1．下游痛點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電池革新

動(dòng)力電池的四大劣勢(shì)是當(dāng)前制約新能源汽車搶占市場(chǎng)份額的關(guān)鍵因素。2022 年初，財(cái)政部、工信部、科技部和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布通知，新能源汽車購置補(bǔ)貼政策 將于 2022 年 12 月 31 日終止。這意味著新能源汽車行業(yè)依賴政府補(bǔ)貼和政策傾斜 的發(fā)展模式已進(jìn)入“斷奶”倒計(jì)時(shí)，行業(yè)低水平盲目擴(kuò)張態(tài)勢(shì)被遏制，高質(zhì)量發(fā) 展亟需實(shí)現(xiàn)。而動(dòng)力電池作為新能源汽車的核心部件，其優(yōu)化升級(jí)是提高新能源 汽車產(chǎn)品力的關(guān)鍵�，F(xiàn)階段動(dòng)力電池主要存在以下制約新能源汽車發(fā)展的因素：

1. 成本較高，奧緯咨詢認(rèn)為當(dāng)下電動(dòng)車的制造成本比燃油車高出了 45%，而動(dòng)力 電池是整車成本高的主要原因，燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)和輔助系統(tǒng)成本為 3000 歐元， 而電動(dòng)車電池的成本則高達(dá) 8000 歐元；

2. 續(xù)航較短，燃油車?yán)m(xù)航為 600～1000km，主流電動(dòng)車?yán)m(xù)航在 400～600km，且 在低溫條件下電動(dòng)車實(shí)際續(xù)航基本腰斬，里程焦慮讓終端用戶對(duì)電動(dòng)車望而 卻步;

3. 充電較慢，理想工況下，主流電動(dòng)車 40min 可充 50%電量，而實(shí)際工況下需要 50min，而燃油車 10 分鐘就能加滿油；

4. 安全隱患，僅 21 年上半年國內(nèi)發(fā)生了 56 起新能源乘用車自燃事故，多為動(dòng) 力電池內(nèi)短路引起，引發(fā)了終端客戶對(duì)動(dòng)力電池安全的擔(dān)憂。

動(dòng)力電池材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)升級(jí)成為消除新能源汽車競(jìng)爭力劣勢(shì)的有效途徑。電池 企業(yè)通過電池的原材料迭代和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，持續(xù)提升動(dòng)力電池的產(chǎn)品力。例如不斷 提高正極原材料中的鎳含量提升續(xù)航能力，2018 年續(xù)航在 300km 左右的中鎳三元 電池占據(jù)著國內(nèi)主流電池市場(chǎng)，到了 2021 年，高鎳三元電池的使用使續(xù)航突破了 700km。電池系統(tǒng)通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高體積利用率，最早廣泛應(yīng)用的 VDA355 模 組的系統(tǒng)體積利用率只有 45%，現(xiàn)在大規(guī)模應(yīng)用的 CTP 體積利用率為 60%。（報(bào)告來源：未來智庫）

2．特斯拉技術(shù)創(chuàng)新，龍頭先后布局

2.1 電池方案百花爭艷，未來發(fā)展趨勢(shì)明顯

三元與鐵鋰并存，方型、軟包和圓柱各有千秋。鋰離子電池按照封裝形式可分為 方型、軟包和圓柱，按照正極主材區(qū)分可以分為三元 NCM（包含 NCMA 和 NCA）和 LFP。LG，松下和寧德時(shí)代分別是軟包、圓柱和方型電池細(xì)分領(lǐng)域的龍頭老大。根 據(jù)各龍頭公司的產(chǎn)品規(guī)劃，松下堅(jiān)持三元（NCM 和 NCA）發(fā)展路線，并在 2016 年 切換高能量密度的硅碳負(fù)極；LG 在 2021 年開始由高鎳 NCM 切換為高鎳 NCMA，同 時(shí)也開始使用高能量密度 SiO+石墨負(fù)極，并計(jì)劃在 2024 年量產(chǎn) LFP 電池，是日 韓首家量產(chǎn) LFP 的電池企業(yè)。寧德時(shí)代并行開發(fā) LFP 和 NCM 電池，低成本車型可 使用 LFP 電池，高性能車型應(yīng)使用高鎳 NCM+SiOX-Gr 電池。我們認(rèn)為不同封裝形 式和正極材料的電池都會(huì)根據(jù)自身特點(diǎn)，在不同的細(xì)分市場(chǎng)展現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值。

2.2 成本與性能難以兼顧，特斯拉技術(shù)創(chuàng)新解決行業(yè)痛點(diǎn)

4680 首創(chuàng)性地實(shí)現(xiàn)了電池續(xù)航、充電和成本的共同優(yōu)化。特斯拉、LG 和寧德時(shí) 代所代表的三種封裝形式的電池制造商，面對(duì)動(dòng)力電池行業(yè)痛點(diǎn)的解決方案有較 明顯差別。LG 和寧德時(shí)代采用差異化的產(chǎn)品戰(zhàn)略：通過經(jīng)濟(jì)型體系電池解決電池 高成本的問題，例如使用低成本的 LFP 或中鎳高電壓三元電池；用性能型體系電 池提高續(xù)航，例如使用高鎳三元電池；用性能型體系電池解決充電慢的問題，例 如使用導(dǎo)電性能優(yōu)異的石墨烯導(dǎo)電劑和 LiFSI 鋰鹽。但是使用性能型體型電池會(huì) 改善電池續(xù)航和充電的同時(shí)，會(huì)使成本大幅上升，而使用經(jīng)濟(jì)型體系電池可以有 效降低電池成本，但是續(xù)航和充電性能會(huì)有一定程度的下降。電池成本與性能難 以兼顧，是目前大部分電池企業(yè)面對(duì)的共同難題。LG 和寧德時(shí)代制定差異化的產(chǎn) 品戰(zhàn)略滿足下游客戶的不同細(xì)分市場(chǎng)的應(yīng)用需求，但不能通過一個(gè)產(chǎn)品解決所有 痛點(diǎn)。特斯拉在 2020 年 9 月發(fā)布了自主設(shè)計(jì)的 4680 電池（直徑 46 毫米、高 80 毫米的圓柱電池），能量是此前電池芯的 6 倍，續(xù)航里程增加 16% ，成本下降了 56%。特斯拉的 4680+CTC 方案同時(shí)解決成本高，續(xù)航低，充電慢和安全隱患的行 業(yè)痛點(diǎn)。

2.3 圓柱電芯發(fā)展歷程

特斯拉作為圓柱電池應(yīng)用量最大的車企，促進(jìn)圓柱電池標(biāo)準(zhǔn)化。從早期 Model S 和 Model X 配備的 18650 電池，到 Model 3 和 Model Y 使用的 21700 電池，是圓 柱電池出貨量最多的規(guī)格。為了提升能量密度和降低成本，圓柱的發(fā)展趨勢(shì)也像 方型電池一樣，尺寸越做越大。從 18650 電池到 2170 電池，體積提升 46%，能量 提升 50%；從 2170 電池到 4680 電池，體積提升 448%，能量提升 400%。而其他尺 寸的圓柱電池（國軒 32135 和比克 26650）并未得到廣泛應(yīng)用和推廣。預(yù)計(jì) 4680 電池在特斯拉的帶動(dòng)下，有望成為下一個(gè)被汽車行業(yè)廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)尺寸電池。

4680 的全極耳設(shè)計(jì)在高能量密度基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)功率密度的提升。從 18650 到 2170 僅僅是做了尺寸變大和材料升級(jí)，提高了電池的能量密度，但并沒有改善電池的 充電功率。全極耳技術(shù)可增加集流體導(dǎo)電面積，降低電芯內(nèi)阻，有效改善圓柱電 芯快充產(chǎn)生熱量較大的問題。根據(jù)倫敦大學(xué)的熱仿真計(jì)算結(jié)果，對(duì)于尺寸較大的 新型 4680 圓柱形電池，沿 Z 向電芯長度方向的高歐姆損耗會(huì)加劇電池內(nèi)部電流分 布的不均勻性，需采用全極耳設(shè)計(jì)來緩減。當(dāng)采用傳統(tǒng)的極耳設(shè)計(jì)時(shí)，集流體的 歐姆損耗導(dǎo)致的熱量是全極耳設(shè)計(jì)時(shí)的 5 倍。實(shí)驗(yàn)顯示，4680 電池僅需要 15 分 鐘從 10%充電至 80%，而 2170 電池需要 25 分鐘充 70%電量，4680 通過全極耳設(shè)計(jì) 優(yōu)化了 40%充電性能。

2.4 4680 優(yōu)勢(shì)明顯，產(chǎn)業(yè)先后布局

各大電池公司發(fā)布 4680 投產(chǎn)規(guī)劃，國內(nèi)外企業(yè)量產(chǎn)有所差異。國內(nèi)主流電池公 司寧德時(shí)代、億緯鋰能和比克在特斯拉電池日后紛紛發(fā)布 4680 電池規(guī)劃，但受限 于國內(nèi)企業(yè)過去幾年研發(fā)重點(diǎn)集中在方型電池，圓柱技術(shù)儲(chǔ)備和生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)較 少，所以國內(nèi)企業(yè)預(yù)計(jì) 2024 年才能量產(chǎn)。國外主流電池企業(yè)松下和 LG 圓柱技術(shù) 存儲(chǔ)充足，是特斯拉 18650 和 2170 電池的主要供應(yīng)商，預(yù)計(jì) 2022 年松下和 LG 4680 即可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

特斯拉獨(dú)具技術(shù)優(yōu)勢(shì)，4680 技術(shù)壁壘較高。2019 年特斯拉收購了干電極技術(shù)的 Maxwell 公司，加強(qiáng)了在干電極的技術(shù)儲(chǔ)備。目前干電極勻漿過程中活性材料的 團(tuán)聚現(xiàn)象仍是 4680 量產(chǎn)的最大挑戰(zhàn)，第一代的 4680 電池繼續(xù)采用傳統(tǒng)的液態(tài)涂 布技術(shù)，預(yù)計(jì)第二代 4680 電池有望采用干電極技術(shù)。干電極、全極耳焊接等技術(shù) 研發(fā)周期長，并存在一定 know-how，國內(nèi)公司何時(shí)實(shí)現(xiàn)突破還需保持追蹤。

4680 國內(nèi)企業(yè)技術(shù)處于均勢(shì)，第二梯隊(duì)企業(yè)迎來先機(jī)。特斯拉 4680 電池需求量 清晰，但國內(nèi)電池公司短時(shí)間無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。國內(nèi)龍頭寧德時(shí)代在此領(lǐng)域 并未形成較大優(yōu)勢(shì)，第二梯隊(duì)電池企業(yè)億緯鋰能有望通過集中力量實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)突破， 提前量產(chǎn) 4680，提升自身市場(chǎng)占比。（報(bào)告來源：未來智庫）

3．4680 多維度優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)未來趨勢(shì)

3.1 4680 多維度優(yōu)勢(shì)，電池痛點(diǎn)最佳解

對(duì)比寧德時(shí)代、LG 和特斯拉 2022 年的重點(diǎn)產(chǎn)品，4680 有望成為動(dòng)力電池的主力 解決方案。以往國內(nèi)電池市場(chǎng)一直以方型電池為主，隨著 4680 等大圓柱電芯快速 推進(jìn)，國內(nèi)主機(jī)廠迎來更多選擇。過去圓柱電池受限于補(bǔ)貼政策、系統(tǒng)集成和 BMS 復(fù)雜等問題，軟包一直存在成本高和機(jī)械強(qiáng)度弱的缺點(diǎn)。而方型電芯具有結(jié)構(gòu)簡 單、系統(tǒng)集成相對(duì)簡單的特點(diǎn)，一直是國內(nèi)市場(chǎng)的主力方案。對(duì)比 寧德時(shí)代、LG 和特斯拉 2022 年的重點(diǎn)產(chǎn)品，以 4680 為代表的大圓柱優(yōu)勢(shì)顯著： 既提高了能量密度（22 年量產(chǎn)電池中的最高能量密度），又提高了功率密度（15 分鐘充 70%電量），實(shí)現(xiàn)了充電和續(xù)航兼得。

3.2 4680 高鎳硅碳匹配度高，實(shí)現(xiàn) 300wh/kg 能量密度

圓柱高鎳電池產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先方型和軟包電池。1991 年，索尼公司發(fā)布了首個(gè)商用鋰 離子電池，采用的就是圓柱電池的結(jié)構(gòu)，后廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電池領(lǐng)域。電池為了 追求高能量密度，正極材料鎳含量不斷提升。鎳含量越高對(duì)電池生產(chǎn)過程的環(huán)境 和工藝要求越來越高。圓柱電池工藝成熟度和自動(dòng)化程度較高，而方型和軟包的 工藝成熟度較低。在同材料體系的新產(chǎn)品量產(chǎn)時(shí)間上，圓柱電池早于方型和軟包 電芯 2～3 年。

圓柱結(jié)構(gòu)提高負(fù)極硅含量，提高電池能量密度。在負(fù)極中摻雜硅或氧化亞硅可顯 著提高電池容量，但硅在充放電過程中會(huì)產(chǎn)生巨大的體積變化(硅在充放電過程中 容易產(chǎn)生 300%的體積膨脹，而石墨只產(chǎn)生 10.6%的體積膨脹)，從而引發(fā) SEI 膜破 損副反應(yīng)，導(dǎo)致電池容量衰減。4680 電池的不銹鋼殼體機(jī)械強(qiáng)度大，可充分吸收 負(fù)極的膨脹力；同時(shí) 4680 電池極片卷繞的特點(diǎn)可以使極片各個(gè)位置膨脹力均勻， 減少破損和褶皺的出現(xiàn)，而方型和軟包電池在 R 角處易出現(xiàn)應(yīng)力集中而導(dǎo)致的破 損和褶皺。電池負(fù)極中硅的摻雜比例為 3%~10%，圓柱電池硅的摻雜比例相對(duì)高一 點(diǎn)。

3.3 4680 充電優(yōu)勢(shì)明顯，解決下游痛點(diǎn)

全極耳設(shè)計(jì)充電優(yōu)勢(shì)明顯。一般而言，使用高性能導(dǎo)電劑石墨烯和降低壓實(shí)密度 等方法可提升電池最大充電電流，但會(huì)增加電池成本和能量密度。溫度是制約充 電的重要因素，4680 電池通過全極耳設(shè)計(jì)，縮短電子傳輸路徑、加寬傳輸通道， 全面導(dǎo)電，降低了熱量產(chǎn)生。4680 創(chuàng)新的全極耳設(shè)計(jì)能夠在不影響電池的能量密 度和成本情況下，大幅提高電池的倍率性能。

4680 電池 400V 方案可與方型軟包 800V 方案競(jìng)爭。優(yōu)化充電可以通過提高充電電 流實(shí)現(xiàn)，另一方面，提高電池系統(tǒng)電壓提升充電效率。根據(jù) Insideevs 的研究報(bào) 告，400V 的 4680 電池系統(tǒng)充 70%電量需要 15 分鐘，而采用 800V 電池系統(tǒng)的保時(shí) 捷 Taycan 和現(xiàn)代汽車的 IONIQ 分別需要 18 分鐘和 22 分鐘充 70%電量。4680 在遠(yuǎn) 低于 800v 電壓的條件下實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前行業(yè)領(lǐng)先的充電效率，意味著 4680 的充電性 能在未來還有較大的提升空間。

3.4 CTC 作為未來趨勢(shì)，4680 與之高度匹配

CTC 是未來電池整車匹配的必然趨勢(shì)。從特斯拉 Model S 的小模組，到 Model 3 的大模組，再到 4680 推出的 CTC 方案，模組的概念逐漸弱化和取消，電池包的集 成效率不斷提高。特斯拉電池系統(tǒng)不斷迭代，電池 BOM 成本降低，電池系統(tǒng)生產(chǎn) 效率和電池的體積利用率提高，成為降低電池成本和提高能量密度的有效路徑。 國外車企電池系統(tǒng)集成向 CTC 和 CTP 傾斜，特斯拉將在下一代 Model Y 使用 CTC， 現(xiàn)代汽車旗下的摩比斯與寧德時(shí)代簽訂了 CTP 的深度合作協(xié)議，沃爾沃將在第三 代電池系統(tǒng)集成方案采用 CTC。

4680 電池相比于方型和軟包電池更適用于 CTC 結(jié)構(gòu)。首先，CTC 對(duì)電池的結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度有一定要求，取消了模組設(shè)計(jì)，需要電池本身承擔(dān)更多的機(jī)械強(qiáng)度，這就決定 了軟包電池?zé)o法做到真正意義的 CTC。其二，CTC 將電池安裝在底盤上面，電池高 度會(huì)影響車輛的人機(jī)工程，相較于方型電池的高度為100~110mm，只有80mm的4680 更有優(yōu)勢(shì)；其三，車輛的底盤往往是不規(guī)則的形狀，方型電池往往體積較大，和 底盤匹配起來較為困難。而 4680 電池體積較小，可以匹配不同平臺(tái)的底盤。其四， 由于 CTC 是將電池通過結(jié)構(gòu)膠固定在底盤上面，不能對(duì)單個(gè)電池進(jìn)行維修和替換， 對(duì)電池的一致性提出了較高的要求，而一致性也是圓柱電池最大的優(yōu)勢(shì)。

3.5 4680 成本驟降，縮小與燃油車差距

2025 年 4680 成本下降 50%，優(yōu)于其他電池。根據(jù)特斯拉電池日的信息，2170 電 池成本約為 0.698 元/Wh，特斯拉通過擴(kuò)大電池尺寸、使用高鎳和硅碳負(fù)極高能量 密度材料，應(yīng)用干電極工藝和 CTC 的系統(tǒng)集成方案， 2025 年 4680 電池成本為 0.323 元/Wh。而方型電芯成本 2022 年為 0.75 元/wh，預(yù)計(jì) 25 年為 0.55 元/Wh （按年降 10%計(jì)算）。假設(shè)一臺(tái) B 級(jí)車?yán)m(xù)航 700km，電池電量為 100kWh，2025 年， 方型電池的成本約為 5.5 萬元，而使用 4680 電池的成本僅為 3.23 萬元，低于方 型 2.27 萬元。

4680 電池有望縮小電動(dòng)車和燃油車差距，實(shí)現(xiàn)與燃油車競(jìng)爭。根據(jù)奧緯咨詢的分 析，將燃油車的生產(chǎn)成本分為以下各項(xiàng)：裝配、底盤、電子電氣（E/E）架構(gòu)、白 車身/外型、內(nèi)飾、動(dòng)力總成/傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)和輔助性成本。對(duì)于電動(dòng)汽車， 沒有發(fā)動(dòng)機(jī)和輔助部件，如油泵，但是有電驅(qū)和電池。動(dòng)力電池占整車成本的 40%~50%，是電動(dòng)車成本最高的部件，所以電池的成本直接影響到電動(dòng)車和燃油車 的競(jìng)爭。2020 年燃油車較同級(jí)別電動(dòng)車成本低 4.5 萬 RMB，如 2025 年使用低成本 的 4680 電池，成本差距可縮小至 1.25 萬 RMB。

4．特斯拉 2023 年 4680 需求 74GWh

特斯拉新增柏林、奧斯汀兩大工廠，上海工廠加速擴(kuò)產(chǎn)。特斯拉柏林工廠規(guī)劃產(chǎn) 能 70 萬輛，受制于德國政府環(huán)保審批周期較長，預(yù)計(jì) 22 年 Q2 開始投產(chǎn) Model Y。特斯拉德州工廠規(guī)劃產(chǎn)能 50 萬輛，預(yù)計(jì) 22 年 Q3 開始量產(chǎn) 4680 電池的 Model Y。 特斯拉上海工廠在 21 年投資 12 億元進(jìn)行產(chǎn)能提升，預(yù)計(jì) 22 年產(chǎn)能有望達(dá)到 85 萬輛。隨著柏林工廠、德州工廠的投產(chǎn)和上海工廠的產(chǎn)能優(yōu)化，22 年底特斯拉理 論產(chǎn)能達(dá)到 265 萬輛，為銷量的高增長奠定基礎(chǔ)。

特斯拉車型、版本眾多，滿足細(xì)分市場(chǎng)需求。特斯拉每款車型按照性能和續(xù)航維 度提供兩個(gè)及以上版本，例如 Model3 有標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航、長續(xù)航和高性能版本。特斯拉 已經(jīng)推出的 5 款車型包含 2 款轎車、2 款 SUV 和 1 款跑車，未來還將推出電動(dòng)卡 車和美國受眾廣泛的電動(dòng)皮卡（訂單超過 125 萬量），進(jìn)一步提高品牌覆蓋度。

區(qū)域策略差異化，提升產(chǎn)品力。特斯拉在中國利用 LFP 產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)，面向中國市 場(chǎng)率先推出 LFP 版本的 Model 3 和 Model Y，降低整車成本，擴(kuò)大市場(chǎng)份額。后 期將依托上海工廠，生產(chǎn) LFP 的車型，供貨至全球。

特斯拉產(chǎn)品力優(yōu)異，覆蓋主流細(xì)分市場(chǎng)，未來銷量取決于特斯拉的交付能力。特 斯拉的交付主要圍繞著各個(gè)工廠的生產(chǎn)進(jìn)行，銷售圍繞直銷積累訂單。隨著歐美 的新能源汽車政策落地和特斯拉產(chǎn)品力持續(xù)增強(qiáng)，我們預(yù)計(jì)相比于 2021 年 93 萬 輛的銷量，2025 年銷量有望達(dá)到 380 萬輛，仍有 3 倍的成長空間。

推進(jìn)電池技術(shù)創(chuàng)新，引領(lǐng)新能源汽車發(fā)展。根據(jù)特斯拉 21Q4 電話會(huì)和電池日中的 信息，中高端車型 Model S、Model X、Cybertruck、Model Y 和 Model 3 長里程 搭載 4680 電池，標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航的 Model Y 和 Model 3 搭載 LFP 電池。4680 電池在 22 年開始生產(chǎn)，Model Y 車型將率先使用，隨著 2023 年產(chǎn)能提升，Model 3、Model S 和 Model X 會(huì)切換 4680 電池。基于每款車型現(xiàn)有電池電量提升 16%測(cè)算，預(yù)計(jì) 切換 4680 電池后的容量：Model Y 和 Model 3 為 87kWh，Cybertruck 為 207KWh， Model S 和 Model X 為 116kWh。從 2022 年開始進(jìn)入加速滲透期，預(yù)計(jì) 2022～2025 年 4680 在特斯拉銷量的滲透率為 8%、33%、55%、58%。2025 年，預(yù)計(jì)有 224 萬輛 特斯拉搭載 4680 電池，4680 電池的需求將達(dá)到 236GWh。

5．4680 產(chǎn)業(yè)鏈敏感性分析

5.1 4680 電池產(chǎn)業(yè)鏈概述

動(dòng)力電池逐步形成了專業(yè)化程度高、分工明確、各司其職的產(chǎn)業(yè)鏈體系，主要分 為上、中和下游。上游包括鈷、錳、鎳礦、鋰礦以及石墨礦，其中鈷、錳、鎳礦 一般作為正極材料上游，鋰礦應(yīng)用最為廣泛，石墨一般只作為負(fù)極材料。中游產(chǎn) 業(yè)鏈由正極、負(fù)極、電解液、隔膜、銅箔等組成。下游產(chǎn)品則是由單體電池、模 組、線束、連接器以及 BMS 管理系統(tǒng)整體組成的動(dòng)力電池系統(tǒng)。上游產(chǎn)品同質(zhì)化 程度高，周期屬性較強(qiáng)，下游產(chǎn)品的差異化較大，消費(fèi)屬性強(qiáng)。4680 電池技術(shù)革 新和大規(guī)模應(yīng)用，對(duì)電池產(chǎn)業(yè)鏈影響較大。

5.2 4680 需求快速提升，特斯拉率先量產(chǎn)

特斯拉自供產(chǎn)能不足，預(yù)計(jì) LG、松下補(bǔ)足需求。特斯拉規(guī)劃 2022 年建成 100GWh 產(chǎn)能，受制于柏林和奧斯汀工廠審政府批延后、電池產(chǎn)線調(diào)試周期長和產(chǎn)線爬坡 周期長，我們預(yù)計(jì) 2022 年的需求主要由特斯拉弗里蒙特試制線供貨。2022~2025 年，特斯拉自供預(yù)計(jì)分別達(dá)到 7.7GWh、40GWh、80GWh、100GWh，特斯拉自制產(chǎn)能 不能滿足需求，假設(shè)其他產(chǎn)能由特斯拉現(xiàn)有供應(yīng)商供貨。我們預(yù)計(jì) 2025 年，特斯 拉自供產(chǎn)能可達(dá)到 100GWh，松下供貨 91.1GWh，LG 供貨 45.6GWh。

5.3 億緯鋰能加速布局大圓柱，有望實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)突破

億緯鋰能領(lǐng)先國內(nèi)同行，4680 將助其發(fā)力。億緯鋰能公司現(xiàn)有已建成電池產(chǎn)能 39GWh，預(yù)計(jì) 2024 年將擴(kuò)大至 225GWh，其公司公告顯示在湖北荊門計(jì)劃投產(chǎn) 20GWh 年產(chǎn)能的三元大圓柱電芯產(chǎn)線，建設(shè)周期不多于 18 個(gè)月，有望在 2024 年底開始 供應(yīng)。相比國內(nèi)其他電池公司，億緯鋰能對(duì)大圓柱的布局速度更快，且億緯鋰能 有多年 18650 和 2170 的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累，有助于 4680 電池的量產(chǎn)。因此，我們認(rèn) 為 4680 電池將助力億緯鋰能發(fā)力新的增長點(diǎn)。

5.4 4680 加速滲透，高鎳需求激增

短期鐵鋰?yán)^續(xù)上探，長期三元有望反彈。刀片和 CTP 設(shè)計(jì)提高磷酸鐵鋰能量密度， 比亞迪漢、比亞迪秦、鐵鋰版 Model 3 和 Model Y 等爆款車型應(yīng)用刀片和 CTP 技 術(shù)，帶動(dòng)磷酸鐵鋰電池出貨量增長。2021 年國內(nèi)動(dòng)力電池三元累計(jì) 109GWh，占比 48.3%，同比增長 91.3%，磷酸鐵鋰?yán)塾?jì) 117GWh，占比 51.7%，同比增長 227%。磷 酸鐵鋰短期內(nèi)占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，后續(xù)三元體系的需求有望通過 4680 的放量實(shí)現(xiàn)反 彈。

三元正極國產(chǎn)出貨加速，中高端車型拉動(dòng)高鎳比例。2021 年，中國三元正極材料 出貨量達(dá)到 42.2 萬噸，同比增長 79.6%，占全球三元正極出貨量的 58.7%。在中 高端車型高能量密度需求的帶動(dòng)下，高鎳三元占比由 2020 年的 22%提高至 2021 年的 36%，三元正極材料的高鎳化趨勢(shì)進(jìn)一步明確。

國產(chǎn)高鎳壁壘明顯，三元龍頭恒強(qiáng)�，F(xiàn)國內(nèi)三元供應(yīng)商大部分產(chǎn)能為中鎳高電壓 三元，高鎳三元產(chǎn)能充足且產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商較少。當(dāng)升、容百和巴莫等龍頭企 業(yè)布局高鎳技術(shù)較早。21 年三元正極出貨前三的供應(yīng)商是容百（8%）、巴莫（6.2%） 和當(dāng)升（5.4%），容百已經(jīng)全系切換為 8 系和 9 系三元，當(dāng)升僅有少量中鎳產(chǎn)能， 大部分為高鎳產(chǎn)能，巴莫 21 年以中鎳為主，22 年高鎳產(chǎn)能逐漸開始提升。

國產(chǎn)正極進(jìn)入國外龍頭供應(yīng)鏈，出貨加速新動(dòng)力。當(dāng)升有望憑借供貨特斯拉儲(chǔ)能 項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)入特斯拉 4680 電池供應(yīng)鏈；貝特瑞于 2020 年 6 月供貨松下 NCA， 是松下全球第二家正極供應(yīng)商。預(yù)計(jì) 2022 年至 2025 年，巴莫、當(dāng)升和貝特瑞憑 借成本和產(chǎn)能的優(yōu)勢(shì)，全球出貨占比持續(xù)擴(kuò)大。

4680 電池放量，拉動(dòng)國產(chǎn)高鎳出貨。預(yù)計(jì) 2022 年，特斯拉及電池供應(yīng)商 4680 需 要三元正極 0.91 萬噸，其中當(dāng)升供貨 0.81 萬噸，占當(dāng)升產(chǎn)能 7.49%、出貨 9.23%， 2025 年特斯拉及其電池供應(yīng)商三元正極總需求約 7.85 萬噸，對(duì)正極供應(yīng)商業(yè)績 帶動(dòng)顯著，占巴莫 25 年出貨 1.01%，當(dāng)升 25 年出貨 15.14%，貝特瑞出貨 11.27%。

海外產(chǎn)能增速較慢，國產(chǎn)前驅(qū)體出口激增。2021 年，全球三元前驅(qū)體出貨量達(dá)到 73.8 萬噸，其中中國出貨量達(dá)到 61.8 萬噸，同比增長 80.7%，出貨占全球 83.7%。 中偉股份、格林美、華友鈷業(yè)三元前驅(qū)體出口排名前列，主要供貨 ECOPRO BM、 LGC、L&F、POSCO、優(yōu)美科和特斯拉等海外企業(yè)。2022 年，中偉和華友全球前驅(qū) 體出貨占比預(yù)計(jì)將分別達(dá)到 25%和 10%。

三元前驅(qū)體提前布局上游，盈利有望持續(xù)增強(qiáng)。中偉股份、格林美和華友鈷業(yè)等 企業(yè)均有投資印尼鎳冶煉項(xiàng)目，提前鎖定印尼鎳金屬資源量與價(jià)格模式，打通并 進(jìn)一步優(yōu)化原材料供給，進(jìn)而降低高鎳三元前驅(qū)體生產(chǎn)成本。龍頭企業(yè)在產(chǎn)能規(guī) 模、原材料供應(yīng)、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和客戶群體等方面均具備較強(qiáng)競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。

國內(nèi)供應(yīng)鏈產(chǎn)能增速快于國外，國際供貨比例持續(xù)擴(kuò)大。中偉 21 年 12 月與芬蘭礦業(yè)簽署 12 萬噸三元前驅(qū)體項(xiàng)目，21 年 5 月在長沙擴(kuò)建 3.5 萬噸前驅(qū)體項(xiàng)目， 中西部基地新建的6萬噸前驅(qū)體募投項(xiàng)目和南部產(chǎn)業(yè)基地籌建的18萬噸前驅(qū)體項(xiàng) 目的投產(chǎn)，預(yù)計(jì)到 2023 年底公司產(chǎn)能超過 50 萬噸。

4680 拉動(dòng)國內(nèi)高鎳出貨，前驅(qū)體龍頭釋放產(chǎn)能。預(yù)計(jì) 2022 年，特斯拉 4680 電池 需要三元前驅(qū)體 0.54 萬噸，中偉出貨 0.36 萬噸，占中偉產(chǎn)能 1.26%，占中偉出 貨 1.58%，2025 年特斯拉及其電池供應(yīng)商三元前驅(qū)體需求 18.11 萬噸，對(duì)前驅(qū)體 供應(yīng)商業(yè)績帶動(dòng)顯著，占中偉 25 年出貨 13.83%，華友鈷業(yè)出貨 6.27%。

5.5 4680 硅碳高兼容，拉動(dòng)硅碳需求

負(fù)極企業(yè)加速石墨化自供產(chǎn)能建設(shè)，負(fù)極企業(yè)盈利有望改善。2021 年，中國負(fù)極 材料出貨量達(dá)到 77.9 萬噸，同比增長 86.4%。2021 年，全球負(fù)極材料出貨量達(dá)到 90.5 萬噸，同比增長 68.2%。石墨化成本在人造石墨負(fù)極材料加工成本中占比超 過 45%，通過一體化布局從而獲得成本上的優(yōu)勢(shì)，是負(fù)極材料企業(yè)提升競(jìng)爭力的 有效途徑。各大負(fù)極材料企業(yè)逐漸從“以委外加工為主的生產(chǎn)模式”向“以自建 石墨化產(chǎn)能為主的一體化模式”轉(zhuǎn)變。以 2021 年均價(jià)進(jìn)行測(cè)算，石墨化自供比例 每提升 10%，對(duì)應(yīng)毛利率可以提升 2.27%。

4680 高度匹配硅碳，龍頭布局硅碳負(fù)極。4680 采用了高鎳的正極和硅碳的負(fù)極材 料，是現(xiàn)階段量產(chǎn)能量密度最高的電池。鑒于其外殼采用高強(qiáng)度鎳鋼和圓柱結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，4680 和硅碳負(fù)極兼容性較好，有望提高硅的摻雜比例至 3~10%，而方型和 軟包電池為 3%左右。負(fù)極供應(yīng)商貝特瑞和杉杉已經(jīng)批量供貨硅碳負(fù)極。

國內(nèi)龍頭硅碳負(fù)極供貨國內(nèi)外主流客戶。貝特瑞硅碳負(fù)極客戶包括三星和松下（已 經(jīng)切入松下-特斯拉體系）；杉杉硅碳負(fù)極已經(jīng)用于 3C 領(lǐng)域，2018 年開始給寧德 時(shí)代供貨測(cè)試。

4680 放量，硅碳空間廣闊。預(yù)計(jì) 2022 年，特斯拉 4680 需要硅碳負(fù)極 0.83 萬噸， 占貝特瑞硅碳負(fù)極產(chǎn)能 2.65%，占貝特瑞出貨 4.17%，2025 年特斯拉 4680 硅碳負(fù) 極需求 14.89 萬噸，對(duì)負(fù)極原材料供應(yīng)商業(yè)績帶動(dòng)顯著，占貝特瑞 25 年出貨 32.79%，杉杉出貨 2.15%。

5.6 4680 性能優(yōu)異，新電解液需求倍增

中國電解液企業(yè)具備全球競(jìng)爭力，國內(nèi)電解液市場(chǎng)飛速發(fā)展。2021 年，全球鋰離 子電池電解液出貨量為 61.2 萬噸，同比增長 83.2%，其中中國企業(yè)鋰離子電池電 解液出貨量為 50.7 萬噸，同比增長 88.5%，占全球電解液出貨量的 82.8%。

4680 帶動(dòng) LiFSI 產(chǎn)業(yè)化，優(yōu)化電池充電和安全�，F(xiàn)電解液鋰鹽以 LiPF6為主，它 具有熱穩(wěn)定性差和導(dǎo)電性一般的缺點(diǎn)，但考慮到成本和產(chǎn)能等因素，LiPF6現(xiàn)階段 是應(yīng)用最廣泛的鋰鹽。4680 電池高鎳正極熱穩(wěn)定性差，全極耳設(shè)計(jì)需要匹配高導(dǎo) 電性的電解液，而新鋰鹽 LiFSI 具有電導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性高、耐水解、耐高溫、 抑制電池漲氣等諸多優(yōu)勢(shì)，能滿足 4680 的需求。因此，4680 電池的電解液 LiFSI 有望替代 LiPF6 ，但其成本較高，現(xiàn)多作為添加劑配合 LiPF6使用。LiFSI 用作添 加劑時(shí)用量約占電解液總質(zhì)量 1～3%，輔助鋰鹽時(shí)用量可占電解液總質(zhì)量 3～5%； 寧德時(shí)代、韓國 LG 化學(xué)等已將 LiFSI 應(yīng)用于其部分電解液配方中。

一體化布局，強(qiáng)化龍頭地位。新宙邦收購瀚康、蘇州巴斯夫增加添加劑產(chǎn)能，目 前新宙邦已建成 2000 噸 VC 產(chǎn)能和 800 噸 LiFSI 產(chǎn)能。天賜在新鋰鹽 LiFSI 研發(fā) 方面處于領(lǐng)先地位，同時(shí)六氟磷酸鋰自供比例達(dá)到 80%，因此天賜在六氟磷酸鋰 價(jià)格大幅提升的背景下，實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品毛利率不降反升。目前天賜已建成 6300 噸 LiFSi 產(chǎn)能和 3.2 萬噸噸 LiPF6產(chǎn)能。預(yù)計(jì)天賜和新宙邦憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)和成本 優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大全球電解液出貨占比，預(yù)計(jì) 2022 年天賜和新宙邦分別達(dá)到全球電 解液出貨的 25%和 15%。

4680 電池釋放電解液需求，國內(nèi)龍頭占貨比持續(xù)提升。特斯拉在 2020 年 11 月定 點(diǎn)天賜為 4680 電解液供應(yīng)商，新宙邦是 LG 和松下的電解液供應(yīng)商。我們預(yù)測(cè)布 局 LiFSI 的電解液龍頭天賜和新宙邦對(duì) 4680 的電解液供貨比例將持續(xù)提高。

龍頭供應(yīng)商 4680 電池電解液出貨占比提升。預(yù)計(jì) 2022 年，天賜和新宙邦分別供 貨特斯拉 4680 電池電解液 0.69 萬噸和 0.05 萬噸，分別占其 22 年產(chǎn)能的 2.96% 和 0.31%。隨著 4680 電池放量，預(yù)計(jì) 2025 年特斯拉 4680 電解液需求分別占天賜 和新宙邦出貨的 13.16%和 7.99%。

5.7 4680 性能優(yōu)異，圓柱結(jié)構(gòu)件需求倍增

動(dòng)力鋰電池結(jié)構(gòu)件產(chǎn)業(yè)兩級(jí)分化趨勢(shì)明顯：大多數(shù)企業(yè)處于技術(shù)和工藝品質(zhì)較低 的水平，企業(yè)規(guī)模較小，區(qū)域性明顯，生存能力相對(duì)較弱；少數(shù)優(yōu)質(zhì)企業(yè)憑借早 期的基礎(chǔ)研發(fā)積累，先期占領(lǐng)中高端市場(chǎng)，并憑借與國際廠商的合作，實(shí)現(xiàn)了技 術(shù)和生產(chǎn)工藝的突破，達(dá)到國際品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，具備較強(qiáng)的競(jìng)爭能力。全球動(dòng)力鋰電 池結(jié)構(gòu)件典型企業(yè)有：韓國 Sangsin EDP、日本 FUJI SPRINGS。中國國內(nèi)龍頭企 業(yè)為科達(dá)利，此外還有瑞德豐、無錫金楊、寧波震裕、深圳深芝等企業(yè)。

4680 結(jié)構(gòu)件復(fù)雜，制造門檻提升。當(dāng)前 4680 電池沒有標(biāo)準(zhǔn)件，方案全新且各個(gè) 公司的型號(hào)、結(jié)構(gòu)均有差異，開發(fā)成本較高，對(duì)公司的產(chǎn)品開發(fā)能力、技術(shù)經(jīng)驗(yàn) 積累有較高要求。4680 和 2170 結(jié)構(gòu)件區(qū)別如下：

- 承載電流變大、取消模組結(jié)構(gòu)，對(duì)于殼體結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì)和絕緣設(shè)計(jì)要求 更加嚴(yán)格；

- 尺寸變大、厚度變厚（2170 壁厚為 0.2mm，4680 為 0.6mm）、原材料升級(jí)，2170 原材料為鋁合金，而 4680 為強(qiáng)度更高的預(yù)鍍鎳鋼，鍍鎳鋼加工精度更難控制；

- 4680 底部和頂部分別設(shè)計(jì)防爆閥，正極集流盤與極柱直接焊接連接，且?guī)в?CID 設(shè)計(jì)，與 18650、2170 完全不同。

科達(dá)利基于先期產(chǎn)品與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積淀，在圓柱結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域優(yōu)先布局�？七_(dá)利擁有 高精密度、高一致性的生產(chǎn)工藝，以及先進(jìn)的沖壓加工、拉伸加工、注塑加工和 模具制造技術(shù)。公司主要產(chǎn)品均擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，掌握了包括安全防爆、防滲 漏、超長拉伸、斷電保護(hù)、自動(dòng)裝配、智能壓力測(cè)試等多項(xiàng)核心技術(shù)，已獲得多 家國際客戶圓柱殼體定點(diǎn)。

隨著 4680 電池滲透率提升，科達(dá)利將充分受益。預(yù)計(jì) 2022 年 4680 電池結(jié)構(gòu)件給 科達(dá)利帶來 3.4 億元訂單，占公司收入的 4%，預(yù)計(jì) 2023 年 4680 結(jié)構(gòu)件業(yè)務(wù)給科 達(dá)利帶來 14 億元訂單，占公司總收入 11.87%。

5.8 4680 電池材料對(duì)供應(yīng)商彈性預(yù)測(cè)

通過對(duì)特斯拉全球銷量預(yù)測(cè)，結(jié)合 4680 滲透率，預(yù)估特斯拉 4680 總需求量以及 對(duì)各供貨商 4680 電池材料需求量，結(jié)合供應(yīng)商產(chǎn)能及出貨預(yù)測(cè)，得出 4680 電池 材料對(duì)供應(yīng)商彈性預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵假設(shè)點(diǎn)：

2022-2025 年特斯拉 4680 電池需求為：11.4GWh，74.6GWh，168.5GWh、236.7GWh； 2022-2025 年特斯拉 4680 電池需求由特斯拉自制、松下、LG 供貨。

6．主要公司投資分析

億緯鋰能：從培育期邁向收獲期，2021-2023 年業(yè)績確定性高增長。公司各品類電池均深度綁定主流車企。整體來看，公司具備前瞻性戰(zhàn)略眼光，管理層具備超 強(qiáng)執(zhí)行力，動(dòng)力電池已從培育期邁向收獲季，同時(shí)消費(fèi)電池穩(wěn)定增長、電子煙持 續(xù)高收益，公司 4680 大電芯布局早，產(chǎn)線已在建，在 4680 大圓柱的增量市場(chǎng)有 望搶占先機(jī)。

當(dāng)升科技：公司主要布局三元正極材料，在高鎳三元體系正極供應(yīng)環(huán)節(jié)有規(guī)模優(yōu) 勢(shì)，與國際客戶進(jìn)行戰(zhàn)略合作且簽訂長期供貨協(xié)議，4680 體系與高鎳體系高度匹 配，公司有望隨著 4680 電芯的應(yīng)用進(jìn)一步加速出貨。

中偉股份：公司作為三元前驅(qū)體龍頭，產(chǎn)能擴(kuò)充龐大，積極布局上游資源，自供 比例快速上升，同時(shí)與多家大客戶（含特斯拉）簽訂長期供貨協(xié)議，4680 有望推 動(dòng)中偉前驅(qū)體出貨。

貝特瑞：負(fù)極出貨量連續(xù)多年全球第一，同時(shí)公司最早量產(chǎn)硅基負(fù)極材料，公司 已成為松下第二家正極材料供應(yīng)商，大圓柱電芯對(duì)高能量密度正極、負(fù)極的需求 有望帶動(dòng)公司業(yè)績進(jìn)一步快速提升。

天賜材料：電解液出貨量全球第一，同時(shí)布局上游 LiPF6 和 LiFSI 鋰鹽產(chǎn)業(yè)，降 低生產(chǎn)成本。天賜憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)和 4680 電池電解液需求有望持續(xù)擴(kuò)大 全球電解液出貨占比。

科達(dá)利：公司作為結(jié)構(gòu)件龍頭，與國內(nèi)外客戶進(jìn)行戰(zhàn)略合作，并就近配套鎖定客 戶。多年海外客戶圓柱供貨經(jīng)驗(yàn)，4680 有望推動(dòng)科達(dá)利擴(kuò)大海外市場(chǎng)占比。