2026年电力设备及新能源行业固态报告系列二：干法工艺的破晓时分

干法电极：优势显著的新型电极制造工艺

1.1 干法电极是一种新型电极制造工艺

极片制作是锂电池生产的前段环节。根据纳科诺尔招股书，锂电池生产主要分为前中后 段三个环节，分别为前段极片制作环节、中段电芯装配环节、后段化成检测环节。其中 传统锂电池生产前段极片制作环节主要包括匀浆、涂布、辊压、分切/模切、制片等工序。 根据观研天下公众号，锂电生产中前段环节的资本开支占全流程的 35%-40%。

干法电极工艺是一种新型的电池制备技术。根据粉体网公众号，干法电极工艺是一种新 型的电极制备技术，不使用液态溶剂，直接将活性材料、导电剂和粘合剂的固态粉末混 合在一起。其制作过程为：先将活性材料、导电剂、粘合剂混合，混合过程中粉末被拉 成纤维状，再将纤维状的物质压成薄膜贴在箔体。

粘结剂原纤化法是主流的干法制造方法。根据粉体网公众号，粘结剂原纤化法主要分为 粉料混合、纤维化、辊压三大环节。该方法对颗粒粉碎质量、纤维化时间、辊压阶段的 力度、精度、均匀度提出了较高要求，使用该方法的企业主要分布于美国、中国和德国。 另一种被韩国、日本等企业使用的技术路线是静电喷涂法，该方法主要使用高压气体， 将粉体、导电剂、粘合剂喷洒到箔集体上，让喷洒物质在静电作用下吸附到箔体，随后 热压，使粘结剂融化后粘连其他粉末形成自支撑膜。

1.2 干法工艺助力电池性能提升和成本降低

干法电极借助干涂覆工艺带来的致密均匀的微观结构实现了高能量密度。根据 Junyoung Mun 等人的研究，从微观角度看，湿法电极干燥过程中，溶剂的突然或者不 均匀蒸发会推动颗粒分离，在电池内部形成空孔隙，且电极表层受拉应力最大，随干燥 过程推进和颗粒分布变化，极易产生裂纹。干电极工艺能实现电极组分的物理均匀混合， 形成致密均匀的微观结构，从而提高压实密度。同时，因其微观结构均匀且不需干燥流 程，干法电极不存在开裂问题，也提高了电极所能达到的厚度，使得高压实高厚度的超 高能量密度电极片成为可能，适配新一代固态电池对能量密度的需求。

根据长三角物理研究中心公众号，以常见材料为例，三元正极压实密度从 3.4g/cm3 提 升到 3.6g/cm3, 层氧正极压实密度从 3g/cm3 提升到 3.09g/cm3, 石墨负极压实密度从 1.6g/cm3 提升到 1.75g/cm3，硬碳负极压实密度从 1 g/cm3 提升到 1.03g/cm3，干法 压实密度提升均在 3%以上，部分材料达 9%。压实密度的提升有利于增强电池容量和续 航能力。

干法电极优异的电化学性能，是突破全固态电池发展瓶颈的关键。根据 Junyoung Mun 等人的研究，全固态电池无液态电解质，其电化学微观结构与液态电解质传统体系存在 本质差异，因此电极材料的电化学性能是全固态电池的关键瓶颈。湿法电极中粘结剂会 大量包覆在正极活性材料表面，导电剂易发生团聚，导致固态电解质对正极活性材料的 包覆，从而阻碍锂离子的扩散与传导。而在干法工艺中，粘结剂对正极活性材料的包覆 程度较低，干混中的剪切力会使固态电解质发生形变，提高对活性材料的包覆，优化锂 离子扩散通道，提高电化学性质。

干法正极的倍率性能和循环性能均显著优于湿法正极。在 1.0 C 电流密度下，干压涂覆 电极的放电比容量保持在 170 mAh/g，400 次循环后容量保持率达 67%；而浆料涂覆 电极的放电比容量仅为 159 mAh/g，容量保持率仅 35%。

干法电极在降本方面具有巨大潜力。根据长三角物理研究中心公众号，目前市场上主流 的传统湿法工艺制造需要将活性物质、导电剂和粘结剂溶解在 N-甲基吡咯烷酮或水等溶 剂中，混合成浆料后涂在集流体上。该工艺中 NMP 溶剂有毒，造成的污染难以生物降 解，必须回收处理，成本约 1.2-1.6 万元/吨，且烘干能耗和设备成本较高。而干法工艺 由于省去了涂布、干燥和溶剂回收系统，生产线大幅简化，设备投资和厂房占地减少超 过 20%，其次，省去了极片烘干环节，能耗减少超 45%，制造效率提升 3-5 倍。据长三 角物理研究中心估算，干法相比湿法降本超过10%，对动力和储能电池行业极具吸引力。

干法电极环保友好性较高。根据能源学人公众号援引 CIRP Annals2025 年 5 月研究，针 对一组配置为 42.5 千瓦时的 NMC622-石墨电池组进行的对比分析中，干法电池组单位 质量一次能源消耗为 2.19GJ/kg，比传统工艺的 2.30GJ/kg 减少了 4.8%，且在 13 个环 境影响类别中有 12 项优于传统工艺。干燥环节（Drying）在 NMP 湿法电极能耗中的 占比超 40%。干法通过去除这一步骤大幅度削减了能耗，带来了更强的环境友好性和可 持续性。

干法电极不会与硫化物电解质反应，天然适配全固态电池。根据中粉固态电池公众号,全 固态电池凭借高能量密度和高安全性的显著优势，被认为是下一代锂电池的终级方案， 但适配全固态电池的硫化物电解质、金属锂等对溶剂极度敏感，绝大多数有机溶剂（尤 其是湿法常用的 NMP）都会与硫化物电解质发生化学反应，破坏电解质结构，使电池失 效。采用干法电极可以实现完全干燥且无需烘干，规避全固态电池硫化物电解质对溶剂 敏感和热稳定性差的劣势。

干法电极产业化加速

2.1 干法工艺难点逐步攻克

干法电极正逐渐攻克均一性瓶颈。根据 GGII 公众号,干法电极工艺的主要难点是在预纤 维化、纤维化、制膜（压延）、热压复合等环节中工艺的一致性和均一性不足的问题。但 个别优质企业已经将正极制膜过程中的厚度波动降低到±0.3%水平，误差已经低于湿法 电极所作极片厚度波动值，标志着干法电极工艺已经达到可用水平。根据 GGII 公众号 2025 年 9 月预测，未来干法电极工艺有望随着全固态锂电池的量产而成熟，并经过全固 态锂电池的不断优化和改善材料提升，干法电极有望解决一致性问题。

干法电极设备研发与交付提速，工艺和材料加速迭代。根据电动中国公众号，设备研发 与交付方面，清研纳科、先导智能、赛科动力、红运机械等公司陆续获得或交付了一批 干法电极相关的设备产线订单；工艺及材料方面，国内外头部企业正加速推进 PTFE 粘 结剂和导电剂性能、成膜韧性等方面技术的迭代升级。干法技术发展正逐步进入快车道。

干法电极正逐步从设备突破阶段迈向量产验证。根据电动中国公众号，干法电极的产业 化进程，正从“单点技术验证”迈向“规模化产线落地”，产线建设成为从试验线向百 GWh 级产线的逐步跨越的标志。国内外头部企业正加快部署中试或正式产线，相关融资 亦加快落地。根据电动中国公众号 2025 年 8 月预测，干法电极带来的“无溶剂”革命 或将在未来 3-5 年迎来爆发期，成为推动锂电池产业向更绿色、更高性能、更经济的方 向演进的核心动力之一。

2.2 干法电极材料研究持续突破

干法电极基于 PTFE 黏结剂纤维化的研究不断演进。黏结剂的选取在干法电极的制备过 程中起到核心作用，根据刘海香于 2025 年 9 月发布的《干法黏结剂 PTFE 纤维化过程 及其应用》，在黏结剂纤维化法中，活性物质粉末与导电剂混合均匀后需要加入黏结剂， 然后通过施加外部高剪切力使黏结剂将电极粉末制成纤维状结构。在黏结剂纤维化方法 中，最佳的黏结剂为聚四氟乙烯（PTFE）。由于 PTFE 六方晶体相邻链间的内聚力低，沿 链轴滑动更容易，因此对 PTFE 晶体施加剪切载荷时，能够形成高长径比的纳米纤维结 构。

基于 PTFE 黏结剂纤维化法生产的干法电极性能优势显著，有望成为具备量产潜力的主 流路线产品。根据高桂红等人对于高韧性高导电 PTFE 基干法自支撑膜技术的研究，使 用原材料预纤维化形成均匀混合物后热辊压路线制备的干法自支撑膜，厚度达到 120-200μm，负载量达到 36-60mg/cm^2，面载量 7.26-12.11mAh/cm^2，是目前 商业化湿法电极面载量的 2-4 倍。膜片具有较强的力学性能和伸长率，电子电阻率低至 13.58mΩ·cm，200μm 的超厚电极 0.05C 下充放电首次效率为 87.51%，放电比容量为 209.60mAh/g。聚四氟乙烯纤维化技术支持的低成本规模化电极制备技术具备极强可行 性。

编辑：火腿肠