【四海读报】2025.8.29固态电池系列之干法电极专题报告

固态电池系列之干法电极专题报告：革新技术，方兴未艾

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锂电池生产主要工序及分类

1. 一段话总结

东莞证券2025年8月发布的固态电池系列专题报告指出，干法电极作为无需溶剂、省去烘干与溶剂回收工序的新型电极制造工艺，虽面临材料混合均匀性与成膜一致性的技术难点，但凭借提升电池能量密度约20% 、降低制造成本10%以上 及适配硫化物电解质的核心优势，成为助推全固态电池产业化的关键技术；全固态电池已确立以硫化物电解质为主的路线，国内外厂商计划2027年左右小批量生产，2025-2026年中试线将密集落地，催生纤维化设备（核心增量） 、干混机与辊压机（需迭代）的设备需求，预计2030年全球固态电池设备市场规模达1080亿元（CAGR超70%），建议重点关注先导智能、纳科诺尔等在干法电极设备领域有领先优势的企业，同时警惕产业化、技术及竞争风险。

2. 思维导图（mindmap）

3. 详细总结

一、报告基础信息

二、干法电极技术核心内容

（一）干法电极工艺的定义与特点

1. 工艺定义：无需液态溶剂，通过机械力将活性物质、导电剂、固态粘结剂（如PTFE）混合成干态粉体，经“干混+纤维化+辊压”制成电极的新型工艺，主流技术为粘结剂原纤化法（美国/中国/德国企业采用），静电喷涂法尚处实验室阶段。

2. 核心优势：

   • 性能提升：提高电极压实密度（如磷酸铁锂从2.30g/cm³→3.05g/cm³），电极厚度可达30μm-5mm，最终提升电池能量密度约20% ；
   • 成本降低：省去溶剂成本与高能耗工序，设备占地面积减少50%-70%，量产后降低电池制造成本10%以上（LGES称可降17%-30%）；
   • 环保节能：无溶剂污染，无需处理VOC排放，能耗降低40%。

3. 技术难点：无溶剂环境下，电极材料粉末混合均匀性差、成膜一致性不足，导致良品率较低，可能引发电池性能衰减或短路。

（二）与湿法工艺的对比

三、干法电极与全固态电池的适配性

（一）全固态电池的技术路线与量产规划

1. 技术路线：我国确立以硫化物电解质为主流路线（离子电导率最高、柔韧性好），中长期发展路径分三阶段：

   • 2025-2027年：第一代（200-300Wh/kg，石墨/低硅负极）；
   • 2027-2030年：第二代（400Wh/kg、800Wh/L，硅碳负极，2027年小批量装车）；
   • 2030-2035年：第三代（500Wh/kg、1000Wh/L，锂负极）。

2. 量产规划：国内外主流厂商计划2027年左右小批量生产，2025-2026年中试线密集落地（国轩高科、亿纬锂能等已推进）。

（二）干法电极的适配价值

1. 化学兼容性：硫化物电解质接触湿法溶剂（如NMP）会分解产生H₂S并衰减导电性能，干法无溶剂可杜绝副反应；
2. 热稳定性：湿法烘干（>100℃）会导致硫化物电解质退化，干法无需高温，避免热损伤；
3. 支撑量产：简化生产流程，提升效率，解决全固态电池规模化的成本痛点。

四、干法电极催生的设备需求

（一）设备市场规模预测

（二）核心设备类型与升级方向

1. 新增核心设备：纤维化设备（占设备成本30%以上），用于将PTFE转化为纳米纤维网络，主流类型对比：

   设备类型	优势	劣势
   气流粉碎机	颗粒控制性强，粉体均匀性好	能耗高，设备成本高
   螺杆挤出机	生产效率高，粉体均匀性好	维护麻烦，材料适应性弱
   开炼机	材料适应性强，操作简单	生产效率低

2. 需迭代设备：

   • 干混机：需提升混合均匀性（优化桨叶）、精准温控（精度0.5℃内），避免粘结剂提前纤维化；
   • 辊压机：需提高压力、精度与压实密度，适配干法电极的高密度需求。

3. 其他设备：分切机、制片机仅需适当改造，无需全新替换。

五、投资建议与风险提示

（一）重点关注企业

（二）风险提示

1. 固态电池产业化进程不及预期风险：技术不成熟、成本高可能延缓落地，影响设备需求；
2. 技术进步和成本下降不及预期风险：干法设备精度不足、降本慢，阻碍技术推广；
3. 技术路线变革风险：锂电池技术迭代快，若新路线替代干法，相关企业业绩受冲击；
4. 市场竞争加剧风险：传统锂电设备需求放缓，干法设备领域竞争加剧。

4. 关键问题

问题1：干法电极工艺为何能成为助推全固态电池产业化的关键技术？其核心优势如何解决全固态电池的量产痛点？

答案：干法电极成为关键技术的核心逻辑的是“性能适配+成本可控”，具体从三方面解决全固态电池量产痛点：

1. 适配硫化物电解质特性：全固态电池主流的硫化物电解质对溶剂敏感（接触NMP会分解产生H₂S）、高温下易退化，干法电极无溶剂、无高温烘干工序，可完全规避这些问题，保持电解质的高离子电导率；
2. 满足高能量密度需求：通过提高电极压实密度（如磷酸铁锂从2.30g/cm³提升至3.05g/cm³）和厚度（30μm-5mm），使电池能量密度提升约20%，契合全固态电池“高能量密度”的核心定位；
3. 降低量产成本：省去溶剂成本与高能耗的烘干/回收环节，设备占地面积减少50%-70%，量产后可降低电池制造成本10%以上，解决全固态电池“成本高、难量产”的核心痛点。

问题2：全固态电池产业化的关键时间节点是什么？对应的干法电极设备需求将如何释放？

答案：全固态电池产业化有明确的时间节点，且设备需求将随节点逐步释放：

1. 关键时间节点：

   • 2025-2026年：中试线密集落地（国轩高科、亿纬锂能等已推进），为2027年小批量生产做准备；
   • 2027年左右：国内外主流厂商（宁德时代、比亚迪、丰田等）启动全固态电池小批量生产；
   • 2030年：实现规模化量产（第二代产品400Wh/kg）。

2. 设备需求释放节奏：

   • 2025-2026年（中试期）：干法电极核心设备（纤维化设备、迭代后的干混机/辊压机）进入中试验证，订单初步落地；
   • 2027年（小批量生产期）：设备完成产线验证，核心增量设备（纤维化设备）订单加速释放，市场规模快速提升；
   • 2030年（规模化期）：设备需求进入爆发期，预计2030年全球固态电池设备市场规模达1080亿元，其中全固态设备455亿元（CAGR超150%）。

问题3：在干法电极设备领域，不同企业的核心竞争力差异是什么？投资者应如何根据企业优势选择关注标的？

答案：干法电极设备企业的核心竞争力聚焦“技术布局深度”“客户资源”“产品落地进度”，差异及选择逻辑如下：

1. 企业优势差异：

   • 先导智能（300450）：优势在“整线方案能力”，已打通全固态电池量产全线工艺，与宁德时代等头部企业合作，适合关注“全产业链布局”的投资者；
   • 纳科诺尔（832522）：优势在“先发技术”，是国内最早布局干法设备的企业之一，已交付头部主机厂高速宽幅设备，适合关注“技术先发优势”的投资者；
   • 利元亨（688499）：优势在“落地能力”，已向国内头部企业交付首条全固态电池整线设备，第三代干法设备适配多体系，适合关注“订单落地进度”的投资者；
   • 曼恩斯特（301325）：优势在“前段工艺”，布局干法前段整线成膜技术，获宁德时代量产订单，适合关注“细分工艺突破”的投资者；
   • 赢合科技（300457）：优势在“工艺迭代”，推出第三代干法电极工艺，覆盖七大核心技术，适合关注“技术迭代速度”的投资者。

2. 选择逻辑：优先选择“技术成熟度高+客户资源优质+订单落地明确”的企业，如先导智能（整线方案+头部合作）、纳科诺尔（先发技术+设备交付），其次关注细分领域突破（曼恩斯特）或工艺迭代（赢合科技）的企业。