等静压设备可用于全固态电池，实现致密化
思瀚产业研究院    2025-09-01

固态电池新增等静压环节，用于实现致密化

固态电池中道新增等静压工艺，主要用于叠片后的致密化环节。等静压工艺应用于电芯成型后，通过均匀多向压力实现致密化，消除固固界面空隙，提升电解质与电极接触质量，改善离子传导率和循环性能。这一工艺有效解决界面贴合难题，是实现电池高能量密度和高稳定性的核心环节。

等静压优势：可解决固固界面接触问题，实现致密化

固-固界面致密化是全固态电池性能提升&量产的核心瓶颈。在生产过程中，正极、固态电解质与负极需堆叠形成稳定界面，但在循环过程中，固-固界面易出现接触劣化、孔隙残留与颗粒接触不足等问题，造成致密度下降，进而引发锂枝晶生成、抬高内阻、削弱离子传输效率，并加速性能衰减。为改善致密度，通常需施加超过100MPa 高压压实材料。传统热压与辊压因压力方向单一且分布不均，易产生边缘效应和层间滑移，难以实现三维致密化与一致性，从而限制性能提升。

等静压技术用于改善全固态电池固固界面接触问题，拉动等静压机成为核心增量设备之一。等静压技术基于帕斯卡原理，能够提高界面致密度、消除内部空隙，改善组件接触效果，从而有效降低内阻、减少孔隙率、延长循环寿命并提升库仑效率。经过等静压处理，离子电导率可提升 30% 以上，内部电阻率降低 20% 以上，循环寿命提升约 40%。这一显著优势正推动等静压机成为固态电池生产的核心增量设备。

等静压优势：多向均匀压制显著优于传统辊压

等静压以多向均匀压制显著优于传统辊压，全面提升固态电芯的致密性、结构稳定性与界面性能。

（1）单轴辊压：传统单轴压制仅沿垂直方向施加压力，易造成材料溢出、颗粒破裂、层间结构破坏及集流体变形，致密度常低于 85%，难以满足固态电池对结构完整性和致密化的高要求。

（2）等静压：等静压技术基于帕斯卡定律，在密闭流体系统中通过不可压缩介质向电芯各方向均匀施加高压（通常 >100MPa），促使颗粒重排、孔隙闭合，实现三维各向致密化，显著改善界面接触与结构完整性，突破单轴压制的物理极限。

以温等静压为例，可在 85°C、500 MPa 下实现超过 95% 的致密度，有效规避“边缘效应”“层间滑移”等结构问题，并显著降低晶界阻抗。以硫化物体系为例，压制后界面接触面积可提升超 40%，界面阻抗下降 50%–70%，显著增强离子传输效率与循环稳定性。此外，温等静压具备良好工艺通用性，适配不同尺寸与结构形态的电芯，无需额外模具更换，即可实现一致化压制。

温等静压工艺完美匹配固态电池需求

温等静压压力与温度区间契合固态电池致密化要求，是当前最优工艺路径。温等静压在中温条件下压制，可提升界面接触和致密度，又避免高温副反应。其温度区间与固态电解质稳定性契合，能在保持性能的同时改善界面质量。同时设备能耗和成本相对较低，具备产业化潜力，正成为电池厂商与设备商重点推进的工艺。

 冷等静压致密化程度有限，热等静压温度过高导致副作用突出。1）冷等静压：CIP工艺由于没有热作用，材料间的界面接触改善有限，难以直接实现高致密度，因此在固态电池电极和电解质成型中更多作为前处理手段。根据ACS Energy Letters 报道的实验结果，相比辊压约12%的电芯孔隙率，冷等静压可降低至约1.8%，而温等静压在材料高温软化的作用下，颗粒更易重排与压实，可将孔隙率进一步降低至约0.15%。2）热等静压：HIP在高温高压下能显著消除孔隙、提升密度和强度，常用于陶瓷和合金。但在固态电池中，温度过高会导致电极材料烧结、溶解，破坏整体结构稳定性。

冷等&温等静压生产资质更易获取

相比于热等静压设备，冷/温等静压设备介质稳定、安全性强，监管门槛较低、生产资质更易获取。冷、温等静压设备仅需取得A6 类超高压容器制造许可证即可投产；而热等静压除A6 外，还必须符合《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求。其原因在于：冷、温等静压以液体为介质，即便在 600 MPa 下压缩率仅约 30%，泊松比较高，爆炸风险范围较低；而热等静压采用惰性气体，泊松比更低，300MPa即可产生约 6000 倍的膨胀效应，潜在风险显著更高。

等静压设备进出口受管制，但对固态电池用途影响有限

等静压设备进出口因瓦森纳协议需申请商务部许可，但对固态电池用用途不构成实质限制。中欧美对等静压设备的进口均无管制；出口限制基本一致，基本遵循国际瓦森纳协议，禁止设备用于军工用途。冷、温等静压设备在设计压力 ≥69 MPa 且腔径 ≥152 mm 时需申领许可证；热等静压设备则在设计压力 ≥207 MPa，且工作条件达到 ≥600 ℃ 且腔径 ≥254 mm 时触发管制。等静压设备出口管制主要针对军工用途，固态电池等一般用途申请许可证即可，不构成实质出口限制。

国内外设备厂商与电池厂加速推进等静压设备研发

等静压&跨界玩家正加速布局等静压技术路线，聚焦固态电池关键成型环节。

传统等静压设备厂商：依托超高压技术壁垒实现“能力复用”，加速实现向固态电池场景技术转化和设备落地。1）海外玩家：瑞典 Quintus 技术积累深厚，率先推动冷等静压设备在固态电池中的产业化应用，并扩展至温等静压方案，形成覆盖更广材料体系的产品组合。2）国内玩家：川西机器、钢研昊普与包头科发长期深耕热等静压领域，具备高温高压设备研制能力，正加快向固态电池场景的技术转化与设备落地。

跨界玩家：电池厂+锂电设备厂商携下游产线经验反向定义设备，推动固体电池等静压设备产业化落地。1）锂电设备玩家：先导智能率先探索差异化路径，开创性推出卧式等静压设备，以期在装载效率、自动化集成等方面取得突破；利元亨则推出自动化立式等静压方案，通过自动上下料、在线检测等功能提升生产节拍与一致性。2）主流电池厂商：如宁德时代、比亚迪、LGES、三星 SDI 等已陆续启动等静压路径的验证与导入，推动设备选型与工艺工程化进程加速。

产业化加速推进：宁德&核心设备商加速推进等静压工艺量产

宁德固态电池研发与产线建设并行推进，政策支持强劲助力落地。宁德采用“硫化物+卤化物复合电解质”双技术路线，硫化物实验室样品能量密度达500Wh/kg。上海临港和宁德基地同步推进产线建设，2024年7月完成10Ah（能量密度450Wh/kg）等静压样品，2025年6月研发成熟度达4/9，预计年底贯通20Ah中试线（良率目标65%），并于2027年实现全固态小批量上车。

宁德等静压工艺专利体系布局完善，国产设备配套导入。截至2025年8月，宁德时代已公开 10 件等静压相关专利，全部为独立申请，涵盖卧式缸体、自动进出料、高压治具、参数控制与安全设计，技术覆盖全面，具备高度自主可控性。