Tema central del informe: Análisis en profundidad del papel clave, los principios técnicos, la clasificación de equipos, el desarrollo del mercado, los principales escenarios de aplicación, el progreso de las empresas líderes y los desafíos de riesgo de los equipos de prensado isostático (CIP/WIP/HIP) para resolver el principal cuello de botella de la fabricación de baterías de estado sólido: la densificación de interfaz sólida sólida.

Conclusión principal y aspectos destacados

Presión isostática: el equipo "salvavidas" para la producción en masa de baterías de estado sólido:

El informe establece claramente que la densificación de la interfaz sólido sólido es el principal obstáculo para mejorar el rendimiento (como la densidad de energía y el ciclo de vida) y lograr la producción a gran escala de todas las baterías de estado sólido.

Las técnicas tradicionales de prensado en caliente y prensado con rodillos son propensas a efectos de borde y deslizamiento de capas intermedias debido a la dirección única y la distribución desigual de la presión, lo que dificulta cumplir con los requisitos de densificación de todas las baterías de estado sólido que requieren una presión ultra alta y uniforme que supera los 300 MPa.

La tecnología de presión isostática, con su característica principal de "aplicar alta presión uniforme en todas las direcciones", se ha convertido en el equipo de proceso más eficaz para resolver este cuello de botella y es un equipo incremental clave en todas las líneas de producción de baterías de estado sólido. Principios técnicos y funciones principales:

Principio: Basado en el principio de Pascal, se utiliza líquido (CIP/WIP) o gas (HIP) como medio de presión para aplicar uniformemente alta presión a la pieza de trabajo en todas las direcciones, eliminar los huecos internos en la celda de la batería y formar un contacto estrecho entre la interfaz de partículas de polvo/componentes.

Función: Mejore efectivamente el efecto de contacto de la interfaz sólida ->mejore la conductividad ->aumente la densidad de energía ->reduzca los cambios de volumen durante la operación ->en última instancia, mejore el rendimiento de la batería.

Clasificación y comparación de parámetros técnicos de equipos de presión isostática.

El informe proporciona una distinción detallada entre tres tipos de prensas isostáticas, siendo las principales diferencias la temperatura de funcionamiento y la presión nominal:

Prensado isostático en frío (CIP):

Temperatura: Temperatura normal (~25°C).

Presión: Máxima (100-630 MPa).

Medio: loción de agua o aceite.

Características: No requiere calefacción; Proporcionar "cuerpos verdes" de alta resistencia para su posterior sinterización; Se puede dividir en tipo de bolsa húmeda (alta flexibilidad, lotes pequeños) y tipo de bolsa seca (alta automatización, producción continua, lotes grandes).

Aplicaciones: productos farmacéuticos (pastillas), cerámicas, explosivos; Baterías de estado sólido (como se indica en el informe, actualmente son la tecnología más utilizada y aplicada en la producción de baterías de estado sólido).

Presión isostática de temperatura (WIP):

Temperatura: Temperatura media (generalmente <500 °C, típica 80-120 °C). Tenga en cuenta esta diferencia en los datos reportados.

Presión: alrededor de 300 MPa.

Medio: Aceite (requiere calentamiento).

Características: Las temperaturas específicas promueven la densificación, difusión o transición de fase del material.

Aplicación: Materiales sensibles a altas temperaturas.

Prensado isostático en caliente (HIP):

Temperatura: Máxima (1000-2200°C).

Presión: 100-200 MPa.

Medio: Gases inertes (argón, nitrógeno, helio, etc.).

Características: Alta temperatura y alta presión funcionan simultáneamente para lograr la integración de sinterización y densificación; Alta uniformidad y fuerte controlabilidad.

Aplicaciones: materiales aeroespaciales (superaleaciones de álabes de turbinas, etc.), médicos (implantes), energía nuclear (elementos combustibles); Debido a sus características de alta temperatura, la aplicabilidad de las baterías de estado sólido es incierta o requiere rutas de proceso específicas. Escenarios de aplicación y ventajas (más allá de las baterías de estado sólido)

El informe enfatiza la aplicación madura de la tecnología de prensado isostático en múltiples industrias, confirma su valor universal y extrae sus principales ventajas:

Ventajas principales: densidad/resistencia uniforme, baja deformación/tasa de contracción constante, forma flexible (estructura compleja), bajo costo del molde y posibilidad mejorada de aleación.

Áreas de aplicación clave (resumidas en la tabla):

Materiales cerámicos: mejoran la densidad/compacidad/precisión/rendimiento (embalaje electrónico, piezas resistentes al desgaste, etc.).

Aleación dura: densificación uniforme (aleación de tungsteno-molibdeno, etc.).

Nueva industria energética: comprimida uniformemente para formar láminas de electrodos consistentes y de alta densidad (pilas de combustible, baterías de litio, energía solar).

Materiales refractarios: mejoran la densidad/resistencia al choque térmico (bauxita, ladrillos refractarios, etc.).

Materiales magnéticos: aumentan la densidad/propiedades magnéticas (imanes permanentes de tierras raras, etc.).

Desarrollo del mercado y patrón regional

Tamaño y pronóstico del mercado (fuente de datos: Bezos Consulting):

En 2024, el tamaño del mercado de prensado isostático en China alcanzará aproximadamente 16.744 millones de RMB; Tamaño del mercado global: 61.878 millones de yuanes (RMB).

Predicción (2030): Se espera que el tamaño del mercado global alcance los 92.259 millones de yuanes (RMB).

Tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR): aproximadamente 6,69% ​​(durante el período previsto).

Mercados regionales:

Líderes de Asia Pacífico: mayor participación de mercado, impulsada por grandes bases manufactureras, apoyo político y bajos costos laborales (China, Japón, India, Corea del Sur).

América del Norte y Europa (crecimiento emergente): las industrias aeroespaciales, automotrices y de fabricación de energía maduras impulsan la demanda.

Participación por tipo de dispositivo: La prensa isostática en caliente (HIP) tiene la mayor participación en el mercado global.