近日，清研纳科副总经理魏靖轩受邀参加蜂巢能源第三届工程师日，并作《固态电池干法电极装备技术》的专题演讲，围绕固态电池的发展趋势、干法电极工艺以及关键装备工艺路径进行了系统讲解，分享了清研纳科在装备研发及产业化落地方面的最新成果。

作为新一代电池技术的代表，固态电池凭借其高能量密度、高安全性和长寿命等显著优势，已成为新能源汽车和储能系统的理想选择。然而，其商业化进程很大程度上受制于制造工艺瓶颈。干法电极工艺以其独特优势，展现出与固态电池技术发展路径的高度适配性，被视为加速其落地的关键。

固态电池的制备工艺难在哪？

固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。传统的锂离子电池使用的是液体或凝胶状的电解质，而固态电池采用固体电解质替代了液体成分。固态电解质同时承担着离子传导和隔绝电子的关键功能，其固态特性使得电池结构设计得以更加紧凑，从而有望实现更高的能量密度和更长的使用寿命。

当前固态电池极片制造有着湿法工艺，干法工艺两种不同路线。湿法路线沿袭传统锂电“合浆-涂布-烘干”工艺，上手快、可与现有设备共线，但湿法必须使用溶剂并需要烘干回收。这个过程中，溶剂与硫化物电解质容易发生副反应，其次，烘干过程中溶剂挥发不可避免地会形成孔隙；粘结剂也容易在干燥过程中上浮，导致电极内部成分分布不均，进一步加剧孔洞分布不均的问题。

干法路线采用无溶剂粉末混合-辊压一次成膜，在整个过程中：1）省掉烘干与溶剂回收，能耗显著降低；2）不使用溶剂避免发生副反应；3）无溶剂挥发过程，致密性更高。

相较于湿法路线，干法工艺在材料适配性、电芯性能提升潜力、制造成本控制以及环境友好性方面具备系统性优势。然而，干法工艺目前也面临着一些技术挑战，主要包括粉末混合均匀性难以控制、成型后电极的机械强度不足以及高精度辊压设备成本高昂等问题。

干法电极与固态电池的适配性

干法电极工艺以“无溶剂”为核心，省去了溶剂和干燥流程，在性能层面展现出对固态体系的适配性，被行业公认为未来的主流发展方向。

无溶剂制程，规避材料不兼容风险

固态电池材料（尤其是高镍正极、硫化物电解质等）往往对溶剂极其敏感，在湿法浆料中易发生副反应，导致离子电导率显著下降。

干法工艺则完全避免了溶剂接触，从根本上消除了此类副反应风险，有助于保持材料结构稳定性，从而提升电池循环寿命。

更高界面致密度，提升离子通道稳定性

湿法工艺在烘干时，溶剂挥发形成孔隙、粘结剂上浮以及厚极片开裂/卷边等问题，会导致电极/电解质界面阻抗升高，活性物质与电解质颗粒间接触不良，阻碍了能量密度的进一步提升。

干法工艺的核心在于“辊压成膜”，通过高压辊压一次性将活性物质、导电剂、粘结剂和固态电解质粉末压实成致密的复合电极层。这种工艺能形成更致密、更均匀的微观结构，大幅降低离子传导的界面阻抗。

降本增效，助力固态电池商业化

干法电极工艺具备“流程简、能耗低、占地小、易扩展”的特点，省去了溶剂采购以及烘干、回收系统的巨额投入，非常适合构建高度自动化、模块化的固态电池产线。以清研纳科的干法电极量产方案为例，该方案可以帮助客户节省70%的占地面积，并降低电极制造成本约20%。

固态电池的兴起，是材料体系和制造范式的双重变革。目前，固态电池的生产工艺路线仍在不断探索和优化之中。干法工艺提供了更环保、更高效、更匹配未来需求的路径。

干法工艺凭借其环保性、高效性以及对未来需求的良好匹配，提供了极具前景的技术路径。清研纳科依托多年的技术积淀和持续创新，已构建起覆盖从实验研发到小试/中试验证的干法电极设备解决方案，服务于固态电池的研发与产业化进程。

面向未来，清研纳科将秉承“让电极制造更节能环保”为使命，助力客户固态电池制造从实验室走向成熟，在即将到来的电池技术革命中赢得先机。