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新動(dòng)態(tài):中信證券:4680動(dòng)力電池優(yōu)勢在哪?結構件市場(chǎng)空間有多大?

動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)中最昂貴的部件,約占整車(chē)成本的三分之一,因此電池技術(shù)的更新對整個(gè)電動(dòng)車(chē)行業(yè)影響巨大。


【資料圖】

特斯拉4680電池的面世就曾在業(yè)界引起轟動(dòng),具體來(lái)看4680電池優(yōu)勢在哪?其結構件市場(chǎng)空間有多大?中信證券在最新的報告中進(jìn)行了詳細分析。

中信證券袁健聰在報告中指出,4680電池具備高容量、高倍率、低成本的優(yōu)點(diǎn),未來(lái)有望成為圓柱動(dòng)力電池標準型號,預計到2025年對應4680電池結構件市場(chǎng)空間超過(guò)37億元。

縱觀(guān)4680對整體結構件格局影響,中信認為,圓柱電池占比有望提升,國內方型仍是未來(lái)主流電池封裝路線(xiàn),行業(yè)先驅者將享受細分領(lǐng)域增長(cháng)紅利。

優(yōu)勢:高容量、高倍率、低成本,具備眾多“黑科技”

4680電池指的是直徑46mm、高度80mm的圓柱電池,于2020年特斯拉電池日上首次亮相。

根據特斯拉的測算,46mm直徑是在圓柱電池對于整車(chē)續航里程提升的最優(yōu)解,并且將帶來(lái)可觀(guān)的成本降低。4680電池相比2170電池容量提升5倍、車(chē)型續航提升16%、功率提升6倍。

中信證券指出,除尺寸上的變化外,4680電池搭載眾多“黑科技”,具備高能量密度、高充放電功率的同時(shí),單kWh成本下降56%:

黑科技一:高鎳正極+硅負極,提升能量密度。

黑科技二:全極耳,減少電子流通路徑長(cháng)度,降低內阻,支持大電流快充。

黑科技三:干法電極涂布,降低電芯生產(chǎn)成本。

黑科技四:CTC+結構化電池,降低整車(chē)成本。

結構件材料、工藝、結構設計上的變化與升級

當前市場(chǎng)上主流的電芯形狀是以寧德時(shí)代、比亞迪為代表的方型電池,以及以特斯拉為代表的小圓柱電池,中信指出,4680大圓柱電池的結構件在材料、工藝和構造上有變化和升級。

1、材料:4680動(dòng)力電池需使用鍍鎳鋼殼,制造門(mén)檻比鋁殼更高

動(dòng)力電池結構件主要分為鋼殼和鋁殼兩類(lèi)。4680大圓柱動(dòng)力電池結構件使用鋼殼,和小圓柱動(dòng)力電池相同,與方型電池的鋁殼不同。

4680在CTC中作為結構化電池,更需要使用機械性能好的鋼殼作為結構件,提供支撐。

其次,電池的鋼殼需要進(jìn)行鍍鎳處理,預鍍鎳比后鍍鎳鍍層更均勻,而預鍍鎳鋼材比鋁材加工性能差,鍍鎳鋼殼制造門(mén)檻更高。

2、生產(chǎn)工藝:沖壓拉伸仍是4680主流工藝,新型工藝有應用潛力

對于4680電池而言,沖壓拉伸依舊是主流生產(chǎn)工藝,但由于4680在尺寸、材料上的變化,設備需要具備更大的沖壓力,以及更大的最大拉伸高度,對沖壓設備的加工能力要求提升。

DWI新型工藝連續通過(guò)不同內徑的模具,一次沖壓成形。其本質(zhì)上也是一種沖壓拉伸工藝,在大圓柱電池上有應用潛力。

3、結構設計:殼體和蓋帽價(jià)值量重新分布,殼體單Wh用量提升

4680大圓柱電池結構件與方形電池結構件差別較大,與2170小圓柱電池結構件相近。4680電池結構件和2170電池結構件的基礎上主要存在3點(diǎn)變化,一為熱電分離,二為新增集流盤(pán),三為壁厚增加。

為了配合全極耳結構,4680電池結構件新增正負極集流盤(pán),使電流傳導面積進(jìn)一步增大,并將極耳與正負極端子連通。其次,壁厚提升,單Wh殼體用量增加35%。

車(chē)企、電池廠(chǎng)競相跟進(jìn)?預計到2025年對應4680電池結構件市場(chǎng)空間37億元

從1865到2170再到4680,特斯拉又一次引領(lǐng)圓柱動(dòng)力電池升級換代。

中信指出,4680 電池有望提升圓柱電池市場(chǎng)占有率,打開(kāi)圓柱電池市場(chǎng)空間天花板。

在特斯拉提出4680電池后,寧德時(shí)代、松下、LGES、三星SDI、億緯鋰能、比克電池、遠景動(dòng)力、國軒高科、蜂巢能源等主流電池廠(chǎng)都在進(jìn)行46系大圓柱的研發(fā)、產(chǎn)品驗證、產(chǎn)線(xiàn)建設。根據各家產(chǎn)線(xiàn)建設規劃,2023年特斯拉的4680電池已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)。

下一代圓柱電池標品,4680電池2025年需求有望超100GWh,相比2022年增長(cháng)10倍。特斯拉的4680電池于2022年開(kāi)始投產(chǎn),2023年是放量元年,據中信測算2025年4680結構件市場(chǎng)規模約為37億元。

對整體結構件格局影響有限,細分領(lǐng)域中先驅者享受增長(cháng)紅利?

考慮到圓柱電池結構件與方形電池結構件相對獨立,中信認為,圓柱電池占比有望提升,國內方型仍是未來(lái)主流電池封裝路線(xiàn)。

由于4680大圓柱電池具備高容量、高倍率、低成本優(yōu)勢,部分使用軟包和方型的車(chē)企正在專(zhuān)利布局和研發(fā)大圓柱的車(chē)型平臺,未來(lái)圓柱電池占比有望提升。

但考慮到當前多數車(chē)型平臺采用方形電池,國內電池廠(chǎng)的產(chǎn)能布局也以方型電池為主,未來(lái)國內方型電池仍是主流電池封裝路線(xiàn),方形電池結構件占據結構件市場(chǎng)主要份額。4680電池的出現對于方形電池結構件的競爭格局影響有限。

同時(shí),中信指出,4680電池結構件屬于新產(chǎn)品,需求增速快,先驅者享受細分領(lǐng)域增長(cháng)紅利。

4680電池結構件屬于一種新產(chǎn)品,需要重新研發(fā)、客戶(hù)驗證以及擴建產(chǎn)能。4680電池結構件與現有產(chǎn)品相比,在材料、工藝和結構設計上有變化和升級,因此需要重新研發(fā)。

具備2170結構件相關(guān)設計、生產(chǎn)經(jīng)驗的企業(yè),能率先在生產(chǎn)工藝上完成突破。DWI技術(shù)在大圓柱電池結構件上有應用潛力。

本文主要摘取自中信證券《4680 動(dòng)力電池結構件:空間、工藝、格局與投資機會(huì )》

分析師?

袁健聰 ?S1010517080005

黃耀庭??S1010521060003

胡葉倩雯?S1010517100004

李鷂????S1010521070005

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關(guān)鍵詞: 中信證券 結構設計 生產(chǎn)工藝