投资建议

我们认为固态电池凭借着在安全性、能量密度等方面的优势，将成为未来高性能电池重点的发展方向，在消费电池、新能源汽车、低空等领域有着广阔的市场空间。当前主要分化出了两条主要路线，短期来看氧化物半固态路线相对成熟，和现有电池体系设备兼容度较高，已产业化落地，有望放量。但由于氧化物固态电解质存在离子电导率较低的缺陷，众多企业布局了潜力更大的硫化物全固态路线，其兴起将给新型材料和设备带来庞大的增量市场。

前瞻布局固态电池及关键材料与设备的企业受益，推荐标的：宁德时代、国轩高科、豪鹏科技、容百科技、当升科技、星源材质、厦钨新能，相关标的：冠盛股份、天铁科技、英联股份、天奈科技、德福科技、纳科诺尔、曼恩斯特、宏工科技。

固态电池是未来高性能电池的重要发展方向。

固态电池在安全性、能量密度等方面有着颠覆性优势，顺应市场需求，并在政策刺激下加速发展。当前主要分化出了两条主要路线，短期来看氧化物半固态路线相对成熟，和现有电池体系设备兼容度较高，已产业化落地，有望放量。但由于氧化物固态电解质存在离子电导率较低的缺陷，众多企业布局了潜力更大的硫化物全固态路线。

固态电池行业进展加速，新型材料高弹性

固态电池材料体系较现有的电池材料体系存在较大差异，固态电池的兴起将 给新型材料带来广阔的市场空间。

正极：高镍三元和富锂锰基因高能量密度成为主流高镍三元具有更大的理论比容量，对电池的能量密度有较大贡献，适配固态电池体系。三元正极材料是含有不同比例的镍、钴、锰的一系列化合物的统称，其中镍对提升能量密度的贡献较大，高镍是当前提升电池能量密度的主流方案。

富锂锰基是一种高能量密度的层状正极材料，为固态电池正极材料的备选 之一。不同于高镍三元，富锂锰基（LMR）正极采用一部分的 Li 替代 Mn 晶位，形成富锂锰基，由于提升了锂元素的含量，可以直接提升正极的容量 和能量密度，同时适合高电压放电，也是个前景广阔的高能量密度方案。富 锂锰基有着在高电位下会和电解液反应、电子电导率低、晶体结构不稳定等 问题，但技术瓶颈正逐渐突破，采用元素掺杂、表面包覆金属氧化物/氟化 物、工艺改性等方法均可取得较好改善效果，使之得以应用。

负极：硅基负极和锂金属负极是下一代负极的首选材料

硅基负极的理论比容量高，已在消费电子领域应用，未来有望在动力电池领 域放量。硅基负极在固态电池中的应用也是进一步挖掘固态锂离子电池性能 潜力的重要策略。当前的 CVD 技术路线不断优化，已很大程度降低了硅碳 负极的体积膨胀率。未来，固态电池体系下可通过更强力学性能约束界面从而进一步缓解膨胀问题。当前硅碳在负极的添加比例仅为 5％-10％，固态电池体系下，负极掺硅量有望提升，充分发挥其高比容优势。

硅基负极的理论比容量高，已在消费电子领域应用，未来有望在动力电池领域放量。硅基负极在固态电池中的应用也是进一步挖掘固态锂离子电池性能 潜力的重要策略。当前的 CVD 技术路线不断优化，已很大程度降低了硅碳 负极的体积膨胀率。未来，固态电池体系下可通过更强力学性能约束界面从 而进一步缓解膨胀问题。当前硅碳在负极的添加比例仅为 5％-10％，固态电 池体系下，负极掺硅量有望提升，充分发挥其高比容优势。

锂金属负极理论比容量达 3860mAh/g，是未来极具前景的负极技术路线。锂金属负极的理论比容量（3860mAh/g）远高于传统石墨负极（372mAh/g）， 可使电池的能量密度进一步提升。在固态体系下使用锂金属负极更安全，锂 金属负极应用的一大阻力是锂单质易燃易爆，同时熔点较低，在液态体系下 难以应用，而在固态电池体系下有望充分发挥优势。当前主流工艺选用压延 法，利用锂金属的延展性和柔性，通过加压使锂金属附着在铜箔集流体上， 形成锂金属负极。

隔膜：向固态电解质复合膜迭代

固态电池技术路线或冲击传统隔膜产业，适应固态体系的复合膜有望增长。隔膜在传统液态电解质中起到防止短路作用，全固态电池体系理论上可无需隔膜，但固态电解质复合膜仍有一定必要性，电解质复合膜有大孔径和超高孔隙率，其中可填充固态电解质，骨架起支撑作用，辅助固态电解质成型。

电解质：技术路径分化明显，短期看氧化物，长期看硫化物

当前固态电解质可分为硫化物、卤化物、氧化物、聚合物四个技术路线。其中，半固态电池路线以氧化物为主，氧化物技术相对成熟，可短期内落地。但长期来看，多数企业因潜力更大而布局选择硫化物路线用于全固态体系，目前硫化物路线尚处于研发阶段，但突破路径明确。

长期：氧化物路线存在本质不足，硫化物路线或更适配全固态体系。氧氧化 物半固态电解质本征离子电导率较低，仅为 10-4 -10-3S/cm。远低于液态电解 质 10-2S/cm，去除电解液相后，受氧化物电导率短板制约明显，难以在氧化 物路线开发全固态电池。相比其他固态路线，硫化物路线具有较高的离子电 导率，达 10-2S/cm，接近液态电解质，潜力较大。同时，硫化物力学特性较 软，延展性好，对锂电池界面特性有利，延展性好的硫化物固态电解质可以 更好贴合活性物质界面，同时刚度较低的硫化物可释放电池循环过程中的内 应力，缓解 SEI 膜的损伤。

集流体：多孔铜箔及镍基集流体，适配固态电池体系

多孔铜箔助力电池高性能、高安全性，适配锂金属负极。多孔铜箔可以有效诱导锂枝晶生长，提升了电池的安全性，此外多孔铜箔可减小金属锂和铜箔的粘结力，减小二者的界面阻抗，从而提升电池的能量密度。在铜箔力学强度和能量密度权衡优化下，多孔技术路线在固态电池体系中具有一定优势。

新型镍基集流体：适配硫化物体系。在硫化物固态电解质体系中，固态电解质中的硫离子易与铜箔发生副反应，影响电化学反应的进一步进行，传统的集流体可能不适配现有硫化物技术。而镍元素可以在表面形成致密的氧化膜，阻止电解质和镍元素的继续反应，可能成为硫化物电解质路线集流体的较优选择，目前，除了将镍元素镀层在铜箔上，也可以直接采用镍合金集流体，反应驱动力较弱，表面氧化层可抑制反应，界面相容性理论更优。

进入中试阶段，设备高确定性

各大企业中试线密集落地，将加速新型设备的采购。硫化物全固态电池采用的工艺设备有别于现有体系，全固态电池的工艺中，前段侧重于“干”，中段侧重于“叠”，后段侧重于“压”，随着各大企业固态电池的中试线落地，新型设备放量在即。

前段：干法电极设备成为前段工艺增量核心

干法工艺区别于湿法，无需溶剂即可实现活性物质与固态电解质均匀结合。传统湿法工艺需要对电极材料、粘结剂、导电剂等颗粒进行搅拌-匀浆-涂布-烘烤至完全烘干后进行辊压密实。而新型干法工艺需要将电极材料、粘结剂、导电剂等进行纳米化均匀混料-改性至纤维化-压膜复合后通过高压、高精度的辊压机设备辊压后得到干法电极/电解质膜。

干法工艺在固态电池体系中具有更大优势。传统湿法工艺通过高温蒸发液相实现涂层，浆料涂层在厚度方向上会有活性物质浓度梯度分布，因此活性物质不均匀。同时湿法高温蒸发产生温度梯度和液相蒸发，会带来收缩应力导致电极材料开裂，结合力变差，这些不利因素不利于固态工艺。干法通过更高均匀的分散和高压辊压实现更好的均匀性和界面。同时，干法还可以防止硫化物和液体接触副反应。硫化物对水分敏感，生产环境需惰性气氛保护，设备投入较大，干粉辊压法不需要使用溶剂，避免了溶剂与硫化物电解质之间的副反应以及由此过程导致的离子电导率降低。成本侧方面，干法将优化分散剂和高温蒸发工艺步骤，降低生产成本同时提升效率。干法和湿法两者在工艺路线、核心设备及材料处理上均有不同，将置换大部分传统设备，成为硫化物工艺重要增量点。

辊压机设备价值明显提升。干法电极工艺需专用辊压设备，而湿法工艺设备改造难度大，干法的辊压机对压力、精确度、温度都需要较好的控制。干法一体机成本更高，同时具有较高的技术壁垒，干法的辊压设备较传统液态的辊压设备价值量有望明显提升。

中段：叠片工艺有望占据主导地位

卷绕工艺在卷绕的转角具有缺陷，高精度叠片+等静压设备具有更大优势。传统锂电生产制备路线中，有叠片法和卷绕法两种工艺。叠片工艺具有更好的界面特性和更大的空间利用率。叠片路线下，电极电解质可以紧密结合。卷绕工艺存在电极弯曲的内应力演化的问题。充放电过程中。折弯处容易掉粉、毛刺、极片膨胀、隔膜拉伸等潜在问题。

固态电解质对界面要求将会更高，传统卷绕导致的边缘弯曲缺陷问题可能不再满足固态技术要求，全固态落地，叠片有望成为中段主导工艺。同时，等静压设备通过加压使得电池具有更好的界面性能。在全固态电池中，固固接触是很大的问题，高压静压可通过加压保证电极和固态电解质接触的良好，是当前改良固态电解质和电极界面接触的有效方案之一。

后段：高压化成保证固态电解质的界面稳定性

高压化成是固态电池和液态电池在后段工艺中的主要区分点。电池在化成 过程中发生 SEI 生成反应和产气，在传统工艺路线中，产气后的电池通过抽 真空加压后即可进行封装。但固态电池由于具有固-固界面接触的问题，在 化成阶段容易出现界面气泡、缺陷演化，因此固态电池在化成环节需要更高的压力来保证界面的紧密性，设备价值量将有所提升。

此为报告精编节选，报告原文：

《电气设备-新兴能源行业固态电池专题报告：材料端高弹性，设备端高确定性-国泰海通证券[徐强,,马铭宏]-20250703【24页】》

报告来源：【价值目录】网站