中证鹏元报告指出,干法电极设备正成为固态电池制造的核心增量环节。龙头设备商纳科诺尔2025年下半年将推出单线5GWh干法电极设备,较此前百兆瓦级设备效率提升50倍。干法电极相比传统湿法工艺可节省40%资本支出和20%运营支出,能耗和碳排放降低40%。干法电极设备单GWh投资额约3000万元。本报告深入解析干法电极设备的技术突破、市场规模与投资机会。
干法电极设备单线5GWh落地,效率提升50倍
干法电极设备规模化提速,单线产能跃升。龙头设备商纳科诺尔2025年下半年将推出单线5GWh干法电极设备,较此前百兆瓦级设备效率提升50倍,标志着干法电极从实验室验证阶段正式进入大规模量产阶段。干法电极设备单GWh投资额约3000万元,其中前端粉体混料/纤维化设备占1000万元/GWh,后端成膜/辊压设备占2000万元/GWh。设备商正向干法电极全工艺链整合,从单一设备向整线解决方案演进。
干法电极降本增效优势显著,节省资本支出40%
干法电极相比传统湿法工艺优势突出:不需要使用溶剂及其相关的蒸发、回收和干燥设备,能耗和碳排放降低40%。根据美国干电极设备供应商AM Batteries数据,采用干法设备可在电极制造中节省40%的资本支出和20%的运营支出。干法电极工艺还被视为解决硅基负极循环性能和倍率性能瓶颈的有效手段之一,碳纳米管或石墨等导电剂可实现对硅基材料的均匀包覆。
干法电极成膜:粘结剂原纤化为主流路线,辊压精度是关键
干法制膜的工艺分为六种类型,产业化实践主要围绕粘接剂原纤化和静电喷涂两大类。行业普遍认为粘结剂原纤化法在性能稳定性和可加工性上表现更优,逐渐成为主流路线。粘结剂原纤化的效果受设备和工艺参数影响,核心设备包括气流粉碎机、螺杆挤出机和强力混合机。辊压是成膜环节关键工序,干法电极工艺对辊压设备性能提出更高要求——工作压力更大、辊压精度和均匀性更高。行业领先水平的压实密度目标为:负极压实>1.6g/cm³,三元正极压实>3.5g/cm³,铁锂正极压实>2.5g/cm³。
设备厂商格局:纳科诺尔领跑,先导智能整线能力最强
纳科诺尔主业辊压机国内市占率领先,参股公司清研纳科已推出干法电极设备四辊、五辊、八辊、十辊等系列产品,干法电极成型复合一体机已获国内头部客户订单。曼恩斯特已初步完成“湿法+干法”工艺装备的双线布局,涵盖配料混合、粘结剂原纤化、造粒、成膜、集流体复合等全套前端工艺。先导智能是全球领先的全固态电池整线解决方案厂商,已具备车规级全固态动力电池整线解决方案能力。利元亨已实现全固态电池量产全线工艺覆盖,2024年已中标国内外头部企业第一条硫化物固态电池整线项目。
表4:干法电极设备核心参数与市场空间| 指标 | 参数 |
|---|
| 单线产能 | 5GWh(较百兆瓦级提升50倍) |
| 单GWh投资 | 约3000万元(前端1000万+后端2000万) |
| 资本支出节省 | 40% |
| 运营支出节省 | 20% |
| 能耗与碳排放降低 | 40% |
| 负极压实密度目标 | >1.6g/cm³ |
| 三元正极压实密度目标 | >3.5g/cm³ |
| 成膜速度目标 | 负极>80m/min,正极>50m/min |