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文档简介
一、过往历史圆柱电池成就特斯拉行业领先地位4680圆柱电量产在即起源圆柱电池起于特拉,成就特斯拉行业领先地位动力电池指为电汽提供动的蓄池有圆方和软包种封形式前力电主要锂离电镍氢电池和铅电池,锂子电比超过,具高能量度、循环寿、高倍、自电等势。离子电池是指以锂能量体的二电池(电电,要依锂离子正极负极之移动实充放。不同型锂子电的结构和放原理本相同区别要在极材目已经产的力电按照装工主要为圆柱方形软三种。动力电池正极材的不分三元池和酸铁锂池三正极料是由镍钴(者铝组成正极料一般指化学程式为ii--O2的材料。其,当Z为M(锰时,三元极材料为M,当Z为Al铝),该三元正极料为A而2和1型号指的是M料中i//Mn摩尔数比例比如2中的i::Mn的比例为::,分子为iM。图表锂离子电池工作原理 图表常见动力电池封装工艺及材料资料来源: 电子发烧友G,狐网圆柱动力电的发展以按电池尺划分三代产。第一代0圆柱动力电(8年松下0圆柱池为,初采用酸锂)+墨方,供特斯拉s。之松下电池量从Ah提升至A化学系改镍钴(+石,始在斯拉MlS/X上规模化应用。第二代0动力电(7年为一步本增7年特拉与下共研发出0圆电池并应于特斯拉Ml该电采用钴铝A+硅方案能量比0提升%,系成本降(从5美元Wh下降至0美元/kW第三代0动力电池9年。9年特斯申请0大圆柱池专0年9月,特斯拉率发布极耳、硅负极无钴0池材体系镍(x硅碳案预单体量比0提升5倍车续里程提升%、功率提升6倍度电本降低%,从%充电至%仅需5分,而0电池电池至%需要5分特斯拉标准航装车0个0电池使用0需要6个过减电池量MS监控统冷系统本均下降。2年5月,特斯拉宣布拟正式向通用户付0电池版lY,也求松加快发和应0电池。特斯拉柱电池家助圆柱动电池机量保高速长势态全球看全圆力电绝大数应于特斯拉,在0年以,全圆柱力电装机增速特斯汽车量变趋势似0年特拉上工厂成投后,引入宁时代形磷铁锂池,致圆电池机量速小于斯拉体汽产量速8年圆柱池依特斯拉汽车的销实快速量增达到%1特斯产能一步大全圆柱力电装机量约W主要来自于松、S。国内看,9年,内圆动力池承,主系补贴导乘用车企速淘、车规级电池能稀、方电池业市集中上升压圆电池市所致0年国圆柱力电销量暖,要系特斯拉国车投放S南基地套特拉量产0圆电圆柱力电装机约为.W比下降%,主要系ES配套斯拉lY/3的量下所致。图表 2015-20221全球及中国圆柱动力电池装机量(W)
图表 2015-20221特斯拉汽车产量(万辆)全球装机量中国装机量全球装机量中国装机量全球增长率605040302010020152016201720182019202020212
120%40%0%
1008060200
20152016201720182019202020212
160%120%80%40%0%GG,ERsrh 特斯拉财报性能4680圆柱电性能优,大规模量产在即0圆柱电池具有比能量快充高安全低成本长寿等特性适配高端乘车。圆柱动力池通过元正材料升降钴墨负掺氧化硅单电池量密度续领先柱池逐从钴锂发展为镍钴/镍锰,到无正极M负极碳负应用渐成电能量度逐稳步升至Wk在三种封装工中单能量度持领据CSnio据目特斯量产的0柱电采用镍三元极人造石墨负极,单体能量密度到/。图表圆柱、方形、软包动力电池单体能量密度演进4680,4680,xi-Gr软包,811G-ix21700,Ai-Gr方壳,811软包,811Gr18650,A,712方壳,62218650,Lr 方壳,333 软包,523软,LO软,111+LO软包,622 软包,软包,523+LO刀,LFP,111,280单体能量密度(单体能量密度(Whk)20016012020072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023202420252026资料来源:孚能科技,快充:依托0圆电池极耳计,高导和导面积可实现C大电充电,显高方形软包池。高安全:0圆柱池一性高减少充、放和部过危险圆弧构有于电间隔,热控阻隔好。低成本:依干法极工超镍正材料硅极材等新材0圆柱电成本现大度降低。长寿命:0电池计寿约0次,单电池致性好,池系层面体寿相对长,乘车用需求。图表 特斯拉和LS动力电池决方案特斯拉4680圆柱电芯(234h)LES软包电芯(78h)成分NC811rNCr+SiO单电芯电量(h)865286单体能量密度(hkg)244269(21700)265系统能量密度(hkg)-226(模组)循环寿命(次)~2000私用乘用车8年安全性好好快充性能(SC10%-80%)10-15min(4-6C)30-40min(约2)GG,公司网、微,yDsin特斯拉到有望现0圆柱电池..Wh年化产能可装配..7万辆Mel。目,特拉海车型均为圆柱池,内高能版Ml/3搭载的是,准续版是FP形,主目为了本来计高性能版和长航版MlYytSmi采用0圆电2年2特斯德州厂已始交配套0电池组的Ml。截至2年公司周生超过0套0电池,按照准续版MlY0电池算,折年化产能.W,到底预达到.,距离斯拉期目标h有不成长间。图表 特斯拉电动车与电匹配类型 18650217004680直径*高度(mm) 18*6521*7046*80单车搭载数量(颗) 71004400690(标准版),828(长续航)正极负极 NC石墨NC、NC硅碳负极NC、NC、NC硅碳负极量产时间 2012年2017年预计2023年单电池容量(h) 22-363-48261-289单电池能量密度(hkg) 250269300(目标值)单车带电量(kh) 586-959495-792676-812搭载车型 odelS、odelXodel3、odelXodel、Cberuck、odelS(可能)T,NDS二、发展趋势:46系大圆柱电池极具降本增效潜力,预计25年全球市场超200Wh降本:超高镍硅、干法电极助力46系大圆柱电池持续降本总体来看正负材料和产工设备加生和设备资成有砍特拉正大力动松S等池供应商制造开发6系圆柱电通过用无正极(M硅负极料及子聚物涂技整电池体化及干电极产极技术等共动电度电本从0美元下到3美元降为电芯计正极负极、电池工厂整车配分贡献降%%%%参考下S星SI在美线投成本单Wh产线的备投从..3美元降到..2美元降幅为%电芯设、正、负、电工厂整车匹配分别贡献下降%、、、。图表特斯拉电池统生产本和备投资本降目标4680圆柱电池降本空间($4680圆柱电池降本空间($kWh)----
-
-圆柱电产间--(GWh---------% -系统
计料料电池工厂配
系统
计正极材料负极材料厂配资料来源:特斯拉电池公开料,下,,三星DI超高镍和硅碳负极实现双降,适配0圆柱电池。参考亿纬锂能发布公告数据,结各单价假设条件,初步得到以M/r时电池正材料负极料成分别为..0元W当换为高镍i0正硅负极Six时,极材和负材料本分降低为.、.7元W,分降低%、。假其他件不时正负材料成本下降导致电池原材料本由来的.1/h下降到.9元,降幅。超高镍极和碳负适配0圆柱池且现更成本正极配方面9超高正极含量比8更高性高,更容易和解液生副反,圆柱电液用量,且体本身压能力,对气有较的承能力;极适配面,硅碳负膨胀数较圆电池耐承受力强选用碳负能有提升池能密度正极本方面一是料本身成本低9高镍极中含量,后价比8成本;二能量度更9系镍量比8系高,致能密度更高,所以单Wh电池的极材用量少。极降方面随着硅负极艺技不断熟,产成不断降。说明下降比例46系大圆柱 46系大圆柱(NC81r) Ni9010%i说明下降比例46系大圆柱 46系大圆柱(NC81r) Ni9010%i项目1营业成本 0591 0559 6%11原材料成本 052104896%根据亿纬锂能公告,参考21年均价,NC81正极材料027102421%取175万元吨;根据用料和加工费推测N价格与NC81价格接近。负极人造石墨采购价45万元吨,更换贝特瑞第三代150mhg氧化亚硅掺杂负极单价取负极材料006000576%275万元吨,掺混比例0%,得到单为6万元吨,用量减少导致成本下降。硅碳负极首次效率取90%。电解液00900090电解液按1万元吨。隔膜00300030涂覆E勃姆石+PDF湿法涂覆205元平。其他材料成本00700070导电剂用P、铝箔、铜箔、壳体等。12能耗成本00130013电费按照均价065元Kh计算。13人工成本00250025每h用250人。14折旧(厂房设备)00160016参考亿纬锂能公告。15其他费用00160016包括运输费等。2销售均价07300730营业成本中原材料占比8818%7651%3毛利润01390171毛利率1901%3071%资料来源:亿纬锂能公,石胜华研报,干法电极术减少片生工,实现本增斯拉0电池新性使用级电器中干法极技,现降本增效极制方式传湿法极技需要用粘剂剂与性材混合涂至极上燥干法艺无溶剂,直接将活电极料颗粒四氟烯PE)粘剂混,使其维化直接将末擀成薄膜然压到极上,可省略辊、干、MP溶剂收等序,幅简生产程,升生效率节省成据斯拉池日测,法电极工艺可以将生产成本降低,线投成本低%极片产占减少。目前特斯已实现极干电量正在攻正极法术据美加州学圣地哥分雅各斯工学院特斯拉0电池的拆结果目前斯拉在负中使干法极技,其极使的是人石墨本身润滑用,粉体传输和辊过程流动较好正极材干法艺难较大正极料在维化成后由于料呈性絮并相互联同时正极料本自润性差连续输过程中极易现偏析架桥团等象自撑膜作难高目特斯拉仍在攻关该项技。增效:46系大圆柱电池具备快、高安全、高比能优势大圆柱全耳方小内阻增热传可实现C快充,快时降至5分钟大倍充放时正极极温度最高,是充的颈0池极长度到.8,如采用极耳会导电池内明显加。正负集流两端变成可以行面触的耳通集流与集盘正(盖板的全积连接形成稳全极耳导电使集流体与正负极的流传输式由传的线输变为传输从而大提升导面积过电流力,低电池阻和发量,实现安快充Sni等人过模仿真全极电池单极电池行充电过程热对,发全极设计热速率要比单耳产速率两个量级上验证全极设计以明降低效应据显示0柱电能够在0分钟内完成从%到%SC的充,较于0电池的0钟,间缩短。图表全极耳工艺势资料来源《Olcllbsindclgsryrcliillim-nbi,0圆柱电池一性高、失控阻性。柱池是卷绕艺进制造通过加转速提高产效,而包和方壳的叠工艺效率高受在卷过程为证电具有一致需对卷张力行控制目前下等外企业对圆柱池卷张力控制好,批量产的柱电产品一性高良率到~.%,以避由于池一致性差导致的过充、过放局部热等险。图表三类封装工技术对比类型方形(卷绕工艺)圆柱(卷绕工艺)软包(叠片工艺)生产设备效率20-25ppm30-33ppm12-15ppm良率 91%-95% 97%-99% 88%-93%主要动力电池代主要客户
宁德时代三星SD中航比亚迪等2021全球市场占比2021全球市场占比 >75% <12% <12%
松下L国轩亿纬能、比克等特斯拉、宝马等
L、孚能、捷威、等戴姆勒大众现代起亚雷诺、福特、沃尔沃等GG,DS0圆柱电池组时相接触面小,失控阻性好单角度,圆电池热胀时体均受热不会现侧面鼓胀变等影电池命的题从组角看圆电池窝式列电间填隔热封胶芯之接触几乎为零,热量须经过灌胶再至周电芯电芯热效好,能到热控不延,而有提高池热控安性。图表圆柱圆弧表面可实现热失控时较少自蔓延试验示意图和温度变化数据资料来源:汽车电子设,圆柱结构配超高碳,进步提池能密度。前0圆电池用M1正人石墨极,池能量密度到Wk,对于熟的下0柱电能量度低.%,是未来以通降低壳壁和改硅负极以将量密提升至Wk另超镍正材料无钴料等应用继续提升0柱电的能密度。6系大圆电池极可用9系高,其量低后续本比8系宜,量密度高解液面,用高全新型锂盐iS,进步稳电池全性在负中掺硅或化亚可显提升池容量但硅充放过程会产巨大的体积变在充电过中容产生的体膨胀而石只产生.%体积胀,从引发EI膜破裂未钝化的表面露出,导电池放电环期电解在硅面持续解,电容量减。0电的不钢壳机械强度大,充分收负的膨力,时卷结构的0电极片个位膨胀均匀减少损和皱的现,方型电池在R角处易出现应力集中而致破和褶。图表特斯拉、松下、LS0三圆柱池性能比及进空间特斯拉4680*松21700**L21700***正常电池密度(Whk)244269252可用电池密度(Whk)230255238重量()2556970电压()3736366容量(Ah)2335516484能量(Wh)8651856177性能改善路径工作电压(Whk)-+35-75正极厚度(Whk)-+6-8+5-75外壳壁厚(Whk)+24--硅碳负极(Whk)+12-24-+125-25设计能量密度(Whk)280-292278-280272-287CRZZxs特斯拉l:数据自于CnDi;美国长续航版特斯拉:6个电(,每电池-,,用,池电压;-1年中国产长续航版数据自于CnDio。市场:预计25年46系大圆柱动力电池需量将超过200h从产能产及划预来看4年特拉、下、ES三星S、纬锂、宁时代企业0产线将陆续投最实现产的特斯今年底初实现约Wh产次是下预计明年3份初实现Wh圆柱电产能逐步量ES三星S纬锂加快构建6系大柱电产线划产均为Wh左宁德时代预计到4年建成Wh的6系大柱电新产并实量产。图表各电池制造企业46系大圆柱电池量产计划RNERsrch各公官网预计特斯拉5年全球销突破0万辆年均增长参照斯拉加福尼工厂中上海厂柏工厂、美国得工厂国雷诺厂及座新(预规划产能超过0辆建及产爬升度预特斯拉年全球能源车产将分达到..、.、.5辆YY分别到.%、.、.%、.%。5年增速提升主要系新工新车产能升放所致。图表特斯拉未来动汽车量预测生产基地及产能生产基地及产能 车型 2020A 2021A 2022E 2023E 2024E 2025E美国加利福尼亚工厂(65万辆)
Moel3 213 219 306 280 265 260MoelY 86 209 244 270 285 29040065035060030055026146428420014404006503506003005502614642842001440Moel3MoelY2.中国上海工厂(>75万辆)3.柏林工厂(>25万辆)
Moel3 0 0 00 20 30 50MoelY 0 0 72 200 350 50045450300350150250403000000MoelYCyerruck4.美国得州工厂(>25万辆)5.美国雷诺工厂 emi 0 0 0 04 4 6020200300505000000000Moel3MoelY6.新工厂1(>100万辆)7.新工厂2>100万辆) 新车型 0 0 0 0 100 4504004005478%271359%1994379%1446544%936872%500-总计(万辆资料来源:数据来源:rysi,联会C, 预计5年特斯拉搭载0电池的车型量预接近0万辆占斯拉年总销的.装机量计达.,5年年均增长率达到3年0圆柱池量在即斯拉衔推广来市需求确特拉电池需求量测算假边条件:)0电池与硅元电体系配度,预在Ml、ytk等中端车中渗率逐提升预在高端电车MlS/X上也大批量使用。参考0替代0柱电的速计到5年MlY市场代率为0圆柱电量产3年对市场替代率提升至%。着0圆柱池技不断成2年半年实现装3年实现模量产。根据ysike测单个0圆柱池容依次为5分为./././.Ah按照准(块电池长续(8块电池平均池数推导特斯拉MlY车带电分别到./././.W时Ml、MlX和ytck单车电量分预测为//W。未计入MlSM、新型上可能应用的0电池用。图表特斯拉0圆电池场需预测 2022E2023E2024E2025E1特斯拉全球销量(万辆)1446199427104005Y544%379%359%478%Moel3销量(万辆)567600695910MoelY销量(万辆)809127016352190MoelX销量(万辆)70809095Cyeruck销量(万辆)040150300emi销量(万辆)00446新车型0010452特斯拉单车电池电量 MoelY单车电池量(Wh)744822897897MoelX单车电池量(Wh)100100100100Cyeruck单车电池量(Wh)20020020020034680电池渗透率 MoelY4680电池渗透率75%15%30%50%MoelX4680电池渗透率040%100%100%Cyeruck4680电池渗透率050%70%100%44680电池需求量(Wh)452297401678Y/406%224%127%Moel(Wh)45157440983Moel(Wh)0329095Cyeruck(Wh)04021060054680电池装车量(万辆)6124368614904680装车占比42%122%253%372%资料来源:数据来源:rysi,联会CryDsia,N,除了特斯多家企看好6系圆柱电池场应宝马mc蔚江等车均在力布局6大圆柱其中宝马在0月分别与纬锂德时景动达成6系圆柱电供货议总规模超W按照辆车Wh计算,满产装车量达到0万辆。图表整车厂0圆柱电局情况已经实现已经实现NCM高镍三元人造石墨方案量产,2022年3年化产能约41h。特斯拉已规划在美国加利福尼亚州、德克萨斯州、内华达州以及德国柏林的四个超级工厂自产460电池。按照此前计划,其460电池的年产量将在2022年达到100h、在2030年达到3h。特斯拉布局进度企业2022年9月,宝马宣布将从025年起率先在“新世代”车型中使用全新的46系大圆柱电池,并与供应商在中国欧洲北美自贸区各建立2家电池工厂共6座工厂每厂产能20h初步确定向宁德时代和亿纬锂宝马 能授予了价值超过百亿欧元的电池生产需求合同10月公司与远景动力达成长期合作将从2026年起为宝马新一代车型提供46系大圆柱电池远景动力将在美国南卡罗来纳州新建一座零碳电池工厂为宝马提供产品,规划产能30h。2022022年7月,克罗地亚电动超跑制造商Rmac正在开发一种基于46系列电池的电池模组,目标是在023年供应不少于4万电池组,到2028年达到不少于20万电池组。Rimac蔚来汽车正在自研4680圆柱电池和磷酸锰铁锂电池并计划量产这两种电池供给蔚来旗下车型及子品牌阿蔚来尔卑斯使用,该品牌定位20万-30万元市场区间,预计将于2024年上市。CCBK能源科技宣布已与江淮汽车签署了一项为期三年的联合产品开发战略协议联合开发包括4680型号的圆柱形锂电池及电池组。目前江淮汽车正在进行基于46系列的全新平台规划。未来将开发4604605系列电芯,并实现整包CP。江淮资料来源:各企业公告5年全球6系大圆柱机规将突破W市规模超千斯德州厂已始向户交付带0池组的MlY截至2年,计年能够到..W。按特斯、宝等车企6大圆电池求规,预估5年6系大圆柱电装机将达到.W全球力电装机市占将达到.设导5年三动力电池单价降至.5元/,推测6系圆柱池市规模超过0亿。图表全球6系大圆柱电市场求预测2022E 2023E2024E2025E全球预估(Wh)45 2298502078/ 406%272%144%特斯拉需求(Wh)452297401678宝马需求(Wh)00625亿纬锂能00415宁德时代0028远景动力0002其他(Wh)00515全球总动力电池需求量预估(Wh)53079511311485全球市占率09%29%75%140%ryDsins,D,亿欧库,三、产业链机遇:6系大圆电池及上游关键材料企有望率先受益6系大圆柱电降本效明,市景广,对池产业影响大,们重关注锂池制、超镍正极料硅碳负极料、锂盐FSI等产线新工环节。斯拉为新源车标杆最早于0提出0大柱解决方案并建电制造能伴随斯拉州工搭载0圆电池首批MlY交付3年6系大柱电将迎来大规模产,国外车电企业、料企均相跟随局,6系大柱电将对电、材的技路线和争格局产生深影响未在超镍三正极料硅负料新型盐iSI等域具技术备以量产力的下游企业有望率先受益。46系大圆电池:特斯拉领衔研发生产头部电池厂商纷加跟随从技术层看6系大圆柱电均以超硅碳为要负极特拉正选用9系镍M正极后续标是发展二元钴正材料镍锰(MS选用9四元镍MA松下三星SI均选用A宁时代亿纬锂能SKI均选高镍M未来用到9系负极料用掺%氧化硅碳负,容达m/。图表6系大圆柱电池造企术路及进展企业企业 4680技术路线 正极三元技术路线进展特斯拉NC91聚焦NCM超高镍方案。LESNCA镍含量达90%,计划供应特斯拉4680电池。宁德时代NC81第二代NC81电池将和硅碳负极配合,已制造出比容量304hkg的高镍电池样品。亿纬锂能NC9*以NCM为主。NC9*2021年初I公布最新的NC9体系,钴含量降低至5%。松下 NC9*三星SDI NCA资料来源:各企业公告
公司85%的产能供给特斯拉,已向其大规模供应钴含量低于5%的NCA电池,计划在年内交付无钴电池。2020年5月推出第五代动力电池,使用NCA正极材料;2021年nerBaery上展示了镍含量90%以上的NCA电池,已经开始生产镍含量达91%的NCA圆柱电池,未来其镍电池的镍含量还将进一步提升至94%甚至更高。从产品层看,目特斯已实现0装车,3年实大规模产可性较大斯已现.Wh年化能,预计到年实现..Wh年化能可装配..7万辆MlY2年2特拉德工厂开始客户付配套0电池组的MlY2年3斯拉周约产0套0电池折化产能.W预计底产将达到..W。从市场层看,3年将是6系大圆柱池发元年5年装机量突破W。依据特拉、马等圆柱池装车量产规划,我们预测5年6系大圆电池机量达到.,市场模突破0亿元。从企业竞看,日三巨圆柱份全球先,特拉自制0带动大圆卷重来。据Vk据,1年全球圆柱电市场要被下G三星SI三家据下和G主系特拉新车销带动名遥领先特斯拉在年2始0装车到年产约W。部电厂商纷跟随码6系大池阵,包松下G新源、三星S、宁德时代、亿纬锂能比克池均深度局6系大圆电池。图表6系大圆柱电池场规模h) 图表1年全球圆柱电市场竞格局 系大圆柱动力电池装机量 增长率 % 松下0
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ES三SDI亿纬锂比克天鹏Spr力神HgSRE E E
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% 其他资料来源: k从供应链面看,游材技术成度高电池产产能稳爬坡0的广或将响国以方为主电池局,国内具备柱电生产力和艺积的公具备发优。此外主流池大正在力关0配套全极、激光焊等关键术,多处于中阶段良率有提高未来率突破关配套术的电企业望打破有竞争局,成为0产业链核心受益公司。图表6系大圆柱电池造企业应链系梳理企业进展电池企业 预期客户特斯拉 特斯松下 特斯LES 特斯
公司已初具量产能力。202年2在德州工厂开始向客户交付带460电池组的odl。2022年3每周约生产1000套以上460电池包按照odelY标准版电池包690个电芯计算年产能达到035亿只折年产能34h预计年底能够达到68-02h其目标是在美国实现年化100h电池产能。2022年5月在日本开始试产680电芯,计划在023年在日本和歌山县投产,供货特斯拉,年产能10h可配套15万辆电动汽车拟资40亿美元在美国堪萨斯新建电池生产工厂用来产2700电芯,规模量产在25财年,并按计划从2024财年开始向美国市场交付4680产品。预计到2023年圆柱电池产能达到0h,到209年预计达到023年的3-4倍,达到150-200h。2022年3月在韩国梧仓工厂投资293亿元开始建设680电池生产线年产能9h计划到023年下半年批量生产,主要客户为特斯拉、宝马。在韩国天安为特斯拉建立在韩国天安为特斯拉建立4680电池测试产线规划产能1h计划于022年底完工若测试成功,三星SDI 特斯拉将在马来西亚投建4680电池生产基地,规划产能8-12h。远景动力 宝宁德时代 宝
2022年10月公司和宝马达成供货协议将从206年起将为宝马新一代车型供货46系大圆柱电池;将在美国南卡罗莱纳州新建一座零碳电池工厂为宝马提供产品,规划产能30h,2026年投产。目前公司在两轮车领域的大圆柱电池已经下线应用,202年9月拿到宝马205年“新世代”型46系大圆柱电池定点,并将在中国和欧洲分别新建20h的电池工厂,将于2025年起配套宝马。已规划12h46系大圆柱产能,预计2024年开始量产。亿纬锂能 宝比克 -航天锂电 -
布局4680和465电池222年6月在湖北荆门拟投资4375亿元建设年产20h大圆柱46系列电池项目2022年9月拿到宝马205年“新世代车型46系大圆柱电池定点并将在欧洲匈牙利新建20h的电池工厂。同时还获得大运汽车等车企定点。公司是国内首发4680全极耳大圆柱电池的电池企业早在221年3月就与国内和海外多个客户合作进行全极耳大圆柱电池的应用开发,预计2024年量产4680电池。2022年10月,航天锂电50h磷酸铁锂圆柱形电芯产业园项目在山东泰安举行。该项目计划总投资300亿元,其中项目一期计划投资0亿元,建设5h磷酸铁锂电芯生产线,主要产品为自主发的3891和4680新型动力电池。GG,,公司2半年、招说明,超高镍正极材:高镍正极材料快速发展超高产品有望批量供货高镍化是元正极料发方向三材料镍钴或铝种金组成中镍电极反中关的活物质在充放电参与化还反提三元料整能量度关就在提升含为实现极降增不减少含量,增加镍含量。高镍三元续超镍化从M8系、8系继续向9系、A9系MA无钴发展。从技术层看M(镍锰四元料有于提升环寿MA是基目前大主三元镍材料M与混合而过在M三材料掺杂Al粒得本是用Al替代提升料稳性和低材成韩国yckKm团使用C电在℃0充放循环,MA5电的放容量持率到.%而M7与A2的放电容量则分别下降原先的%.。MA的循性能显优比容相似的M和A。图表M、M001、M002、A电池循环性能对比-Hki《xigeryieign-DdiNiCO2CeihCcrnGrisriimnris,注:四类材料分别为N0.7C0.090.1O,iNi.760.90.40.0O,iNi.750.00.4l.022,ii0.2C.140.42高镍化能降本增效是三元极材发展趋势8三元料由镍含增加有更的能密度同由于含量的降低还具成优势场份快速长成加成是绝部分极材企业定价制相于普三元镍三元因其更的技难,利率优于通三8系料于8年始进市场随着0年规模业化1年8系材料市占率超过%。图表中国三元极材企业高三元品性能理首次库首次库效率容量(mhg,01C,半电池)主要产品高镍产品产能(万吨)高镍材企业容百科技 25(2022年底)
NC811S85E 202 88%NCANi93 - -90%90%90%90%90%206210211215NCMNi83NCMNi8NCA32(2021年底)当升科技NCM811天津巴莫 68(2021年底)
NCANi90 - -NCMNi8083 - -贝特瑞 43(2022年中)
NCANC811NCA
205-215210-218
88%-90%88%-90%长远锂科 41(总产能,2021年底)GG,公司网,公司告,
NC811NCA
205 86%高镍产品有较高提高术壁垒技术深正料企具备发潜力极材技术要体在材的配设计关键设备选型工艺节设计高镍元正材料前驱制备烧结艺和程控以及产环的要苛刻时还对核心生设备各项能和线设的细要求样较同镍三正极品具较高客户于高三元正极材料对安全性能的苛要求镍元正材料商需满足的户认要求高于通三正极。从市场层看,高三极材料场集度较高,3约。龙企业产加速高镍有望力具技术备的企业进一步高市率。在镍正极求大增加的景下具有量能力且过客认证的百科、天津莫、贝瑞、振华新加速产高正极1高镍元正材料货量三分别容百技、津巴和贝瑞,3达到%,市场集中度较。预计5年国高镍元渗率提至%5年AR达到。图表5年中国高三元材产量测 图表1年各企业8系三元材出货占比0
E E E E
三元材料产量(万吨)高镍三元材料产量(万三元材料产量(万吨)高镍三元材料产量(万)高镍占比% 7 5
当升科技长远锂科广东邦普振华新材贝特
湖南杉
其他天津巴
资料来源:鑫椤资讯, GGI从供应链面看各家企均在大布局镍正极料百科当科技华友业均在力布高镍极材成为进入特拉0池供链的力竞者容百科(主要势是品种齐全NC811系列占据市场主导地位,专利优势明显,在韩国建设工厂,享受美国《通胀消减法案》补贴政策可能性较大。当升科技()主要势是拥有多家海客户局8系9产品均实现量销,主面向外市,已用在0圆柱上i5产品已成国际客户验,高镍产品i8正在展客认证作华友钴凭借产链体化局实现、自,子公司天津莫也现高产品量销售外客众多括S南工厂三星SKn等贝特()高镍三正极料成打入下供链,外客还包括SK、星SI等中纬股(是三前驱龙头企业,海外客户众多,包特斯、LES、L&、三星SDI等企业。图表高镍三元正材料相企业应链关进展企业进展企业进展上游配套企业下游客户正极材企业容百科当升科华友钴(天津莫)
宁德时代孚能科技亚迪亿纬锂能蜂巢源、三星SD、SKon天津力神、比克电池等宁德时代LES松下比亚迪、三星SD、on、CLB、ESC、国轩高科蜂巢能源亿纬锂能天津力神欣旺达特斯拉等LE(南京特斯拉CL、亿纬锂能、比亚迪、孚能、L、三星SD、SKon等
赣锋锂业格林美华钴业天齐锂业必和拓嘉能可雅宝CLihium、瑞福锂业等LB、SQ、中伟股份华友钴业、中信国安等钴和镍均实现自供
公司核心产品为NC811系列、NCA系列、Ni90及以上超高镍系列三元正极及前驱体材料主要核心技术包括超(Nimol%90正极材料生产技术NCA四元正极材料生产技术正极材料气氛烧结技术高电压单晶材料生产技术、前驱体共沉淀技术等。公司NC8系、9系产品均已实现批量销售,主要面向海外市场部分运用在4680圆柱电池公司高压实长寿命NCA高镍产品已持续向国际高端客户供货。Ni90产品已成功向包括欧美著名电池生产商、车企在内的客户出货。Ni93产品通过全球多家主流电池企业的测试,成功导入国际高端电动汽车供应链并实现批量供货公司顺利开发出超高镍无钴材料公司高镍及超高镍产品广泛应用于4680圆柱电池在内的各类动力电池为宝马大众日产三等一批海外高端车企提供配套。公司钴产品稳居领先地位,2021年公司钴产品产量提升至365万吨,占比全球总产量237%印尼红土镍矿开发也将贡献钴矿产量,预计未来公司钴产品自供比将进一步提升公司镍产品形成上下游一体化布局公司已有权益产能66万金吨镍在建权益产能145万吨达成战略合作意向30万吨。公司生产高镍三元正极材料公司生产高镍三元正极材料(NC、NC811等)具有前景的产品,于2020年6月开始供货松下NC。公司221年高镍三元市场出货量在国内排名第三。华友钴业等SKon松下三星SD、欣旺达等贝特瑞中伟股
LES、厦门钨业、特斯拉、当升科技、贝特瑞L&振华新材天津巴莫、三星SDI等
格林美嘉能可中冶木腾远钴业宁德新源、华友钴业等
公司主营三元前驱体四氧化三钴生产能力全球领先预计2022年末公司将形成约33万吨年的三元前驱体产能、3万吨年四氧化三钴产能。鑫椤咨讯数据显示,2022年半年公司三元前驱体市场占有率提升至26%,四氧化三钴市占率25%,均保持行业第一。预计2023年末将形成50万吨三元前驱体年产能。GG,,公司2半年、招说明,鑫资讯从国外业拓展层看当科技华钴业贝中股份境营业入实现速增长升科主营元正材料,1年境外业收入速增,年增速到.%华友业主钴、、三元驱体铜等在刚(、印尼等国及地区展钴锂资开发业1年年均增长.%贝特主营电电池极材、正极料等,1年境外营收速达到.%中伟份出产品要出地区韩国外营实现速增1年年均增速达到.%。容科技境收入务较,但着韩万吨三元极材产线产,外收将实快速。图表2018-20221高镍三元正极头部企业境外营收金额对比(亿元)容百科技 当升科技 华友钴业 贝特瑞 中伟股份1821541821541229545371025181182721108
1资料来源:各公司年报当前容百技华友业贝特瑞外产布局进较根美《通削减案美国政将对洁能提供达亿美元投资税收免时该案还定只能购买国及其签自由易协的国组装制造电动车提供税收抵免,这将进一步动国龙头池材企业速海投资建。图表高镍三元正材料企海外能布局正极材料企业正极材料企业 海外产能布局容百科
公司已在韩国忠州投资建设7万吨三元正极材料生产基地,222年底将建成年产第一期2万吨的高镍三元材料产能,目前5000吨产能正在进行海外客户验证审核。当升科技当升科技 据公司2021年年报,公司与K商定在韩国或美国合资设立锂电正极材料工厂,已进入前期立项阶段。华友钴业(津巴莫)
2022年5月华友钴业子公司天津巴莫与LBCM签《新股认购合同》以约275亿元认购LBCM49%的股权,LG化学持股降至51%。后续LBCM拟投资2337亿元投建年产66万吨三元正极材料项目。总投资额60%的资金约人民币143亿元由巴莫科技和LG化学按持股比例分别承担剩余资金935亿元由LBCM通过借款或发行公司债方式筹集,项目达产时间为2027年,达产前三年产能分别为3万吨、5万吨、6万吨。2022年5月,公司与中伟股份签署《战略合作框架协议》,意向参股投资中伟股份拟在印尼规划建设的红土镍矿开发利用项目首期拟合作建设年产2022年5月,公司与中伟股份签署《战略合作框架协议》,意向参股投资中伟股份拟在印尼规划建设的红土镍矿开发利用项目首期拟合作建设年产4万金吨镍产品产线中伟股份意向参股投资公司拟在印尼规划建设正材料工厂。贝特瑞,中伟股份硅碳负极材料:有效提升能量密度天生适配圆柱电池从技术层看碳负有效提电池能密锂子电池极商化以天然墨为克量已达到A/,接近其论比量极限A/而硅论比量高达A/是石类负材料的0倍以上不存析锂患,安全性于石类负材料储量富成低廉最具力的一代电池极材料同时于硅极吸锂时会发生较体积(胀率高达致材破碎循环能及伦效恶化所以碳负材料按一比(%)掺杂在墨负中应用其膨性、环性相对好。米硅和氧化硅Si是目商业程度最的两硅负极材料氧化硅在嵌入程中发的体膨胀小此相纯硅极循环定性较为显改善更适应用于动力电池领。从产品层看硅碳负研发生提国内极厂贝特瑞内极企已扩硅极投贝瑞已产和批量供货杉杉国轩科正能源可现量产天津神湖南城璞来具小量产能力特瑞氧负已实现批量供,其氧负材料经突至第代产,比量从第代的A/g提至第代的mA/,正在开发更高容量的第四代硅负极料产。图表负极材料企硅负材料品性能理企业名称国家产能主要产品容量(mhg)首次库伦效率Neeon英国-NSP-1400-450-neDaerial英国年产超过100吨SiNNde500-1600-SEC-45045087%韩国韩国-SEC-65065088%日立化成日本- ->550-日本信越日本- C-SiO154480%Eneae美国- ---已有03万吨,新扩02万吨,在建4D8-LA650>90%贝特瑞中国万吨S10001000>90%81813%867%907749i-C--1i-C--2千吨级中国上海杉杉国轩高科中国-8033892%目正拓能源国轩高科中国-8033892%目正拓能源中国2019年实现2000吨年产能-C600600>80%天津力神中国小量投产能力-7548899%湖南星城中国小量投产能力C-450C-600450600902%887%璞泰来中国01万吨--60095084%84%GG,NCT从市场层看商硅极适圆柱电电池产推硅负需求快增长于方电池软包池对胀非常敏感,而0大柱具受力匀、动化度高膨胀忍度、制自动程度等优硅负极配能密度较高的高三元极应于圆电池势更突出0圆柱池以长续快充车放量有望硅负极料快速增长目前内贝瑞和杉股有批产品出特瑞年产为.6万在扩产4吨产品销往ES和三星S,S电进一供货斯拉车。德时、国高科星恒源等池厂商硅负极确列高比量电池发展方。图表国内硅碳负材料出量及长率 图表国内硅碳负材料渗率变化 2186420
硅基负极出货量(万吨) 增长率5678
%%%%%
5 6 7 8 9 0 GG, GGI从供应链面看0电池量产即圆柱动电池需有望升斯拉于0推出的0大柱电池于2年开始逐投产多家池生企业纷纷始布大圆动力电0圆动力电的量有望一步化带硅碳负极需求升。0大柱电以及续航充车的规化量,叠硅碳极产业扩产速,推动碳负材料进入快速增长阶。图表中国硅碳负头企梳理公司公司 硅碳负极产能进展贝特瑞 已经建成年产硅碳负极量产产线06万吨,在建4万吨,批量供应海外客松下等户。杉杉股份杉杉股份 硅碳负极产品已批量应用于3C领域。凯金能源 已建有新型硅碳材料小试和中试开发生产平台,目前已实现小批量出货凯金能源 已建有新型硅碳材料小试和中试开发生产平台,目前已实现小批量出货。璞泰来 已建成硅负极材料中试线,已经开始小批量出货。石大胜华石大胜华 拟在山东建设2万吨年硅碳负极材料项目。翔丰华 具备产业化基本条件。硅宝科技 50吨年硅碳负极中试线已实现稳定生产,拟建设1万吨年锂电池用硅翔丰华 具备产业化基本条件。资料来源:各公司公告从国外业拓展层看特瑞杉杉股璞来和轩高科有境外收特瑞营锂子电负极料极材料等1年境外营年均速达到.%杉杉份主钴酸镍锰三材料酸锂镍钴三元料人造石墨硅负极等1年外营年均速达到.%璞泰主营极材料涂布机涂覆膜铝膜纳米氧化铝等产1年境营收均长.%其中负材料外业占约。国高科营动锂电池和输配电设备业务,海业务量总不高但较快1年境外营收均增长.%。图表2018-20221负极材料头部企业境外营收金额对比(亿元)瑞 份 来 国轩高科88581020
1资料来源:各公司年报当前贝特、国轩高海负极产能布局进展较,便供货欧美客。贝特已于2年6月在印与SEARVESMETPE..合成立新司投建产8万吨电池极材项国高科备在国投建5万正极材料和5万吨极材工实正负材料国本化生海外建产有利享受外新轮优政比可享受美国《通胀削减法案》贴政等,业化展具成本。图表负极材料企海外产布局 负极材料企业负极材料企业 海外产能布局贝特
2022年6月公司全资子公司香港贝特瑞拟与SELLRNESTENTPE.LD.成立合资公司印尼贝特瑞新能源材料有限公司在印度尼西亚投资开发建“年产8万吨新能源锂电池负极材料一体化项目”,总投资约为478亿美元。2022022年10月,全资子公司美国国轩将在美国密歇根州大瀑布城投资约18亿元建设动力电池组件工厂,将于2030年完工,预计每年生产15万吨电池正极材料和5万吨负极材料。国轩高科资料来源:北极星储能,公年报华强子网新型锂盐LiFS:电化学性能优越未来市场需求广阔从技术层看,0高镍化高压化电解性能要提升先正极料中含量增,由于4价镍子具较高的氧化还电位催化解液化分解响电性能次高体系池循过程会有锰钴等过金属出会破坏负极面的SEI。所,高电池要添加充和燃等加剂提升池的全性双氟酰亚锂iS)被认为是最替代品特别用于镍正极高电正极活性极材料可大提升池充电次数并保稳定高安全性,其渗透率有望进一提。LiSI具有良好构稳性和电学性能优异能,成产业进程最的新型盐和iPF6相比FSI具以下优点:)iFSI具更高热稳性其熔点为℃,解温高于,可受更的工温,抑气胀;)iSI电导率,达.m/m(PF6仅.sc,助于低电内阻减少热、升效和安性;)FSI与EI膜有很好的相容性,与负极化学定性,只在℃以温度才与其分成发生换反。图表六氟磷酸锂新型锂盐LiSI性能比较参数指标六氟磷酸锂LiP6新型锂盐LiSI分解温度(℃)>80>200氧化电压()>5≤45溶解度易溶易溶基础物性电导率(mscm)68最高98化学稳定性差较稳定热稳定性差较好低温性能一般好电池性能循环寿命耐高温性能一般差高好工艺成本合成工艺成本简单低复杂高资料来源:康鹏科技招书,目前LiSI作为添加用量高目前有一电池业电液龙企业拥有FSI作添加和锂的多配方而二线企业多仅作为加剂配方iFSI作电解锂盐两种用方可用常用解质PF6的加)作为新型解质替代iPF目前处于验室段目前iSI主要作三元池iF6的添剂使用加量在%不等电液中添加FSI的离子力电的使用命夏或冬的续里程充放功率整安全均得有效提升。根据多氟多公开资,以0电池例,中iFI的添加量将是通三电池的5倍,从提升到%。龙头企业握核术工利布局高行门槛iFSI的度对品性影响大电池级FSI生产艺难较高。目前iFSI的成主采用磺酸中产物氟磺亚胺lSI的(主物占有产的比大小对产品质的把控至关重要。纯度控以及敏感间物lSI的温把控定了成iFI较高的技壁。从市场层看,1年全球iFI需求量为.8吨,预测到5年全球LFSI需求量达到.7万吨,年复增长率达到。高镍元对iSI的需较为性我们预计0池中用量望进步提。内头电解厂商括天赐材料、多氟多、新宙邦永太技等其中赐材产能0年产最高比达到。图表5年全球LFSI需求及预测 图表0年全球iFI产结构比情况 S需求量(万吨) 增长率96
%%
天赐材康鹏科多氟多韩国天3 0
%
伏特电日本触新宙邦永太科1 E E E rki,康鹏科技招股说明, 资料来源:华经产业研院,从供应链面,当国内龙厂家纷开始速布局iS。1年下年国内头厂加速局iS。电液龙头天赐材料于1年6公告产.2万电解基础料项的计,括年产6吨/的双磺酰胺(S,该产品是新锂盐iSI的中间,约用于生产.7万吨iS;锂龙头氟多1年7月宣拟投年产4万吨iSI项目。他建iSI产企业括时思康永太技、宙邦康鹏技、一(江中立团、氟锂等,到5年预计总产能超过.5万吨。图表各企业固态LFI产梳理企业2022E产能(万吨)2025E产能预测(万吨)天赐材料10374时代思康15多氟多0164永太科技02约22(67液态)新宙邦01422康鹏科技01715研一(江山)01中立集团008宏氟锂业0035合计22445资料来源:康鹏科技招说明,从业务拓层面天赐料氟多宙邦永太技均有外营天材料主锂离电池解液正极料磷酸铁锂等1年境营收均增达到.%氟多营无氟化高子冰石六磷酸新锂盐电子级氢酸1年境外营年均速达到.宙邦营锂子电电解电液添剂新型盐等产品1年境外收年增长.%永太技主医药化学农类电及他材类1年境外营收年均下降.%。图表2018-20221电解液头部企业境外营收金额对比
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