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极片压实精度决定电池性能,而一台高性能的对辊机设备,正成为全球实验室突破电池技术瓶颈的核心装备。
2025年7月,意大利都灵,柯马公司投资近100万欧元建造的专用干燥室实验室正式启用。这座配备三个测试工位(其中两个为-40°C露点,一个为-50°C露点)的实验空间,将专注于锂离子和锂金属电芯的新型机台验证,特别面向固态电池技术的研发需求。
该实验室配备了适用于洁净室级敏感环境的工业机器人,能处理如锂金属、电解液等对湿度极为敏感的材料,代表了全球锂电池研发装备的新发展方向。
市场概况与增长动力,国产设备的崛起
中国锂电辊压设备行业近年来呈现爆发式增长。据市场数据显示,该领域市场规模从2019年的8.3亿元快速增长至2022年的32亿元,年均复合增长率高达56.80%。
预计到2025年,市场规模将进一步扩大至60亿元。
行业集中度不断提升,2022年CR3(前三企业市场份额)达到59.4%,较上年提升7.8个百分点。其中,纳科诺尔以23.4%的市场占有率位居榜首,赢合科技(21.9%)和先导智能(14.1%)紧随其后。
市场增长主要来自三大动力:
新能源汽车产业持续扩张,2024年中国新能源汽车产销量均突破1280万辆,同比增长超34%
储能行业迅猛发展,2024年底中国新型储能累计装机达73.76GW,同比增长134.98%,其中锂电储能占比超90%
电池企业加速海外布局,带动国产设备出海,同时固态电池等新技术推动设备升级需求
技术演进方向,干法工艺与高精度控制
锂电池制造工艺正经历重大变革,直接推动对辊机设备技术创新。
干法电极工艺成为行业焦点。相比传统湿法工艺,干法极片制造将混合、制浆、涂布、干燥、辊压等过程一体化,预计可降低锂电池制造成本10%-15%。而辊压技术是干法电极工艺的核心环节,对设备要求更高。
固态电池产业化带来新需求。固态电池极片需要更均匀的压实密度以适配固态电解质的特性,这对对辊机设备的压力控制、辊缝调节精度提出了更高要求。
高精度控制技术持续突破。领先企业的对辊机设备已达到辊压精度Max≤0.8μm,稳定生产辊压精度≤1.5μm的技术水平。这种精度对实验室研究和量产都至关重要。

研发动态与典型案例,全球创新网络成型
全球企业正加大研发投入,构建锂电池设备创新网络:
柯马全球干燥实验室:500平方米专用实验空间,配备-50°C露点环境,面向全球技术团队、客户、高校开放,支持固态电池研发。该设施强化了柯马在电芯装配环节的研发能力,特别是激光与机械极片冲切、叠片等关键技术。
纳科诺尔干法技术突破:自2013年完成干法超级电容器辊压设备研制后,2023年加速推进干法电极辊压设备研制,并与清研电子成立合资子公司清研纳科,强化技术优势。
高校研究团队正成为高端对辊机设备的重要用户群体。这类设备能支持教授团队开展新材料体系研究,特别是处理如锂金属等对湿度极为敏感的先进电池材料。
行业挑战与应对策略,高壁垒下的破局之道
锂电池对辊机设备行业面临多重壁垒:
技术壁垒:生产工艺复杂,涉及机械工程、电气控制、材料研究、软件算法等多领域技术,且定制化属性强
客户壁垒:电池企业倾向于与成熟供应商长期合作,新进入者难以快速获得信任
人才壁垒:需要既懂理论基础又有丰富经验的复合型人才解决工艺难点
针对这些挑战,行业领导者采取双轨策略:
深耕核心技术:如纳科诺尔拥有185项zhuanli,其中14项发明zhuanli,技术成果获国家火炬计划等多项认可38
构建开放平台:柯马实验室向高校和行业组织开放,促进产学研协同创新
对辊机设备制造商需要与高校、电池企业建立更紧密的合作关系。针对高校实验室,开发小型化、多功能的实验型对辊设备;针对电池厂家,则需提供可扩展、兼容未来工艺的高端机型。

前景展望,新需求与新市场
锂电对辊机设备市场前景广阔,增长动力多元:
规模增长:预计2025年中国市场规模达60亿元,2022-2025年CAGR为23.3%
新技术需求:固态电池预计2030年出货量超300GWh(2022-2030年CAGR 129%),钠离子电池2025年出货预计40GWh(2022-2025年CAGR 331%)
海外拓展:中国电池企业海外建厂带动国产设备出海,同时国产设备国际认可度提升
2025年后,随着干法电极工艺成熟和固态电池量产加速,对辊机设备将面临新一轮技术升级需求。实验型设备需具备更强材料适应性和更高参数精度,以满足前沿电池材料的研发需求。
高校实验室将成为新技术验证的重要基地。具备多环境模拟能力(如超低湿度)的对辊机设备,将助力科研团队在锂金属、固态电解质等前沿领域取得突破。
全球电池产业变革的速度超出预期。固态电池出货量预计从2025年的13GWh爆发式增长至2030年的300GWh以上,年复合增长率达129%。
这一增长将直接传导至上游研发设备领域。
高校实验室与电池企业研发中心的对辊机设备,正面临新一轮升级需求。那些能够处理锂金属负极、适应固态电解质特性、实现纳米级压实精度的设备,将成为突破下一代电池技术瓶颈的关键。
正如柯马在都灵建立的-50°C露点实验室所展示的,面向未来的电池研发设备正在创造全新的实验环境,让研究人员能够探索以往无法触及的材料与工艺边界。