近年來，隨著新能源汽車和儲能系統需求的激增，以及全球能源轉型的加速推進，以鋰電池為代表的新能源技術市場需求持續擴大。特別是在新能源汽車產業的迅猛發展下，市場對于更高能量密度、更安全、更環保的電池技術的需求日益迫切，并且隨著鋰電池技術的不斷突破，制造企業正尋求具有成本效益且成熟的GWh級生產解決方案，以保持市場競爭力。
01
固態電池
下一代電池技術競爭的關鍵制高點
傳統液態鋰電池因能量密度受限、低溫性能不佳、高溫下存在安全隱患等問題，逐漸顯露出技術瓶頸。相比之下，固態電池憑借其在高溫和機械應力下的高安全性、高能量密度、長壽命及穩定的性能表現，展現出明顯優勢，被視為下一代高性能鋰電池的理想選擇。
研究機構EVTank近日發布的《中國固態電池行業發展白皮書（2024年）》指出，預計到2030年，全球固態電池出貨量將達到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預計達到10%左右，市場規模將超過2500億元。從市場應用角度來看，短期內半固態電池將成為主流發展方向，但終將從半固態逐步演變到全固態。
自2021年起，各國紛紛制定電池產業發展戰略，力圖通過研發高能量密度的固態電池來搶占市場先機。美國、日本、韓國以及歐盟均將固態電池的商業化設定為重要目標，計劃于2030年前后實現技術突破與規模生產，目標能量密度普遍設定為400瓦時/千克，并且注重成本控制。在中國，政府亦高度重視固態電池的發展，《新能源汽車產業發展規劃（2021—2035）》明確提出要加速固態動力電池的技術研發與產業化進程。2023年發布的《關于推動能源電子產業發展的指導意見》進一步強調了固態電池等新型儲能技術的重要性，推動其規模化應用。
全球范圍內，固態電池技術正成為各國競相追逐的戰略高地，標志著新能源產業即將迎來新的發展階段。
02
創新突破技術瓶頸
解鎖固態電池量產密碼
固態電池的量產離不開核心鋰電設備的工藝突破。固態電池生產背后蘊含的工藝與技術極為復雜，不僅根植于實驗室的尖端研究，更依賴于豐富的實踐經驗積累。電池制造的高復雜性和嚴苛要求決定了綜合成本的降低絕不能以犧牲質量為代價，而產線系統的卓越品質與服務商的技術實力，則是成為實現成本與質量雙贏的核心驅動力。
作為一家全球領先的新能源智能制造解決方案服務商，早在2018年，先導智能便敏銳洞察到全固態電池市場的巨大潛力，積極投身該技術領域，旨在順應全球趨勢，加速高端設備國產替代進程。今年6月，先導智能發布了擁有完全自主知識產權的全固態電池整線解決方案，加速全球固態電池的量產進程。
先導智能介紹：全固態電池量產的技術難點主要集中在電池極片與電解質膜的制備以及電池的致密化。受不同材料電化學特性和物理特性的影響，不同工藝會對固體電解質膜的厚度和離子電導率產生極大影響。傳統電極和電解質膜的制備方法脫胎于濕法工藝，存在電解質材料分散不勻、電解質膜量產一致性差、電芯壓制形變大等諸多難以突破的瓶頸，無法滿足固態電池的量產需求。
為此，先導智能的研發團隊顛覆性地開創了干法電極技術，以創新結構設計的高效混料機對原材料進行剪切混合，使電極制備擺脫溶劑帶來的影響，從制造工藝端提升電極性能。在成膜段，得益于先導智能在輥壓設備制造領域多年的積累，創新開發出干法成膜復合一體技術，實現成膜的高度一致性，使連續成膜、高效量產成為可能。目前，由先導智能研發的超薄電解質膜制備和超薄全固態電解質涂布等設備，都采用了大量創新結構設計的關鍵部件，在生產效率、生產質量、自動化等方面具有顯著領先優勢。
目前，固態電池的生產主要集中于原型電池階段，通常為單層或少量多層設計，電池厚度較薄，壓縮導致的邊緣塌縮等不良對電池性能的影響有限。然而，在大電芯制備過程中致密化技術已成為提高全固態電池生產線良率和效率的關鍵，突破該瓶頸將對實現全固態電池的大規模量產起到至關重要的推動作用。先導智能自主研發的致密化技術能夠在生產過程中實現性能與量產規模的有效平衡，結合全新開發的電芯絕緣邊框工藝，能夠有效解決壓實過程中的邊緣剪切與塌縮問題，顯著減少因致密化后電芯短路導致的良率低下問題，助力全固態電池的穩定量產。
03
深耕裝備制造20載
先導智能助力全球多家top級客戶實現能源轉型
先導智能憑借其深耕行業20年的技術積累，目前已全面攻克全固態電池量產的技術難關，實現整線解決方案的全覆蓋，在固態電池制造領域保持行業領先地位。同時，面對電池材料體系的多樣性帶來的不同生產系統響應挑戰，依托深厚的研發積累和豐富的工程實踐經驗，先導智能精準對接不同材料需求，成功實施覆蓋NCM、LFP及鈉離子電池等廣泛材料體系的試點項目及定制化量產解決方案，實現產線高效平衡與設備輸出能力優化。
自2023年起，先導智能攜手多家行業巨頭，已成功斬獲國內外知名汽車及固態電池企業的全固態生產線訂單，其全固態電池關鍵試驗線設備如干法電極、疊片、軟包組裝等，已出口至美國、歐洲，有效支持了客戶的工藝開發與驗證，其一系列創新技術如制漿、輥壓、疊片、組裝及化成分容、物流等更在全球首條固態電池量產線上大放異彩，助力行業邁向新臺階。
隨著固態電池技術的逐漸成熟和商業化進程的加速，先導智能將為高端電動汽車、儲能、3C消費電子等市場提供服務。目前，先導智能的業務和項目遍及20多個國家和地區，擁有超過5000名研發人員，在全球擁有2400多項專利技術，可以為客戶提供新能源智能制造從咨詢、設計、制造、安裝到后續升級的一站式閉環服務。
此外，先導智能還在歐洲設立物流中心倉，通過配備的先進技術及全球化服務體系，先導智能將為歐洲客戶帶來“更短交貨時間、更快運輸效率”的一流服務體驗，為客戶實現穩定高效投產保駕護航。隨著固態電池商業化進程加速，先導智能的技術領先優勢將在推動全球能源轉型中發揮關鍵作用。
通過先進技術和高效解決方案，先導智能助力電動車和儲能行業打造可持續的未來，助力新一代綠色、低碳生產發展。
原文鏈接：https://batteriesnews.com/solid-state-battery-breakthrough-powering-the-evolution-of-europes-electric-vehicle-industry/
