全固态量产还要 3-5 年?利元亨道出装备端真相


利元亨研究院院长杜义贤博士,拆解固态电池三段式装备升级路径
固态电池的真正卡点不在实验室,而在量产线,固态电池要走向产业化,装备必须走在前面。
在2026高工固态电池技术与应用峰会上,利元亨研究院院长杜义贤博士表示:从装备的角度看,固态电池可分为三段工艺升级路径,前段以干法工艺替代湿法,需高混、纤维化、辊压设备,提升精度与压实密度;中段用胶框成型+叠片+等静压设备,保证固固材料充分耦合;后段需升级60-150吨高压化成。

利元亨研究院院长杜义贤博士
他提及,固态电池应用场景广泛,除新能源汽车外,低空经济、人形机器人、大规模储能等新兴领域正成为核心增量市场。结合行业专家观点,全固态电池距量产仍需3-5年,当前正处于量产前的关键准备阶段。
从制造端来看,固态电池与液态电池的工艺差异远超预期。两者仅在前端的浆料混合、涂布和辊压环节存在相似性,中后段工序则截然不同。
更重要的是,目前行业工艺尚未进入技术收敛阶段,不同电池企业的工艺路线差异显著,这对装备企业的定制化能力提出了极高要求。
杜义贤强调,固态电池走向商业化需要克服三大核心瓶颈:界面机械稳定性不足导致循环寿命大幅缩短、界面电化学稳定性欠佳限制倍率性能、锂枝晶生长难以遏制引发安全风险。而所有制造工艺与装备的研发,本质上都是围绕解决固固界面这一核心问题展开的。
基于这一认知,固态电池装备呈现出清晰的三段式升级方向:前段工艺以干法替代湿法,通过高混、纤维化和高精度辊压设备提升电极压实密度与一致性;中段采用胶框成型、高精度叠片与等静压工艺,确保固固材料充分耦合;后段则升级为 60 至 150 吨的高压化成分容系统。
在前段工艺中,干法电极正成为行业主流方向。相比传统湿法工艺,干法电极具有成本低、效率高、环保性好等优势,占地面积仅为湿法的三分之一,能耗也大幅降低,尤其在海外市场具有明显的环评优势。
目前干法电极主要有两种技术路线,一种是原纤化法,通过混合、纤维化、辊压成膜,工艺成熟可靠,适合大规模量产,也是利元亨重点布局的路线;另一种是静电喷涂法,主要被日韩企业采用。
完成电极制备后,电解质与电极的复合成为下一个关键节点。目前主要有电解质涂布和复合转印两种工艺。
复合转印是将成卷的电解质以卷对卷方式贴合到电极上,各功能层可单独制造与质量控制,适合对电解质质量要求极高的体系以及研发阶段和高性能产品。
电解质涂布则是将电解质直接涂覆在正负极表面形成复合电极,被认为是实现低成本大规模商业化的重要方向,但对材料界面兼容性和成膜质量的要求极高。
为防止电池内部短路,极片边缘的绝缘封装工艺同样至关重要。目前行业主要采用三种技术方案:网版印刷借鉴了光伏行业的成熟技术,工艺稳定性好;点胶工艺灵活性高,但生产速度较慢,工艺控制难度大;预制胶框转印则通过卷对卷方式将预先成型的胶框转移到极片上,生产效率高,适合单一型号的大规模量产。
叠片工艺的精度直接影响固态电池的安全性与一致性,行业对叠片精度的要求已提升至 ±0.1毫米。利元亨通过高精度视觉检测实时纠偏,配合先进的制片与抑振技术,能够稳定达到这一精度要求,有效减少极片层间错位,降低短路风险。
叠片完成后,需要通过高压致密化工艺进一步改善固固界面接触。立式等静压设备占地面积小,适合小试阶段使用;卧式等静压设备对厂房高度要求低,便于自动化集成,更适合大规模量产。
对于备受关注的硫化物固态电池,生产安全是其产业化面临的特殊挑战。硫化物电解质对水分和空气高度敏感,易释放有毒有害的硫化氢气体。
为此,利元亨建立了完善的安全防护体系,将生产区域划分为六个风险等级,严格限制人员进入高风险区域。公司通过测试不同环境下电解质的硫化氢释放速率,精准设计通风系统,同时采用全流程密封化设计与严格的人员环境管控,并制定了《硫化物固态电池产线防毒防爆设计规范》,该规范已成功应用于国内某车企的首条硫化物固态电池产线。
作为锂电装备领域的头部企业,利元亨现阶段,能够根据客户的不同工艺需求,提供从电极制备到化成分容的全流程定制化固态电池装备。
为支撑技术研发,利元亨建成了1300 平方米的洁净实验室,干燥室露点可达- 55℃,可开展多项核心工艺测试。此外,利元亨还与客户共建了 12 个联合实验室,累计开展实验项目超过 1600 项。
杜义贤最后表示,利元亨希望通过开放协同的方式,与产业链上下游共同推动固态电池产业的成熟与发展。



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