最近，特斯拉實(shí)現(xiàn)干法電極量產(chǎn)的消息引起業(yè)界廣泛關(guān)注。馬斯克將其稱為“鋰電池生產(chǎn)技術(shù)的重大突破”，特斯拉官方團(tuán)隊(duì)則用三個(gè)關(guān)鍵詞概括干法工藝的價(jià)值：降低成本、降低能耗、簡(jiǎn)化復(fù)雜性。

從2020年電池日首次提出概念，到如今宣布量產(chǎn)，特斯拉歷時(shí)五年終于攻克了干法正極的量產(chǎn)難關(guān)。此前，特斯拉僅能在難度較低的電池負(fù)極實(shí)現(xiàn)干法工藝，而電池正極則包含鋁、鎳、錳、鈷等多種關(guān)鍵材料，成分復(fù)雜且材料硬度高，其干法制造難度遠(yuǎn)高于負(fù)極。如今正負(fù)極均采用干法工藝的“全干電極”落地，意味著4680電池的最后一塊拼圖終于補(bǔ)齊。

然而，這項(xiàng)突破的意義遠(yuǎn)不止于特斯拉自身。行業(yè)目光真正聚焦之處在于：干法電極，正是解鎖下一代終極電池——全固態(tài)電池——產(chǎn)業(yè)化瓶頸的“黃金搭檔”。

01 什么是干法電極？

干法電極是一種不使用液態(tài)溶劑來(lái)分散活性材料和導(dǎo)電添加劑的涂布技術(shù)。它利用固態(tài)粉末直接將活性材料、導(dǎo)電劑和粘合劑混合在一起，然后通過(guò)壓制或其他機(jī)械方法將混合物涂布到集流體上。

相比傳統(tǒng)的濕法電極工藝需要使用溶劑將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑混合后涂布在集流體上，然后進(jìn)行干燥、NMP溶劑回收和輥壓等工序。干法電極工藝省去了溶劑的使用，以及后續(xù)的干燥和溶劑回收工序，因而具備顯著的優(yōu)勢(shì)。

成本優(yōu)勢(shì)：干法工藝省去涂布、干燥及溶劑回收等環(huán)節(jié)，設(shè)備投資低、能耗小、所需場(chǎng)地面積小，可大幅度降低設(shè)備、人力、設(shè)施和能源的投入成本，電芯制造成本可綜合降低約18%。

性能提升：干法工藝能有效提升活性物質(zhì)的壓實(shí)密度，同等條件下，電池的能量密度可獲得約20%的提升。

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提升：干法工藝中粘結(jié)劑形成的原纖化網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，極大增強(qiáng)了活性物質(zhì)的穩(wěn)固性，防止膨脹與脫落，從而提升了電極的整體電性能與使用穩(wěn)定性。

環(huán)境友好：干法涂布無(wú)需使用毒性的有機(jī)溶劑（如NMP），避免了有機(jī)溶劑的揮發(fā)和回收問(wèn)題，減少了環(huán)境污染。

根據(jù)制備方式的差異，干法電極工藝可以分為粘結(jié)劑原纖化法和靜電噴涂法兩種，其中粘結(jié)劑原纖化是主流的干法路線。

粘結(jié)劑原纖化法：

將活性材料粉末與導(dǎo)電劑混合后加入粘結(jié)劑，然后對(duì)干混合物施加外部的高剪切力，使粘結(jié)劑原纖化后粘合電極膜粉末，最終擠壓混合物形成自支撐的干態(tài)電極膜。

粘結(jié)劑原纖化法示意圖

靜電噴涂法：

使用高壓氣體預(yù)混活性材料粉體、導(dǎo)電劑以及粘合劑顆粒，在靜電噴槍的作用下使粉末帶負(fù)電荷并噴至帶有正電荷的金屬箔集流體上，然后對(duì)載有粘結(jié)劑的集流體進(jìn)行熱壓，粘結(jié)劑融化后會(huì)粘連其他粉末并被擠壓成自支撐膜。

靜電噴涂法示意圖

02 與全固態(tài)電池的適配度

全固態(tài)電池憑借高能量密度和高安全性的顯著優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是下一代鋰電池的終極方案。但全固態(tài)電池（尤其是對(duì)水分、氧氣極度敏感的硫化物路線）的生產(chǎn)要求極低的水氧環(huán)境。干法工藝無(wú)需溶劑的特點(diǎn)恰好契合這一需求。

適配全固態(tài)電池的硫化物電解質(zhì)、金屬鋰等對(duì)溶劑極度敏感，干法電極的無(wú)溶劑和無(wú)干燥過(guò)程特性，恰好完美避開硫化物電解質(zhì)的弱點(diǎn):

（1）絕大多數(shù)的有機(jī)溶劑（尤其是濕法電極常用的NMP）都會(huì)與硫化物電解質(zhì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致其產(chǎn)生H2S等有害氣體，并破壞電解質(zhì)結(jié)構(gòu)；被溶劑污染后，硫化物電解質(zhì)優(yōu)異的導(dǎo)電性能也會(huì)大幅衰減，使電池失效。

（2）硫化物電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性較差，在濕法工藝的烘干環(huán)節(jié)等較高溫度下，容易發(fā)生分解和性能退化。采用干法電極工藝，全固態(tài)電池的極片制造過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)完全干燥，由于無(wú)需溶劑，可以規(guī)避全固態(tài)電池硫化物電解質(zhì)對(duì)溶劑敏感的問(wèn)題。

此外，干法電極工藝可以提高電極的壓實(shí)密度和提升電極厚度，更高的壓實(shí)密度意味著在相同體積下可以容納更多的正負(fù)極材料，更大的電極厚度意味著能夠適配更多的正負(fù)極材料，從而提升電池的能量密度。根據(jù)高能數(shù)造、上海聯(lián)凈等多家企業(yè)披露數(shù)據(jù)顯示，干法電極工藝能夠提高電池能量密度約20%。干法電極工藝制備超厚、高載量的電極，提升電池能量密度的效果契合全固態(tài)電池對(duì)高能量密度的需求。因此，干法電極工藝更適用于全固態(tài)電池生產(chǎn)。

03 中國(guó)企業(yè)正在卡位

憑借成本、工藝與材料適配等綜合優(yōu)勢(shì)，干法電極正逐步成為全固態(tài)電池前道工藝的主流方向。

國(guó)內(nèi)企業(yè)正在加速布局這一賽道：

貝特瑞中央研究院已在干法電極技術(shù)上開展系統(tǒng)性攻關(guān)，成功突破極片連續(xù)成卷、厚度均一性等關(guān)鍵工藝難題，并同步開發(fā)出適配干法工藝的正負(fù)極材料產(chǎn)品。

廣東國(guó)立科技控股有限公司與樂昌市產(chǎn)業(yè)園簽約，計(jì)劃投資約30億元，分三期建設(shè)完成干法電極固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能10GW，預(yù)計(jì)產(chǎn)值120億元，致力打造成為國(guó)內(nèi)固態(tài)電池生產(chǎn)知名品牌。

三孚新科發(fā)布公告稱，公司擬投資6.2億元建設(shè)高安全干電極電池關(guān)鍵材料及高頻電子信息復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2027年末完成投資項(xiàng)目建設(shè)。

冠鴻智能與上海海希工業(yè)通訊股份有限公司正式簽署200MWh全固態(tài)電池生產(chǎn)線項(xiàng)目協(xié)議，雙方將圍繞該生產(chǎn)線項(xiàng)目開展深度合作，推動(dòng)干法電極技術(shù)在全固態(tài)電池中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

設(shè)備方面，高能數(shù)造開發(fā)了專門用于制備全固態(tài)電解質(zhì)膜的干法技術(shù)及相應(yīng)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)各種電解質(zhì)膜的干法連續(xù)制備，公司首條年產(chǎn)能200MWh的干法電極中試級(jí)示范線已投用。

東莞市紅木棉電子科技有限公司與中科院系統(tǒng)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，成功設(shè)計(jì)、開發(fā)出中國(guó)國(guó)內(nèi)首條干法電極的全固態(tài)電池制作線。

贏合科技已推出覆蓋濕法與干法工藝的固態(tài)電池整體解決方案，其中第三代干法設(shè)備集成粉體攪拌、纖維化與多輥連軋成膜復(fù)合等七大核心工藝，相關(guān)設(shè)備已向多家客戶交付。

科力遠(yuǎn)與中固時(shí)代、太行先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)研究院正式簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，合力推進(jìn)固態(tài)電池、干法電極等領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

清研納科于2026年初宣布，其干法電極設(shè)備正式發(fā)往日本頭部汽車企業(yè)。公司已為廣汽集團(tuán)國(guó)內(nèi)首條大容量全固態(tài)電池產(chǎn)線提供800毫米寬幅、最高50米/分鐘運(yùn)行速度的高速干法成膜復(fù)合設(shè)備，實(shí)現(xiàn)60Ah以上車規(guī)級(jí)電池的小批量量產(chǎn)。

曼恩斯特自2020年起布局干法前段整線成膜技術(shù)，其400型干法制膜復(fù)合一體機(jī)已獲得頭部企業(yè)中試線及量產(chǎn)訂單。

東吳證券指出，干法電極優(yōu)勢(shì)在于降本環(huán)保，并正成為固態(tài)電池前道工藝的主流選擇。

參考來(lái)源：

1.東莞證券《固態(tài)電池系列之干法電極專題報(bào)告——革新技術(shù)，方興未艾》

2.東吳證券《固態(tài)電池設(shè)備專題深度系列二：干法成膜——高性能固態(tài)電池量產(chǎn)的關(guān)鍵》

3.徐桂培等《干法電極技術(shù)在超級(jí)電容器和鋰離子電池中的研究進(jìn)展》

4.貝特瑞新材料《一文讀懂干法電池》