利元亨杜义贤：以固态电池先进装备极致赋能电动航空

撰稿丨马斯克斯

在日前举办的“电动航空下一代电池技术及先进制造（CIBF2026深圳）交流会”上，利元亨研究院院长杜义贤博士，以“固态电池设备赋能航空领域”为题发表了主题演讲，深度解析eVTOL等低空领域对电池装备的特殊需求、固态电池技术路线差异，以及利元亨在固态电池装备领域的核心突破与产业布局。

图为利元亨研究院院长杜义贤博士演讲

杜义贤指出，当前新能源车用动力电池已进入发展瓶颈期，而低空经济的快速崛起，为锂电行业注入强心剂，成为驱动产业高质量发展的新引擎。但传统液态电池应用于eVTOL领域时，也暴露出能量密度低、安全性差、循环寿命有限三大核心痛点，难以满足航空级严苛要求。

在此背景下，固态电池尤其是现在已经开始应用的混合固液电池，“与eVTOL结合得很好”，成为适配低空领域的优选路线。杜义贤指出，“尽管有一些机理还没有研究得很透彻”，但从适用的角度来看，是一条切实可行的技术路径，行业将沿着“混合固液—全固态”的路线稳步演进。

从市场前景来看，固态电池产业潜力巨大。行业研究数据预测，2030年全球固态电池市场规模将达2500亿元，其高渗透场景并非汽车与储能，而是低空领域、机器人等高端应用场景。

在杜义贤看来，目前固态电池的制造成本还比较高，暂时不适合对成本敏感的新能源车用与储能市场，但在极致追求能量密度、充放电倍率的低空飞行器、人形机器人领域，则具有很大的可适应性。

固液混合电池三大工艺

目前锂电池拥有液态、混合固液、全固态三种形态。杜义贤详细对比了三类电池的制造差异，他指出，混合固液电池与液态电池形态非常相似，设备其实没有太大区别，但也存在一些不同；而全固态电池在生产工艺、核心装备上与前两者存在巨大差异，“现有设备基本无法直接拿来就用，都需要进行改造或者升级”。

围绕混合固液电池装备，杜义贤重点讲解了三大核心差异点。其一为涂布工艺，混合固液电池采用电解质涂布和原位聚合凝胶化工艺，对涂布机的要求更高，需稳定实现150米/分钟涂布速度、180mm涂布宽度，从而保障非常高的面密度与优率，现有涂布机经适配改造即可满足需求。

其二是叠片工艺，在高能量密度的技术追求下，卷绕电芯要比叠片工艺差很多。相较于卷绕工艺，叠片工艺能有效提升能量密度，适配电解质全面涂布后的极片特性，叠片设备可实现0.1秒/片的效率，更加契合混合固液电池生产需求。

其三为原位固化工艺，这是混合固液电池区别于传统液态电池的核心环节。“基本原则就是在叠片完以后，混合固液电池需要在注液之后进行固化。”杜义贤介绍，通过新增原位固化机，在电芯注液后采用光热固化方式，使电解质形成凝胶态。

全固态电池四大工艺

全固态电池产线“和原来的液态电池、固液混合电池都不太一样”，会涉及干法电极、电极辊压与电解质热复合、胶框成型，以及叠片、等静压和高压化成等工艺流程。杜义贤将全固态电池核心工艺差异总结为“干、叠、压、化”四字。

“干”即干法电极，核心工艺点是在前面物料的处理，混料的阶段，不使用液态溶剂将活性材料、导电剂与干粉状粘结剂进行高速干混，而是通过辊压机直接压制成电极膜。作为一种革新工艺，目前干法工艺还并不成熟，市场推广仍然面临工艺稳定性、辊压均匀性和长期可靠性的产业化挑战。

“叠”即高精度叠片与胶框成型。全固态电池极片物理天然属性不适合卷绕，所以基本采用叠片工艺，且对精度要求极高，需达到±0.1mm（传统液态电池仅需±0.2-0.3mm），否则胶框无法隔绝正负极，易引发短路。杜义贤强调，采用卷对卷预制胶框转印工艺，可实现胶框高效转印与极片裁切，以适配连续化大规模生产。

“压”即等静压工艺。依托帕斯卡原理，通过高压实现电芯内部固固界面紧密耦合。当前行业趋势已明确，固态电池产线正从中试阶段，快速向GWh级量产转型。杜义贤指出，传统立式等静压设备对厂房高度要求苛刻，不利于连续化生产。新型等静压机既降低了对厂房的高度要求，也便于自动化的集成，适用于固态电池大产能的要求。

“化”即高压化成工艺。固态电池化成需持续高压加持，压力最高要达到150吨，而传统液态电池压力仅需3-8吨。同时要求压力精度达到1%、温度均匀性控制在±2℃范围，电压和电流精度分别达万分之二和万分之三。

据杜义贤介绍，为攻克固态电池装备技术难题，利元亨打造了1300平米的洁净车间，建成露点低至-55℃的干燥室，能够适配硫化物电解质对空气、水分的严苛防护要求，可开展干法涂布、极片印刷、叠片、锂金属切割以及等静压相关测试。

“利元亨始终专注于固态电池装备研发创新，愿与产业链各界伙伴深度合作，以先进制造技术赋能固态电池产业化落地，助力电动航空、低空经济领域实现高质量发展。”杜义贤最后表示。