固态电池性能指标与测试问题机构专家会议纪要

1、固态电池性能指标与测试问题

核心性能指标梳理：固态电池核心性能指标包括能量密度、循环寿命、安全测试等方面：

a. 能量密度方面，5安时以内小电芯能量密度约300多，60安时大电芯接近400，但达到400Wh/kg目标难度大，且400的标准多为0.1C，与车用液态电池0.3C的标定存在差距；

b. 循环寿命方面，5安时以下小电芯有做到1500周的，60安时大电芯测出来多为七八百周，1000周以上的信息不太准确；

c. 安全测试方面，高温60度以上测试存在问题，主要是电解质存在副反应；

d. 测试倍率方面，小电池很多以0.1C跑循环，若用0.5C或1C则需要一个多月，多数企业最终用低倍率测试；

e. 模拟预测方面，固态电池无法像液态电池那样通过大量技术数据仿真，只能通过慢跑等待测试结果。

测试差异与问题：固态电池测试存在小电芯与大电芯差异、压力影响及制成工艺困难等问题：

a. 电芯差异方面，早期多为20安时以内小电芯，现送测有10安时、60安时等，60安时大电芯因工装夹具维持压力困难，无测试条件，多按小电芯预估寿命；

b. 压力影响方面，测试寿命时多采用10~20兆帕高压力，无此压力下循环寿命短；

c. 制成工艺方面，大电池用硅碳负极需要预锂，虽液态电池中有应用但未推广，造成制成工艺困难；

d. 测试进度方面，原预估用0.5C或1C测试可能快些，但实际因倍率未达到，很多企业用低倍率测试，导致测试推迟，原预期12月底落地的测试仍在等待。

2、头部企业进展及底层技术瓶颈

头部企业技术进展：

1)、比亚迪等头部企业方面，年初测试表现不太理想，2025年内与其他头部大厂交流得知整体技术进展缓慢；

2)、供应链环节中，硫化锂材料供应及设备自动化程度均有所提升，2024年在补贴注册背景下量的增长较快，但底层技术改进推进缓慢底层技术瓶颈剖析：固态电池的底层技术瓶颈主要包括电解质界面问题及生产过程中表面性质的控制；当前技术处于爬坡状态，虽能做出电池，但仍存在界面问题、量产工艺等核心瓶颈未解决，并非外界预期的已解决瓶颈只差量产

3、安全性与电解质膜制备关联

安全性核心影响因素：固态电池安全性核心与电解质膜制备及硫化物电解质特性相关。电解质膜制备的缺陷（开裂） 是关键，若膜完整无缺陷，理论上具有较好热安全性；膜若存在开裂等缺陷，会导致氧气穿过膜，引发正极失氧与负极活性反应，仍可能触发热失控。此外，硫化物电解质本身是可燃成分，与液态电解液类似，只是耐热性更高，但燃烧时热量总体不会太多减少，失控后危害与液态电池相当，且其毒气释放问题目前仍待定。·电池厂工艺对安全性的影响：电池厂的工艺能力对固态电池安全性起主要支撑作用，核心涉及电解质膜制备的配方及工艺过程。电池厂在电解质膜制备中使用的黏接剂、转印工艺等可能造成缺陷，如转印不完全导致转阴率问题、粘连情况，进而造成正负极裸露，形成安全隐患。电池最终的安全不仅依赖材料设计上的安全，更需要制备过程实现理想状态，确保电解质膜达到需求的无缺陷状态。4、电解质膜制备工艺与设备

制备工艺分析（转印与干湿法）：电解质膜制备关键在于转印工艺与配方，配方核心为练习材料。湿法制备使用橡胶类黏接剂，用量需控制在1%-2%：加少会导致卷对卷成膜困难，加多则影响电导率（要求1-2毫西）。橡胶类黏接剂黏接性一般，仅能保证成膜，强度普通。当前电解质膜因干法难以实现，多采用湿法涂覆，但膜做薄后强度无法保证；干法制备目标是提高强度，但目前干法做膜降到50微米以下都非常困难，基本还是厚膜，是上游材料厂与设备厂联合攻关的瓶颈。

滚压设备与膜厚度控制：滚压设备是控制电解质膜厚度的关键，长期使用钢辊会出现变形，导致难以将膜减薄至目标20微米以下。凸面滚设计（中间凸起）是解决方向，可改善滚变形问题，但技术未成熟，无配套产品。国内纳克诺尔、赢合、先导等厂商在联合开发相关设备，但无成熟产品；此前不少企业从诺尔采购钢辊，核心软件来自滚商。目前该技术未广泛使用，需关注各厂商联合开发进展。

5、固态电池工艺设备一致性

工艺流程一致性进展：固态电池工艺流程的一致性已趋向明确，混料环节通过双螺杆挤出实现连续运行，即预混后用双螺杆挤出再进入多滚滚压机成膜；胶框环节从之前正极边缘加胶框（片膜切后边缘点胶固化，效率低）转向负极加框，通过印刷或转移方式将胶框加到负极上，实现连续过程以解决量产效率问题；叠片环节需将正极精准放入负极的胶框内，解决正极入框精准度问题。此前工艺流程不确定导致设备和工艺不明确，目前整体流程已梳理清楚，从争议分歧转向方案确定。·设备优化方向分析：设备优化的核心方向是提升效率和改善良率，当前工艺流程已确定，主要通过优化供应链提高设备运行效率、保证良率；二轮审查的重点是考察工艺设备的一致性，即确认流程确定后的效率提升和良率改善情况。6、高压化成设备及压力维持问题

高压化成设备厂商格局：国内高压化成设备厂商格局中，头部为杭可和泰坦，二者均提出液压化成方案，这是明确的技术趋势。杭可已有现成方案，此前曾出口至韩国；泰坦的技术方案据其在国内论坛的说法仍在开发中。其他运营商暂未发布相关技术或专利，未来高压化成设备或由头部厂商率先开发成熟，其他厂家后续将陆续跟进。·压力与循环寿命关系：固态电池使用中需维持相对高压环境，因CTP结构无法维持压力，目前通过聚合物灌胶等方式维持。压力与循环寿命存在对应关系：5兆帕压力能保证七八百周循环寿命；20兆帕压力下，小电芯因一致性更好可实现1000周以上循环寿命；若压力降至2兆帕以下，循环寿命仅两三百周，无实际意义；无压力情况下仅能跑几周，无法满足正常使用需求。

7、电解质材料厂商及性能对比头部厂商性能与成本：当前电解质材料头部厂商的性能与成本呈现差异化特征。恩捷的电解质材料因粒径方面的要求，同类横向对比电导率更低；园的产品业内公认价格贵很多，其与下游合作时间更长，需求及问题反馈积累更丰富，产品序列更完善；当升依托早期碘化物积累，在做差异化的碘化物材料。头部厂商产能建设更早、产量更大、工艺验证更成熟，是下游电子厂的首选采购对象。目前行业内各家送测的多是自测性能较好的批次，整体价格差异不大。材料特性对应用的影响：电解质材料的特性直接影响下游应用效果。下游关注材料的实用性而非单一电导率指标，表面包覆改性可提高室温性能，小粒径更有利于正极表面混合及容量发挥，也更容易制备更薄的电介质膜。小厂商或后期进入者的材料虽电导率较高，但普遍存在粒径大（20~30微米）的问题，需进行再加工才能使用，最终应用效果差异不大。当前下游采购主要选择头部厂商的材料，小厂商产品多用于研发测试。此外，部分企业通过添加润滑剂等材料做差异化竞争，虽测出来性能较好，但量不多，仍处于开发阶段。

8、负极技术路线及加工难度负极路线选择分析：负极路线选择上，硅碳体系是当前大电池的主流方案，多数企业采用，其供应链保障相对简单，制作过程难易程度更低；液态环境下硅碳首效正常在90%以上，但固态下因黏合剂消耗锂需额外预锂。锂金属方面，学术报道显示硼铝合金等技术可抑制膨胀，100周循环后膨胀程度较硅碳更小，能减小初期外加压力以保证界面接触，具备性能潜力。头部企业中，宁德、比亚迪等布局硅碳与锂金属双路线，而广汽等其他企业则首选硅碳体系。·锂金属加工难度梳理：锂金属加工难度主要体现在超薄、宽幅要求及工艺成熟度上。锂金属需满足双面20微米以下厚度、800毫米宽幅的要求，上游箔材的均匀性、平整度等合格量率问题会影响循环寿命，且宽幅产品成本远高于200毫米左右的窄幅产品。此外，锂金属负极片成型需大量使用激光技术，虽凯木星与星舰有战略合作，但未实现稳定量产，工艺成熟度低于规范做法。

9、黏接剂选择及应用特性

黏接剂选择标准剖析：黏接剂选择需关注极性、黏强度与电导率的平衡：不会直接用PAA，因PAA是极性非常强的材料，粘性高，对电解质影响大，会降低电导率导致倍率性能差；试错方案包括聚异丁烯（PIB），其极性小对电解质影响小，但黏强度低，需改性；原来用的SABS（苯乙烯与丁二烯、乙烯共聚物）绝缘性太好，影响电导；此外，会通过极性材料共混以降低加工难度，但尚未完全解决问题，目前聚烯烃类黏接剂多处于研究阶段，无做得较好的厂家。

PTFE在干法工艺中的应用：固态电池干法工艺中黏接剂以PTFE为主，不论正极还是负极均使用PTFE（部分改性）；负极硅碳在固态中采用干法工艺，不用PAA，直接用改性PTFE；PAA主要用于液态、半固态硅碳及电解液中，是变压器用的主力，但固态中（尤其是硫化物电解质）用得不多，日韩专利中虽提到PA，但非当前生产所用；灰碳负极在固态中因干法化也不用PAA粘结剂。$固态电池(BK0968)$  $博苑股份(SZ301617)$  $纳科诺尔(SZ920522)$