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电力设备及新能源行业深度报告:4680大圆柱专题,极致设计、极致安全、极致制造

来源:中国银河 作者:周然 2022-09-09 00:00:00
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4680大圆柱的诞生背景?后补贴时代,性价比为王,4680大圆柱电池应运而生,通过电芯设计、电芯工厂、正负极材料以及整车电池一体化这五个方面,4680电池整体成本可以下降56%。预计未来大圆柱将替代部分软包和方形的市场份额。

4680有哪些突出优势?1)能量密度高:4680容量是2170电芯5倍,仅外形尺寸变化,能量密度可以上升10%,换用硅碳负极,能量密度上升20%至300wh/kg以上;2)安全可靠:圆柱电池周边隔热能力更强。4680采取顶部水冷和侧面水冷相结合的方式。无极耳设计进一步提高散热性;3)快充优势:4680电池不仅从材料体系适配快充,同时改变结构提高充电倍率,比如采用全极耳设计。

哪些企业入局4680?特斯拉进展最快,目前已装车ModelY,除自供外,松下、LG、宁德为其4680的潜在供应商。宝马计划2024-2025年开始大批量生产搭载4680的电动车。亿纬锂能在动力锂电池领域已布局三元圆柱,进军4680有技术储备,2021年宣布与StoreDot联合开发4680和4695两大圆柱电池路线,预计2024年有望量产。此外,参与方还有戴姆勒、苹果、Lucid、Rivian、小鹏、蔚来、一汽、江淮、比克、蜂巢等,全球掀起4680热潮。

4680市场空间有多大?除Model3,特斯拉全部车型都计划采用或部分采用4680,尤其是高性能版和长续航版以及Cybertruck和Semi。预计2025年特斯拉4680车型销量有望达到121万辆,对应电池装机量约178GWh,当年车辆渗透率接近30%,2022-2025年特斯拉4680装机量的复合增速高达186%。叠加宝马等放量,保守预测2025年4680电池装机量将超过200GWh。

4680引领哪些新趋势?1)超高镍多元正极:NCMA四元材料在提升镍含量的同时兼顾了降本和材料稳定性。国内高镍正极竞争格局较为集中,CR5达到86.4%,当升科技是其中的佼佼者;2)硅碳硅氧负极:理论最高克容量可达4200mAh/g,是石墨的10倍多,目前量产克容量已超过400mAh/g。国内实现硅基负极量产及批量供货的企业有杉杉股份、贝特瑞;3)单壁碳管导电剂:碳纳米管可以缓解硅负极膨胀问题,改善循环性能,减少电解液损耗,提升寿命性能。单壁碳纳米管性能更优。天奈科技正在积极研发相关产品;4)制造工艺要求提升:独创干电池涂布、极片极耳切割一体化、激光焊接以及CTC结合一体化压铸方面,与传统圆柱相比,存在较为明显的差异化方案。

风险提示:4680大圆柱电池技术突破进展不达预期的风险;电池相关产能扩产不达预期的风险;采用4680电池的电动车销量不及预期的风险等。





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