备通过改造可应用于湿法工艺，但由于硫化物具有腐蚀性且易受空气、氧气、湿气影响，需在设备环境配套方面进行大量改造。约70%以上的传统液态设备可直接用于硫化物固态电池生产，但仍需较多改造。

Q: 当前固态电池生产中，干法工艺与纤维化设备工艺两种技术路线，哪一种量产可能性更大？

A: 干法工艺效率较低，仅适用于样品生产，难以满足大批量量产需求；纤维化设备工艺因特斯拉收购麦克斯韦尔，其工艺在超级电容器领域已有成熟应用，移植至固态电池领域更易实现产业化。当前样品生产仍可能优先采用干法工艺。

Q: 商业化核心设备有哪些？技术难点在于粉末混合均匀还是PTFE纤维化？

A: 商业化核心设备包括高速搅拌机、双螺杆搅拌机、双螺杆挤出机、3D高速混合设备、陶瓷螺杆设备及挤出工艺设备。技术难点在于实现PTFE纤维化：PTFE作为高分子晶体材料，需在80℃左右使晶体松散，通过高剪切力作用将粉状PTFE拉成纤维状，从而利用纤维结构将活性物质、导电剂、固态电解质等松散粉末捆绑成型。

Q: 纤维化过程中最难实现的关键在于如何让PTFE与正负极材料完美拉丝并混合？

A: 拉丝形成的纤维通过类似蜘蛛网包裹蚊子的物理原理，将活性物质、导电剂、固态电解质等粉末材料捆绑在一起。

Q: PTFE与正负极材料组成极片膜后，通过滚压与极流体结合的方式是否通过PTFE完成？

A: PTFE通过强力滚压方式侵入集流体粗糙表面的缝隙中，实现极片膜与极流体的结合。

Q: 如何理解高剪切力中的剪切力概念？

A: 剪切力可类比为剪刀剪断物体的原理。在高速混合机中，两把长刀高速旋转，通过刀与PTFE的相互作用，利用刀的高速旋转能量将PTFE打成纤维的过程即为剪切。

Q: 搅拌机实现高速稳定旋转的核心技术难点体现在哪些方面？

A: 普通设备仅能短时间工作，长时间运行会导致电机过热烧毁；而纤维化机器需连续工作1-2小时，高功率高速运转对设备提出更高要求，技术难点显著。

Q: 国内外有哪些设备公司在搅拌机领域表现较为突出？

A: 海外方面，德国有一家公司在北京设有办事处，可提供免费材料拉丝试验服务。国内方面，东莞宏工科技、纳克诺尔与深圳清华研究院合作，在粉料纤维化设备开发领域较为成功；此外，先导智能、冠宏智能、李奇智能亦有相关开发成果；上海联净最早推出小试/中试生产线，可支持材料拉丝成膜、滚压等试验。批量生产主要由宏工科技和纳克诺尔负责。

Q: 滚压设备的最大难点体现在哪些方面？

A: 滚压设备的主要难点包括：需满足与传统滚压机不同的加热要求；需要更大的压力；需具备较高的精确稳定性；双膜复合过程中需通过智能化控制实现精准对齐并防止偏移。

Q: 全固态电池与传统液态电池在叠片工艺上的主要差异是什么？

A: 全固态电池涉及正极、负极、固态电解质的复合，需通过叠合后滚压完成，难以采用卷绕方式实现。传统液态电池的叠片工艺使用PE或PP隔膜，其Z字形结构可固定正负极极片，防止滑动并保持叠片稳定；而全固态电池无传统连续PE隔膜，需通过堆叠保持层次稳定，避免因震动等导致错位，因此对叠片机的一致性要求更高，智能化水平需进一步提升。

Q: 擅长卷绕设备的公司转向生产叠片机是否具备优势？

A: 卷绕机与叠片机是两种完全不同的设备，技术无关联性。擅长卷绕设备的公司转向生产叠片机并无优势，因锂电池行业已有专业叠片机厂家。卷绕机做得好的公司未必能做好叠片机，反之亦然，两类设备的技术含量差异较大。

Q: 国内哪些设备公司在叠片机领域表现较好？

A: 国内多家设备供应商在叠片机领域表现较好，包括力源恒、先导智能、银河科技等，另有多家小型企业具备相关能力。叠片机主要应用于无人机电池及高功率输出的高倍率电池生产领域。

Q: 等静压设备的技术难点及当前产能较低等瓶颈问题是什么？

A: 等静压设备最初应用于冶金行业，用于粉末成型压实。固态电池因粉状材料需界面紧密化，需600兆帕高压，其优势在于可各方向施压。技术难点集中于高压均匀性、环境控制及效率，当前效率较低，显著低于液态电池生产效率。

Q: 当前行业对戒指制造介质选择存在较大分歧，未来行业可能选择哪种介质作为主流方向？

A: 气压介质更适合量产，主要原因是油压介质需清洗且操作效率较低。

Q: 等电压设备领域，国内外有哪些表现较好的设备公司？

A: 国内表现较好的设备公司包括利元亨、纳克诺尔、新凯科技；国外包括韩国的Hana technology、瑞典的Queen公司、美国的Owen公司等。国内设备价格区间为50万至100万元以上，瑞典的热等静压设备价格超过1000万元人民币。

Q: 全固态电池化成分容需使用较高压力，其与传统液态电池化成分容的差异是否显著？是否需要更长的化成时间？

A: 化成分容阶段需对电池施加均匀、高精度的压力及较高温度，设备面临压力均匀性、温度管理、超大压力检测等工艺难点。

Q: 高温加压化成分容设备的单节电池化成时间约为多久？与传统设备相比是否需要延长？

A: 在高压、高温环境下，电池阻抗降低，支持以更大电流完成首次充电，实现快速化成，生产效率较传统设备更高，无需延长化成时间。

Q: 软包功率电池中道工序中，分切后至叠片前的胶框印刷工艺的作用是什么？

A: 胶辊印刷是通过湿法将固态电池固态电解质涂覆于正极或负极极片的工艺，通过交换过程实现电解质均匀分布，并控制涂层厚度。

Q: 固态电解质涂覆工艺中是否仅湿法需要使用该工艺，干法无需使用？

A: 固态电解质涂覆工艺中仅湿法需要使用该工艺，干法无需使用。湿法需通过交换方式使固态电解质全覆盖极片，若未完全覆盖则会导致短路。

Q: 当前生产节拍较慢且可能影响量产节奏的设备是什么？

A: 硫化物电池制造方法多样，采用湿法工艺易实现连续化生产、效率较高，且通过涂覆工艺可使正极与固态电解质达到良好亲润性及界面结合效果，因此不依赖等静压设备；等静压设备更适用于干法工艺的固态电解质生产。未来硫化物固态电池生产或通过其他方式解决界面接触问题，以实现高效率批量生产。

Q: 是否仅干法工艺中等静压设备对电池性能存在制约？

A: 干法工艺中等静压设备对电池性能的提升具有一定效果。

Q: 目前硫化物固态电池尚未实现量产，实验环节中良率最低的环节是什么？哪些环节的良率会直接影响电池的寿命或安全性？

A: 硫化物固态电解质膜的良率最低，其均匀性与柔软性直接影响电池的寿命或安全性。

Q: 硫化物固态电池实验阶段，当前各环节中良率最低的是哪些环节？哪些环节的良率会直接影响电池寿命或安全性？除滚压工艺外，目前良率较低的其他环节有哪些？

A: 硫化物固态电池实验阶段，固态电解质膜的均匀性和柔软性是良率较低且直接影响电池寿命与安全性的关键环节，滚压工艺为核心工艺。此外，其他环节的良率问题主要源于一致性不足，因未大批量生产导致设备精度与稳定性不足。

Q: 实验过程中哪些设备性能仍有待提升？

A: 热压复合设备在将固态膜与正负极进行热压复合时，其速度、压力、温度的控制存在波动，性能仍需优化。

Q: 热压环节目前存在热复合与3D方法两种技术路线，两者的主要差异是什么？

A: 先导的热复合技术通过预加热膜材，再经热辊压机滚压，全程加热工艺保障了较高的一致性，效果更优。

Q: 高能塑造选择3D转型方式的原因是什么？

A: 选择该路线的主要原因可能是效率更高。

Q: 如何看待滚压技术的后续扩散？其技术难点是什么？转型进入滚压机领域的公司是否有发展前景？

A: 滚压机的生产模式类似于汽车组装，核心部件通常由大型机械厂定制，企业自身不具备自主生产能力。设立滚压机厂的投资规模较小，主要依赖技术能力，因此行业进入门槛较低。企业选择进入该领域的驱动因素包括对行业景气度的乐观预期、设备需求增长空间较大，以及通过智能化技术升级替代早期简单机型的可能性。

Q: PTFE 在60至80度工作环境内作业的理论依据及原理是什么？

A: PTFE 为超大分子晶体结构，解开其晶体结构需要能量。不同厂家的 PTFE 晶体在60至80度时会发生（更多实时纪要加微信：aileesir）结构转变，此时晶体内大分子凝聚力降低，结构松散，接近非晶体状态，因此易于拉丝作业。该原理类似水在0度结冰、加热后解冻的状态变化，80度以下晶体结构稳定，80度以上结构松散，从而具备良好的拉丝条件。