固态电池叠加储能大电芯我国高速叠片行业需求释放高端市场国产替代趋势显著

2026-04-14 10:28

手机浏览

前言：

相比传统卷绕工艺，叠片电池在能量密度（高出约5%）、循环寿命（高出约10%）和安全性方面具有显著优势，尤其适配大尺寸、长薄化电芯的制造需求。当前高速叠片行业正处于从“卷绕主导”向“叠片替代”的关键拐点。技术端，叠片效率已从早期的3秒/片跃升至0.075—0.15秒/片的量级，与卷绕的效率差距大幅缩小，切叠一体和热复合叠片成为国产设备的主流演进方向。需求端，动力电池向刀片化、长薄化演进，储能大电芯“向大而生”的迭代逻辑与叠片工艺天然适配，全固态电池产业化更是将叠片推至唯一可选工艺的战略地位。竞争格局上，先导智能、赢合科技、利元亨三大国产龙头主导中国市场，国外设备在价格与交期方面已不具备竞争力。

1、高速叠片技术路线主要分为四类，叠片工艺优势显著

根据观研报告网发布的《中国高速叠片行业发展趋势研究与未来前景预测报告（2026-2033年）》显示，高速叠片是锂电池电芯制造的核心工序之一，叠片机作为执行设备，主要功能是将裁切好的正极片、隔膜与负极片按照特定顺序交替堆叠，形成“三明治”结构的电芯，该工艺尤其适用于方形与软包电池的生产，相比传统卷绕工艺，叠片电池在能量密度、安全性和循环寿命方面更具优势。

卷绕与叠片两种工艺的核心对比

对比维度	卷绕工艺	叠片工艺
能量密度	电芯中心形成空腔，空间利用率较低	极片整齐堆叠，空间利用率高，能量密度高出约5%
循环寿命	拐角处存在内应力不均匀问题	无拐角内应力，每层膨胀力接近，循环寿命高出约10%
安全性	拐角处受力不均，断裂风险相对较高	内部结构更稳定，安全性更好
大电芯适配	极片越大，卷绕变形越严重	天然适配长薄化大电芯
生产效率	成熟高效，可达0.1s/pcs量级	经过持续提升，已达0.075—0.15s/pcs，与卷绕接近
设备成本	技术成熟，设备投资较低	设备投资相对较高，但差距在缩小
技术成熟度	经长时间优化，成熟度极高	仍在快速发展中
固态电池适配	无法适配（需高压致密化）	唯一可选工艺
应用场景	圆柱电池为主，部分方形电池	方形、软包电池，刀片电池首选

资料来源：观研天下整理

目前，锂离子电池的叠片技术路线主要分为四类：Z字型叠片、切叠一体、热复合叠片和卷叠一体。

四种叠片技术路线核心对比

技术路线	核心特点	优势	局限	代表企业
Z字型叠片	通过移动叠片台拉动隔膜来回叠放极片	技术成熟、结构简单	隔膜易变形、效率低（0.5s/pcs）	传统国产叠片机厂商
切叠一体	整合模切+叠片+贴胶热压于一体	减少工序间损伤、良率高	本质仍为Z叠、集成复杂度高	先导智能、利元亨、赢合科技
热复合叠片	正极+负极+隔膜一次性切片堆叠并热压	杜绝隔膜褶皱、适合大电芯	技术难度高、工序多	蜂巢能源、博众精工
卷叠一体	卷绕与叠片结合	效率高	受LG专利保护、国内难以绕开	LG新能源

资料来源：观研天下整理

2、动力电池、储能与固态电池三线拉动，我国高速叠片行业快速发展

伴随电动汽车专用平台的日益普及及产销量持续上升，为更好地兼顾续航、安全、寿命与成本等多重指标，电芯结构正加速向大容量、长薄化方向演进。然而，随着电芯尺寸不断增大，传统卷绕工艺的固有缺陷逐渐凸显——极片涂层在弯折处难以避免地承受较大变形，容易引发掉料并形成无效区域，同时极片与隔膜在受力不均时也易出现褶皱与对齐偏差。相比之下，叠片工艺凭借其极片整齐堆叠的特性，不仅使电池内部空间得到更充分的利用，将能量密度提升约5%，而且消除了拐角处的内应力不均，使循环寿命延长约10%，整体结构亦更为稳定。

资料来源：公开资料整理

这一技术逻辑在储能领域同样成立：储能电芯“向大而生”以换取更低成本与更高系统集成效率，使得叠片成为业内公认的未来迭代方向，正如蜂巢能源所判断的，从成本、安全、系统成组及工艺可行性等维度综合考量，叠片路线均显示出明确优势。

更进一步，在面向下一代的全固态电池技术中，叠片更是唯一可行的工艺路径——全固态电解质膜柔韧性差且需要高压致密化处理，卷绕既无法满足逐层压紧的工艺要求，也极易因弯折造成材料掉粉而损害电芯品质。

从全球来看，全球已有近百家企业规划固态电池产能，其中含半固态电池在内的部分产能已率先量产，目前扩大至GWh级，全固态电池则进入百MWh级小规模试产的验证和制程优化阶段。如韩国目标在2028年实现氧化物-聚合物复合全固态电池的商业化，而日本的丰田和日产明确了其硫化物全固态电池的量产时间表，将在2026-2028年实现产业化，美国企业如 QuantumScape、Solid Power 已向企业交付全固态电池样品，目标在未来两年实现小批量量产。从国内来看，2025 年中国固态电池新增规划项目约60个，规划产能189GWh。综合来看，全球头部电池厂与车企已形成统一时间规划——2027年实现全固态电池小批量装车，2030年进入规模化量产阶段。高速叠片设备作为核心产线环节，将直接受益于这一产业化进程并迎来持续迭代升级的机遇。

头部电池企业规划2027年实现全固态电池小批量装车，2030年以后进入规模化量产阶段

企业	电池进展	量产计划
宁德时代	500Wh/kg，硫化物	2027年小规模生产
比亚迪	400Wh/kg	2027年示范，2030年大规模
中创新航	430Wh/kg，容量50Ah	2027年小批量
亿纬锂能	400Wh/kg，硫化/卤化/聚合	2028年推出
国轩高科	硫化物，350Wh/kg	2027-2030年推出
欣旺达	第4代锂金属负极全固态电池	2026年商业化量产
上汽/清陶能源	400Wh/kg，硫化/卤化/聚合	2026年量产
太蓝新能源	720Wh/kg，氧化物复合电解质	2027年批量生产
卫蓝新能源	400Wh/kg，硫化/卤化/聚合	2027年量产
松下	硫化物，450Wh/kg	2029年前量产
三星SDI	600Wh/kg	2027年量产
SKOn	混合固体电解质	2028年商业化
LG新能源	锂硫全固态电池	2030年量产

资料来源：观研天下整理

资料来源：公开资料整理

3、我国高速叠片行业由国产龙头主导，整线龙头与细分龙头并存

市场竞争方面，我国高速叠片行业整体上已形成“国产厂商主导中国市场、日韩企业在部分高端领域仍有竞争力”的格局。全球双头高速叠片机主要厂商包括PNT（韩国）、MANZ（德国）、CKD（日本）、CIS以及中国的先导智能、赢合科技、利元亨、吉阳智能、格林晟科技、新宇智能等。其中，先导智能以整线能力见长，赢合科技在叠片机细分领域持续深耕，利元亨在固态电池叠片等新兴方向上具有先发优势。此外，科瑞技术、海目星等也在叠片机方向有所布局，而国外设备在价格和交期方面不具备竞争力，国产替代趋势显著。

先导智能、赢合科技、利元亨在高速叠片领域侧重点对比

企业名称	高速叠片业务简介
先导智能	覆盖锂电池全工艺环节，为全球唯一可提供固态电池量产整线设备的企业，持续向国内外头部电池与整车厂客户交付包括干湿法前道成膜、复合转印、高速叠片等核心设备。其最高叠片效率达800PPM（0.075s/pcs），处于行业领先水平。
赢合科技	在叠片机领域布局领先，2017年推出国内首台五金切叠一体机，2019年推出国内首台激光切叠一体机，2021年推出高速三工位切叠一体机，整机效率达0.15s/p。公司还牵头制定了工信部发布的《锂离子电芯叠片机》行业标准，头部客户市占率超30%，产品远销德、法、美等17个国家和地区。最新推出的“超高速多工位切叠一体机”叠片效率高达0.1秒/片，比行业平均水平快70%。
利元亨	正在突破0.125s/pcs的叠片速度，在固态电池中后段设备方面具备量产能力，是固态电池叠片机领域的核心供应商之一。