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1、設(shè)備企業(yè)多點布局，前段設(shè)備競爭激烈
固態(tài)電池設(shè)備企業(yè)多點布局，前段設(shè)備競爭激烈。從競爭格局看，固態(tài)電池設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)多點布局、各有側(cè)重的競爭格局，各工藝環(huán)節(jié)中前段設(shè)備競爭激烈。先導智能和利元亨布局整線，能夠為電池廠和整車廠提供固態(tài)整線解決方案，且技術(shù)實力較強，在對整線解決方案接受度較高的下游客戶上競爭優(yōu)勢明顯。贏合科技、宏工科技、納科諾爾、海目星、曼恩斯特、先惠技術(shù)等企業(yè)在特定領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢，但大部分處于前段工藝環(huán)節(jié)，使得前段設(shè)備競爭較為激烈。從業(yè)務布局看，目前布局固態(tài)電池整線裝備的公司有先導智能和利元亨，其他企業(yè)則在特定工藝環(huán)節(jié)或細分領(lǐng)域設(shè)備具有優(yōu)勢，贏合科技的第三代干法混料纖維化+成膜工藝設(shè)備效率提升50%，且同時覆蓋濕法、干法雙工藝路線，納科諾爾在輥壓機領(lǐng)域具有優(yōu)勢，科恒股份是國內(nèi)首批干法涂布設(shè)備制造商，曼恩斯特已完成固態(tài)電池"濕法+干法"工藝裝備的雙線布局。
2、固態(tài)電池生產(chǎn)工藝：重構(gòu)液態(tài)電池工藝鏈
全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)液態(tài)電池相比在制備工序、生產(chǎn)設(shè)備、作業(yè)環(huán)境等方面有較大變化。制備工序方面，傳統(tǒng)液態(tài)電池采用“液態(tài)電解液+隔膜”體系，生產(chǎn)工序涵蓋漿料混合制備、涂布、輥壓、極片分切、卷繞疊片、封裝、注液、化成分容等環(huán)節(jié)，而全固態(tài)電池以固態(tài)電解質(zhì)替代液態(tài)電解液與隔膜，取消注液工序，新增干法電極工藝、固態(tài)電解質(zhì)合成、固態(tài)電解質(zhì)成膜等核心工序環(huán)節(jié)。生產(chǎn)設(shè)備方面，制備工藝的變化導致生產(chǎn)設(shè)備需求也發(fā)生顯著改變，固態(tài)電解質(zhì)成膜設(shè)備取代傳統(tǒng)鋰電池注液設(shè)備，由于鋰金屬負極的引入，需要用干法電極設(shè)備取代傳統(tǒng)液態(tài)電池中的濕法電極設(shè)備，由于固態(tài)電解質(zhì)特性，在組裝環(huán)節(jié)固態(tài)電池多用疊片或者軟包為主，因此疊片設(shè)備將會占優(yōu)。此外，固態(tài)電池的材料特性對環(huán)境濕度的控制要求極高，電芯疊片過程中需采用熱壓工藝實現(xiàn)固-固界面的緊密接觸，對壓力與溫度的精準控制同樣提出高要求。這些工藝變革不僅改變了設(shè)備選型與參數(shù)設(shè)定，更對生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度、溫濕度控制體系帶來顛覆性挑戰(zhàn)。
與傳統(tǒng)液態(tài)電池相比，固態(tài)電池因引入硫化物電解質(zhì)、金屬鋰負極等帶來材料體系變革和固-固界面特性等問題，需重構(gòu)前、中、后段工藝鏈，具體分拆如下：
前段（電極與電解質(zhì)制備）：固態(tài)電池因材料特性差異，在混合、成膜環(huán)節(jié)需徹底重構(gòu)前段工藝路徑。前段核心任務是將活性材料如正極和負極、固態(tài)電解質(zhì)、導電劑加工成穩(wěn)定可靠的極片與固態(tài)電解質(zhì)膜，主要涉及干法電極制備與固態(tài)電解質(zhì)膜制備這兩個核心工藝，是固態(tài)電池生產(chǎn)制備的最重要環(huán)節(jié)。干法電極是指通過將活性材料、粘結(jié)劑和導電添加劑在無溶劑條件下進行物理混合，利用熱壓或冷壓等方式直接將混合物制成電極薄膜，關(guān)鍵設(shè)備包括干混設(shè)備、干涂設(shè)備和輥壓設(shè)備，干混設(shè)備通常使用雙刀片研磨機或球磨機以解決粉體均勻混合問題，干涂設(shè)備主要是雙螺桿擠出機解決纖維化問題，輥壓設(shè)備主要用高壓精密輥壓機來確保電極膜的密度和均勻性。固態(tài)電解質(zhì)成膜根據(jù)技術(shù)路線差異采用不同工藝，氧化物體系用流延機、硫化物體系用真空蒸鍍機、聚合物體系用熱壓機。由于固態(tài)電池所使用的干法工藝設(shè)備復雜度高，因而前段設(shè)備價值量占固態(tài)電池整線設(shè)備價值量的35%-40%左右，顯著高于傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池前段設(shè)備31%的占比，絕對金額也會更高。
中段（電芯組裝與界面優(yōu)化）：中段核心任務是電芯裝配，固態(tài)電池由于其電解質(zhì)的特殊性，對組裝環(huán)境和工藝精度要求顯著提高，主要涉及工藝包括疊片、膠框印刷、等靜壓處理、極耳焊接等。在疊片環(huán)節(jié)，硫化物電解質(zhì)片由于其脆性大、易碎裂，通常需要采用高精度疊片機或卷繞機，在惰性氣體環(huán)境下完成極片與電解質(zhì)片的堆疊或卷繞，避免與空氣中水分、氧氣接觸發(fā)生副反應，關(guān)鍵設(shè)備主要是高精度疊片設(shè)備。膠框印刷環(huán)節(jié)主要是利用狹縫涂布機或者膠框印制機在極片邊緣印刷特種密封膠框，用于保證極片間的緊密貼合以及緩沖充放電過程中的體積變化，關(guān)鍵設(shè)備是狹縫涂布機或者膠框印制機。等靜壓處理是對疊好的電芯施加均勻壓力，通常超過100MPa，確保固-固界面緊密接觸，用以提升固-固界面的離子傳導性能，關(guān)鍵設(shè)備是等靜壓機。極耳焊接環(huán)節(jié)主要是針對硫化物固態(tài)電池的高阻抗特性，采用激光焊接或超聲波焊接等非接觸式工藝連接極耳，主要設(shè)備包括激光焊接機或超聲焊接機。中段環(huán)節(jié)因新增等靜壓機且高精度疊片機價值更高，所以中段設(shè)備價值量約占整線設(shè)備的40%-45%，由于目前固態(tài)電池整線價值量遠高于傳統(tǒng)液態(tài)電池，所以固態(tài)中段設(shè)備價值量占比雖與液態(tài)大致相同，但固態(tài)電池中段設(shè)備總額還是要遠高于液態(tài)電池。
后段（化成與封裝）：后段核心任務是電芯封裝和檢測，主要涉及工藝有封裝、高壓化成分容等。由于硫化物固態(tài)電解質(zhì)遇水會迅速分解產(chǎn)生有毒硫化氫氣體，且極易與空氣中的氧氣、水汽發(fā)生反應，因此封裝環(huán)節(jié)在真空腔體內(nèi)完成，需控制封裝環(huán)境濕度，避免電解質(zhì)與空氣接觸引發(fā)性能衰減和安全隱患，主要設(shè)備包括激光焊接機和自動化包裝線。固態(tài)電池化成分容環(huán)節(jié)需要超高壓力和高電壓平臺，通過高壓處理可有效降低固-固界面電阻，促進正極、硫化物電解質(zhì)和負極之間的緊密接觸，優(yōu)化離子傳輸通道，關(guān)鍵設(shè)備主要是高壓化成分容柜。固態(tài)電池后段環(huán)節(jié)取消了注液機，但高壓化成設(shè)備升級，所以后段設(shè)備價值量約占整線設(shè)備的20%-25%。
固態(tài)電池產(chǎn)線設(shè)備價值量與傳統(tǒng)液態(tài)電池產(chǎn)線相比前段、中段價值量占比進一步提升到80%左右，成為設(shè)備升級的核心增量環(huán)節(jié)。前段設(shè)備涉及干法混合、干法涂布等環(huán)節(jié)，是形成符合要求的極片和固態(tài)電解質(zhì)膜、決定電池性能基礎(chǔ)的關(guān)鍵，其核心設(shè)備需適應干法工藝的特殊要求，工藝難度較大、精度要求高，設(shè)備的技術(shù)壁壘和成本相對較高，復雜度也顯著提升，其中干法涂布設(shè)備、輥壓設(shè)備價值量突出，前段設(shè)備價值量占比有望達到35%-40%。中段負責電芯的核心結(jié)構(gòu)成型以及確保固態(tài)電解質(zhì)與電極的良好接觸，直接關(guān)系到電芯的性能穩(wěn)定性、良品率，核心增量來自疊片工藝替代卷繞及新增等靜壓機，設(shè)備主要是疊片、極片膠框印刷、等靜壓等相關(guān)設(shè)備，其中疊片設(shè)備價值量較大，等靜壓機作為新增環(huán)節(jié)，國外企業(yè)進展領(lǐng)先，國內(nèi)研發(fā)正在加速，中段設(shè)備價值量占比有望達到40%-45%。后段工藝取消注液環(huán)節(jié)，與傳統(tǒng)液態(tài)電池工藝差異較小，主要體現(xiàn)在設(shè)備參數(shù)要求升級，高壓化成壓力要求翻倍，分別升級為高壓化成機、高壓分容機，因此后段核心設(shè)備的價值量也有較大提升，后段設(shè)備價值量占比有望達到20%-25%。
3、固態(tài)電池生產(chǎn)面臨設(shè)備升級改造、新設(shè)備的引進和定制開發(fā)
根據(jù)EVTank 在白皮書中指出，相比傳統(tǒng)的液態(tài)電池產(chǎn)線，固態(tài)電池生產(chǎn)線面臨著現(xiàn)有設(shè)備的升級改造、新設(shè)備的引進和定制開發(fā)等。全固態(tài)電池在纖維化、膠框印刷、等靜壓環(huán)節(jié)需要引進全新的定制設(shè)備，在干混、輥壓、疊片、化成分容環(huán)節(jié)，需要對設(shè)備進行精細化升級改造，在其他工序段則對現(xiàn)有設(shè)備進行適當改造。
《中國固態(tài)電池設(shè)備行業(yè)發(fā)展白皮書（2025 年）》指出全固態(tài)電池生產(chǎn)的主要工藝將包括干法電極工藝、等靜壓工藝、疊片工藝、高壓化成工藝等，從而將帶動干法電極設(shè)備、輥壓設(shè)備、等靜壓設(shè)備、疊片機、高壓化成分容設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備的市場規(guī)模飆升。
