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等静压设备:固态电池核心设备之一,受益产业发展

九方智投 2025-12-16



核心观点

1、等静压成型技术核心原理为帕斯卡原理,高压容器中的粉体在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。等静压设备依靠流体介质、柔性模具实现均匀压实,能够克服单向限制,传统热压压力分布不均,可能会导致部件产生密度梯度,因此在固态电池应用中,较难使用辊压设备或后道加压化成设备替代等静压设备。


2、目前固态电池量产过程中面临固-固界面接触和传统压实工艺的局限性的两大核心难题。等静压设备通过三维均匀施压的独特优势,精准匹配固态电池的生产需求,可以更好地消除内部孔隙与界面间隙、抑制锂枝晶生长、保障量产一致性。


3、海外厂商主要有瑞典的 Quintus Technologies,推出的 QIB 300 QIB 600 系列温等静压机,专为全固态电池中试生产而设计,设备 可提供高达 600 MPa 的压力和 145℃的温度;还有韩国的 Hana Technology,和日韩电池厂商合作密切。 国内公司主要包括:利元亨纳科诺尔先导智能、川西机器(上市公司中航机载的全资子公司)、四川力能(上市公司荣旗科技持有其19.81%的股份)。


















正文

等静压技术是基于“帕斯卡定律”,实现对材料的全方位均匀压实。等静压,全称为等静压成型,其核心物理原理是帕斯卡定律:在密闭流体中,施加于流体任一部分的压强,必然按照原来的大小向各个方向传递。与传统单向或双向机械压机不同,等静压设备的技术精髓在于“等静”二字,即样品在各个方向上承受的压力大小完全相等。这一原理使得等静压设备能够突破传统单向施压的局限,实现对材料的全方位均匀压实,其技术本质是通过流体介质构建三维压力场,完成粉末物料的致密化成型。

图:帕斯卡定律(左),等静压设备内部结构(右)

资料来源:Science FactsKintek Solution,方正证券研究所,中邮证券研究所


流程上,等静压设备流程可分为装填、置入、加压、保压、卸压和取出几个步骤。

图:热等静压法的一般工艺周期

资料来源:前瞻经济学人,中邮证券研究所


设备分类上,根据工艺温度的不同,等静压设备主要分为热等静压、温等静压以及冷等静压三类。


图:不同类别等静压设备对比

资料来源:中国粉体网,Kintek Solution利通科技官网,《 Solid-state batteries enabled byultra-high-frequency self-heating 》,方正证券研究所


从应用场景看,目前下游主要包括航空航天、医疗设备、国防、能源(包括核能)、汽车以 及用于电子、陶瓷和化工的先进材料制造。未来等静压设备可拓展至固态电池中。在固态电池的生产中引入等静压工艺,可以精准控制电极密度、厚度以及孔隙率等关键参数,并使得固态电池的电极和电解质材料紧密的结合在一起,优化界面接触,同时降低内部电阻,提高固态电池的离子电导率和机械强度等,也可减少固态电池生产工序,降低生产成本。

图:等静压设备在固态电池中的应用

资料来源:Kintek Solution,中国粉体网,电动中国,方正证券研究所


固态电池中,等静压主要作用包括:

1、 提升电极密度,增加粒子接触面积:由实验结果得知,120MPa90℃等静压设备比120MPa设备效果更好,414MPa设备比 120MPa设备效果更好,即温度或者压力提升均能够助力材料内部致密度提升,使粒子之间分布更加紧密,同时,也可以侧面证明,对比冷等静压和热等静压,温等静压更加适合用于固态电池中。

2、界面优化,实现电芯端减薄:当正极、负极堆叠时,使用等静压设备可以有效减少电极厚度,当使用2L414Mpa的等静压设备处理电池时,正极厚度减少20%以上,负极厚度减少40%以上。

3、降低内阻,提高导电率:等静压后的电池可以实现电阻降低至少65%以上。

4、提高电池性能:当电池倍率处于1C时,等静压处理后的样品在25个周期后容量高于基本产品5%50个周期后提升更多;3C时,25个周期后容量提高了10%

图:等静压能够提升电极密度

资料来源:Isostatic pressing of multilayer pouch cells and its implications for battery manufacturing》,方正证券研究所


等静压设备在固态电池产线中,处于中段, 前端连接叠片机,后端连接高压化成分容 设备,负责“将极片-固态电解质-负极” 精确叠放后压实。












图:固态电池生产工艺流程

资料来源:搜狐网,深企投产业研究,《All-solid-state lithium-ion and lithium metal batteries – paving the way to large-scale productionJoscha Schnell等,固态电池关键制 造工艺及装备—利元亨EVTank,兴业证券经济与金融研究院整理



竞争格局与可能参与的厂商:

海外布局领先,海外等静压机企业主要以瑞典Quintus Technologies和韩国Hana Technology公司为代表。其中:


Quintus Technologies(瑞典)作为全球等静压设备领域的领军企业,其前身为瑞典 ASEA 公司(后并入 ABB 集团),是最早实现等静压设备产业化的厂商 之一。公司拥有近 80 年的技术积累,产品覆盖冷、温、热全系列等静压设备,其中温等静压设备在固态电池领域应用广泛,Quintus 新推出的 QIB 300 QIB 600系列温等静压机,专为全固态电池中试生产而设计,设备可提供高达600 MPa 的压力和145℃的温度。


Hana Technology(韩国):韩国知名的高端设备制造商,专注于新能源材料 加工设备领域,其等静压设备专为硫化物固态电池优化设计,具备精准的温压协同控制功能。已经开发了实现 700MPa 200℃的温等静压设备,已向 LGES 梧仓基地交付 Φ400×2000mm 温等静压整线,2025 年将追加 Φ600×3000mm 机型用于中试线建设。同时,公司预计 2027 年开始正式销售,2030 年全面销售,并计划在海外建设一条固态电池的量产线。另外,三星 SDI 天安工厂和 LGES 的核心设备供应商 Mplus,其温等静压设备据悉也已经出货 LGES 中试线。





图:国际龙头厂商

资料来源:粉体网、利元亨公众号、方正证券研究所


国内来看,目前已成功研发的厂商包括四川力能(荣旗科技持股20%)、川西机器(中航机载子公司)、先导智能,除此之外,利元亨纳科诺尔利通科技等均有望进入等静压设备赛道。其中:


先导智能:截至 2025 年中报,公司已经成功研发出 600MPa 大 容量等静压设备,可提供高效等温静压作业环境,温度最高 150℃


川西机器:是上市公司中航机载的全资子公司。川西机器是国内最早研制等静压设备的企业之一,技术源于航空航天材料加工领域,具备大型高压容器的设计制造能力。公司是国内从事超高压技术研发和等静压装备的专 业制造厂家,生产能力强、技术水平处于国际先进地位。公司在等静压技术方面先后获得 40 余项专利,已累计生产不同规格等静压设备1400余台(套)。公司 研制的等静压设备广泛应用于航空、航天、核工业等重点国防领域和高新技术领域。


四川力能:上市公司荣旗科技持股四川力能19.81%。四川力能在冷等静压机、温等静压机领域拥有国内领先的技术实力,产品主要用于 MLCC 固态电池固态电池领域主要客户有宁德时代比亚迪潍柴动力等。


利元亨:国内领先的锂电设备龙头企业,近年来重点布局固态 电池核心设备。等静压设备公司已正式立项并展开研发工作,目前积极推进相关技术研究,同时也与行业内多家具备压力容器制造经验的企业开展合作。


纳科诺尔:专注于辊压与等静压设备的研发制造。目前,公司自主研发的温等静压设备采用液态加压方式,设计压力达600MPa,正在加快验证测试。

图:国内领先厂商

资料来源:各公司官网、公众号,方正证券研究所(市值参考1212日)



参考报告:

20251205-中邮证券-机械设备行业固态电池系列专题:什么是等静压设备?

20251214-方正证券-机械行业等静压设备:固态电池核心设备之一



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