1、等靜壓設(shè)備定義及產(chǎn)業(yè)鏈圖解
等靜壓設(shè)備是一種利用帕斯卡原理，通過(guò)在密閉容器內(nèi)對(duì)工件（粉末或封裝件）各向同性地施加極高液體或氣體壓力，使其成型或致密化的高端裝備。其核心特點(diǎn)是能夠產(chǎn)生各向均勻的壓力，從而獲得密度均勻、性能一致的產(chǎn)品。按成型與固結(jié)溫度不同，等靜壓分為冷、溫、熱三類。
各類等靜壓設(shè)備對(duì)比圖
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參數(shù) |
冷等靜壓機(jī)CIP |
溫等靜壓機(jī)WIP |
熱等靜壓機(jī)HIP |
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工作壓力 |
100-630MPa |
50-500MPa |
100-200MPa |
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工作溫度 |
室溫 |
50-500°C |
800-2200°C |
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壓力介質(zhì) |
水/油/乙二醇 |
熱油/氣體 |
氬氣/氮?dú)?/span> |
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致密機(jī)理 |
顆粒重排+塑性變形 |
熱塑性變形+擴(kuò)散 |
燒結(jié)+擴(kuò)散蠕變 |
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致密化率 |
坯體密度85-92% |
90-95% |
>99.8% |
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適用電池 |
硫化物/聚合物 |
氧化物/復(fù)合電解質(zhì) |
氮化物/陶瓷基 |
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量產(chǎn)效率 |
高(干袋式自動(dòng)化) |
中(需溫度平衡) |
低(冷卻時(shí)間長(zhǎng)) |
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界面電阻 |
中等 |
優(yōu) |
良 |
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卓越設(shè)備價(jià)格 |
低價(jià)位 |
中價(jià)位 |
超高價(jià)位 |
資料來(lái)源：觀研天下整理
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)等靜壓設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告（2025-2032年）》顯示，在產(chǎn)業(yè)鏈方面，等靜壓設(shè)備上游主要包括特種鋼材（高壓容器鍛件）、泵/閥/密封系統(tǒng)（超高壓泵、精密閥門、密封件）、加熱系統(tǒng)（高溫加熱元件、隔熱層）、控制系統(tǒng)（PLC、傳感器）和氣體供應(yīng)（高純氬氣）等。其中高端鍛件、超高壓泵閥和控制系統(tǒng)仍部分依賴進(jìn)口，是制約國(guó)產(chǎn)設(shè)備性能和成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。等靜壓設(shè)備下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括航空航天、核電、半導(dǎo)體、醫(yī)療植入與材料等，是驅(qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展的根本。
等靜壓設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈圖解
資料來(lái)源：觀研天下整理
2、等靜壓設(shè)備可解決固-固界面接觸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)致密化
在鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中，正極、固態(tài)電解質(zhì)與負(fù)極需堆疊形成穩(wěn)定界面，但在循環(huán)過(guò)程中，固-固界面易出現(xiàn)接觸劣化、孔隙殘留與顆粒接觸不足等問(wèn)題，造成致密度下降，進(jìn)而引發(fā)鋰枝晶生成、抬高內(nèi)阻、削弱離子傳輸效率，并加速性能衰減。為改善致密度，通常需施加超過(guò)100MPa高壓壓實(shí)材料。而等靜壓技術(shù)基于帕斯卡原理，能夠提高界面致密度、消除內(nèi)部空隙，改善組件接觸效果，從而有效降低內(nèi)阻、減少孔隙率、延長(zhǎng)循環(huán)壽命并提升庫(kù)侖效率，通過(guò)其可使離子電導(dǎo)率可提升30% 以上，內(nèi)部電阻率降低20% 以上，循環(huán)壽命提升約40%。
全固態(tài)電池等靜壓前后對(duì)比情況
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3、固態(tài)電池出貨量增長(zhǎng)疊加企業(yè)布局、規(guī)劃，等靜壓設(shè)備行業(yè)需求將不斷上升
固態(tài)電池憑借著出色的性能優(yōu)勢(shì)及政策利好，出貨量持續(xù)上升，預(yù)計(jì)2028年我國(guó)固態(tài)電池出貨量將達(dá)到30GWh。
數(shù)據(jù)來(lái)源：觀研天下整理
從電池企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃來(lái)看，頭部企業(yè)（寧德時(shí)代、比亞迪）2025年規(guī)劃產(chǎn)能在8GW以上，技術(shù)路線以氧化物/硫化物全固態(tài)為主，面向高端車用市場(chǎng)；第二梯隊(duì)（衛(wèi)藍(lán)、清陶）聚焦細(xì)分領(lǐng)域，2025年規(guī)劃產(chǎn)能在5GW以上，技術(shù)路線選擇了氧化物，適配消費(fèi)電子及特種場(chǎng)景；第三梯隊(duì)的企業(yè)2025年規(guī)劃產(chǎn)能基本也在2GW以上。
我國(guó)固態(tài)電池企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃和產(chǎn)品布局
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企業(yè)名稱 |
2025年規(guī)劃產(chǎn)能（GWh） |
主流產(chǎn)品型號(hào) |
技術(shù)路線 |
能量密度（Wh/kg） |
循環(huán)壽命（次） |
量產(chǎn)進(jìn)度 |
主要應(yīng)用領(lǐng)域 |
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寧德時(shí)代 |
10-15 |
CTSC-1（半固態(tài)） |
氧化物+聚合物復(fù)合 |
350-400 |
2000+ |
2024年小批量交付 |
高端電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能 |
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比亞迪 |
8-12 |
Blade Solid1.0 |
硫化物全固態(tài) |
400-450 |
1500+ |
2025年量產(chǎn) |
乘用車、商用車 |
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衛(wèi)藍(lán)新能源 |
5-8 |
Ener Stone300 |
氧化物半固態(tài) |
360-420 |
1800+ |
2024年底投產(chǎn) |
無(wú)人機(jī)、消費(fèi)電子 |
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清陶能源 |
5-7 |
QTB-100 |
氧化物全固態(tài) |
420-480 |
2500+ |
2025年Q1量產(chǎn) |
新能源汽車、軍工 |
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輝能科技 |
4-6 |
MAB2.0 |
硫化物全固態(tài) |
450-500 |
1000+ |
2025年全球擴(kuò)產(chǎn) |
電動(dòng)汽車（國(guó)際車企合作） |
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贛鋒鋰業(yè) |
3-5 |
GFL-SE01 |
氧化物半固態(tài) |
320-380 |
2000+ |
2024年試產(chǎn) |
動(dòng)力電池、儲(chǔ)能系統(tǒng) |
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國(guó)軒高科 |
2-4 |
Gotion Semi- Solid |
聚合物復(fù)合電解質(zhì) |
300-350 |
1500+ |
2025年量產(chǎn) |
低速電動(dòng)車、儲(chǔ)能 |
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蜂巢能源 |
2-3 |
L600固態(tài)電池 |
硫化物半固態(tài) |
380-430 |
1200+ |
2025年試產(chǎn) |
混動(dòng)車型、智能硬件 |
資料來(lái)源：觀研天下整理
4、國(guó)內(nèi)外設(shè)備廠商與電池廠加速推進(jìn)等靜壓設(shè)備研發(fā)
在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面，目前，全球等靜壓設(shè)備企業(yè)及鋰電池、車企等跨界玩家均在加速布局等靜壓技術(shù)路線，聚焦固態(tài)電池關(guān)鍵成型環(huán)節(jié)。等靜壓設(shè)備廠商則依托超高壓技術(shù)壁壘實(shí)現(xiàn)“能力復(fù)用”，加速實(shí)現(xiàn)向固態(tài)電池場(chǎng)景技術(shù)轉(zhuǎn)化和設(shè)備落地，主要包括海外玩家的瑞典 Quintus以及國(guó)內(nèi)的川西機(jī)器、鋼研昊普與包頭科發(fā)。
國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)等靜壓設(shè)備企業(yè)固態(tài)電池等靜壓技術(shù)進(jìn)展
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企業(yè) |
等靜壓技術(shù)/等靜壓設(shè)備進(jìn)展 |
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瑞典Quintus |
全球領(lǐng)先的等靜壓設(shè)備供應(yīng)商，在固態(tài)電池領(lǐng)域可提供從實(shí)驗(yàn)室到大批量生產(chǎn)的長(zhǎng)期可擴(kuò)展性解決方案;其QIB180型等靜壓機(jī)有效缸徑170mm、有效深度420mm，最高可提供600MPa壓力和145℃溫度。 |
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星楷科技 |
近日交付車規(guī)級(jí)全固態(tài)電池核心裝置--臥式量產(chǎn)型等靜壓機(jī)。其溫等靜壓機(jī)正常工作壓力0-600MPa，最高可達(dá)1000MPa |
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川西機(jī)器 |
最新已交付缸徑2.15m、200MPa級(jí)冷等靜壓機(jī)，并簽約全球最大Φ2.4mx3.5m、160 MPa/1400℃熱等靜壓項(xiàng)目 |
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包頭科發(fā) |
牽頭制定《固態(tài)電池等靜壓技術(shù)應(yīng)用指南》，現(xiàn)已批量交付600MPa臥式溫等靜壓整線，覆蓋實(shí)驗(yàn)型120-180mm、中試型200-300mm及量產(chǎn)型300-350mm多規(guī)格缸徑，滿足全固態(tài)電池連續(xù)化生產(chǎn)需求。 |
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四川力能 |
憑2024年專利實(shí)現(xiàn)200℃、±5℃精準(zhǔn)溫控的溫等靜壓機(jī)首臺(tái)套已投產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)有效缸徑200mm-2150mm，可定制至2500mm，滿足多規(guī)格單晶及合金致密化需求。 |
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中國(guó)鋼研 |
2024年7月推出國(guó)內(nèi)首臺(tái)套超大規(guī)格熱等靜壓裝備HIPEX1850(Φ1850mmx 3500mm,160MPa/1400℃)，單爐可處理30t工件，并同步形成HIPEX 500/750/1250/1650/1850全系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化HIP裝備譜系，已在涿州、青島等六地建成服務(wù)基地，面向航空航天、消費(fèi)電子提供一站式熱等靜壓工藝服務(wù)。 |
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金開源 |
已交付600MPa級(jí)溫等靜壓整線，可覆蓋100-1000mm全規(guī)格缸徑;同時(shí)作為起草單位之一，參與制定《固態(tài)電池等靜壓技術(shù)應(yīng)用指南》 |
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海德立森 |
依托24年高壓流體經(jīng)驗(yàn)，公司自主開發(fā)超高壓繞絲式熱等靜壓系統(tǒng)，集成自研高壓壓縮機(jī)、管閥件與加熱控制，可在高壓高溫下實(shí)現(xiàn)單晶及合金致密化。配套固態(tài)電池致密化的大排量氫氣壓縮機(jī)等靜壓設(shè)備已完成研發(fā)，即將進(jìn)入量產(chǎn)階段。 |
資料來(lái)源：觀研天下整理
而在電池廠、車企方面，寧德時(shí)代、比亞迪、LGES、三星SDI等已陸續(xù)啟動(dòng)等靜壓路徑的驗(yàn)證與導(dǎo)入，推動(dòng)設(shè)備選型與工藝工程化進(jìn)程加速。
鋰電設(shè)備、氫能設(shè)備、電池廠企業(yè)固態(tài)電池等靜壓技術(shù)進(jìn)展
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企業(yè)類型 |
企業(yè)名稱 |
等靜壓技術(shù)/等靜壓設(shè)備進(jìn)展 |
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傳統(tǒng)鋰電設(shè)備商 |
先導(dǎo)智能 |
可提供等靜壓致密化設(shè)備，設(shè)備有效內(nèi)徑≥400mm，容積約500L，有效長(zhǎng)度≥4000mm。整體采用臥式工作缸結(jié)構(gòu)，支持自動(dòng)進(jìn)出料設(shè)計(jì)，不僅降低對(duì)廠房高度的要求，也顯著提升操作與維護(hù)的便利性。 |
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利元亨 |
提出了固態(tài)電池電芯等靜壓處理方法、裝置及生產(chǎn)線專利。 |
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納科諾爾 |
等靜壓設(shè)備在研。 |
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電池廠 |
LGES |
LGES曾公開專利，利用冷等靜壓機(jī)采用新型硫化物固態(tài)電解質(zhì)制備了無(wú)負(fù)極全固態(tài)電池。 |
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三星SDI |
2025年1月，三星SDI在固態(tài)電池產(chǎn)線中測(cè)試中采用水壓和輥壓工藝的溫等靜壓機(jī)。 |
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寧德時(shí)代 |
已公開專利，通過(guò)浮動(dòng)式料框夾具解決裸電芯等靜壓受壓不均問(wèn)題，提升安全性和后工序良率。 |
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比亞迪 |
已公開專利，在固態(tài)電芯外層增設(shè)陶瓷層，實(shí)現(xiàn)等靜壓成型受力均勻、膜殼完整，首效與循環(huán)性能同步提升。 |
資料來(lái)源：觀研天下整理（WYD）
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