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　　➢等静压成型技术：将待压试样粉体置于高压容器中，利用液体或气体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对试样进行均匀加压，当液体介质通过压力泵注入压力容器时，根据流体力学原理，其压强大小不变且均匀地传递到各个方向。此时高压容器中的粉体在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。

　　➢流体介质的作用：当这种流体在高压容器内加压时，加压介质（水或油等液体、氩气等气体）会将压力均匀地传递到浸没物体表面的每个点。

　　➢柔性模具或容器：被压实的材料首先被密封在一个柔性、弹性模具或密封容器中。这种屏障有两个目的：它将粉末塑造成接近最终形状，并将其与加压流体隔离。压力作用在柔性模具上，柔性模具反过来又均匀地压实内部的粉末。

　　因此，等静压设备能够克服单向限制，传统的模具压制从一个或两个方向施加时，粉末和刚性模具壁之间产生显著摩擦，导致整个部件产生密度梯度，最靠近冲头的粉末比远离冲头的粉末压得更实，因此在固态电池应用中，较难使用辊压设备或后道加压化成设备替代等静压设备。

　　➢等静压设备等静压技术是一项关键技术，广泛应用于各种高性能行业，主要包括航空航天、医疗设备、国防、能源（包括核能）、汽车以及用于电子、陶瓷和化工的先进材料制造。这项技术独特的制造具有均匀密度和卓越强度部件的能力，但其使用取决于性能要求与复杂性和成本之间的明确平衡。

　　➢等静压设备可拓展至固态电池中。在固态电池的生产中引入等静压工艺，可以精准控制电极密度、厚度以及孔隙率等关键参数，并使得固态电池的电极和电解质材料紧密的结合在一起，优化界面接触，同时降低内部电阻，提高固态电池的离子电导率和机械强度等，也可减少固态电池生产工序，降低生产成本。

　　1.4 等静压设备分类：热等静压（HIP）、温等静压（WIP）及冷等静压（CIP）

　　根据工艺温度的不同，等静压设备主要分为热等静压、温等静压以及冷等静压三类。固态电池在室温下的性能受限于其离子传输动力学的迟缓，导致内部阻抗增大，放电能量密度显著降低，温度升高会显著提升离子电导率，对比冷等静压，温等静压可以通过升温进一步提升固态电池材料的电导率，同时，对比热等静压，成本更低，且能够达到更高压力值，因此，目前温等静压更加适配固态电池的应用。

　　➢提升电极密度，增加粒子接触面积：对比左图中B、C/B、D两组可见，120MPa、90℃等静压设备比120MPa设备效果更好，414MPa设备比120MPa设备效果更好，即温度或者压力提升均能够助力材料内部致密度提升，使粒子之间分布更加紧密，同时，也可以侧面证明，对比冷等静压和热等静压，温等静压更加适合用于固态电池中。

　　➢界面优化，实现电芯端减薄：当正极、负极堆叠时，使用等静压设备可以有效减少电极厚度，根据右图B组实验结果，当使用2L、414Mpa的等静压设备处理电池时，正极厚度减少20%+，负极厚度减少40%+。

　　➢ 等静压设备在固态电池产线中，处于中段，前端连接叠片机，后端连接高压化成分容设备，负责“将极片-固态电解质-负极”精确叠放后压实。

　　等静压设备的壁垒源于“高压场景的安全要求+高端制造的性能要求”，形成了以下核心壁垒：

　　➢钢丝预应力缠绕结构的搭建：目前等静压设备主要分为叠板式结构和缠绕式框架结构，后者受力合理，抗疲劳强度高，工作安全可靠，可以制造直径较大的容器，成为固态电池产线首选。钢丝预应力缠绕结构为用机械性能良好的高强度合金钢作为芯简体，然后用高强度钢丝按预应力要求，缠绕在芯筒外面，形成一定厚度的钢丝层，使芯筒承受很大的压应力。

　　➢高压密封与超高压容器的匹配：高压密封存在四个难点，包括抗挤出（防止密封材料被高压挤入配合间隙）、低摩擦（减少高速往复运动产生的热量）、耐介质（抵抗高压油/水/化学介质的侵蚀）、长寿命（在极端工况下保持稳定密封），因此对于设备厂商，选择匹配的密封件与超高压容器较为重要，且须保证密封的可靠性，否则易出现泄露等问题。

　　➢安全认证与资质的考量：超高压容器设备厂商需要取得中国特种设备超高压容器（A6）生产许可证，以兰石重装为例，2023年6月公司向国家市场监督管理总局提出了固定式压力容器大型高压容器（A1）换证暨超高压容器（A6）增项申请，9月底通过中国特种设备检测研究院现场评审，2024年1月12日，兰石重装获得固定式压力容器制造大型高压容器（A1）、超高压容器（A6）特种设备生产许可证，历时7个月。

　　当前阶段液态电池当前已迎来极致制造，比如，宁德时代的贵州基地投产，产线从投料到电池成品的流程，可实现平均每秒一颗电芯，2.5分钟内完成一个完整的电池组，单线GWH，对应单gwh投资额大幅下降，可能降低到1亿元以下，且自动化率极高，实现全流程智能测控系统。基于液态电池发展状态，等静压设备与固态电池产线的匹配仍存在适配自动化产线与降本之间的矛盾。

　　➢从适配锂电自动化产线角度看，由于等静压设备压力较大，生产过程中需要经历升压、保压和卸压三重流程，一次升压、保压、卸压循环可能长达数十分钟，当前阶段，非连续性是制约大规模整线节拍的核心难点，且很难适配锂电自动化产线。

　　➢从降本的角度看，目前全固态电池单gwh投资额约为4-5亿元，是液态电池投资额的4-5倍，等静压设备的价值量成本占比约10-13%，对应4-6kw，但当前等静压设备价格远高于对应价格，仍需要降本，主要方法包括①提升腔体大小，②改变产线等静压设备节拍降低核心设备门槛等。

　　在企业布局方面，海外企业进展领先，国内企业研发加速。海外等静压机企业主要以瑞典Quintus Technologies和韩国Hana Technology公司为代表。

　　国内企业积极布局，目前已成功研发的厂商包括四川力能（荣旗科技持股20%）、川西机器（中航机载子公司）、先导智能，除此之外，利元亨、纳科诺尔、利通科技等均有望进入等静压设备赛道。返回搜狐，查看更多