1．下游痛點驅(qū)動電池革新

動力電池的四大劣勢是當(dāng)前制約新能源汽車搶占市場份額的關(guān)鍵因素。2022 年初，財政部、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)依賴政府補貼和政策傾斜 的發(fā)展模式已進入“斷奶”倒計時，行業(yè)低水平盲目擴張態(tài)勢被遏制，高質(zhì)量發(fā) 展亟需實現(xiàn)。而動力電池作為新能源汽車的核心部件，其優(yōu)化升級是提高新能源 汽車產(chǎn)品力的關(guān)鍵�，F(xiàn)階段動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，奧緯咨詢認為當(dāng)下電動車的制造成本比燃油車高出了 45%，而動力 電池是整車成本高的主要原因，燃油車的發(fā)動機和輔助系統(tǒng)成本為 3000 歐元， 而電動車電池的成本則高達 8000 歐元；

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

3. 充電較慢，理想工況下，主流電動車 40min 可充 50%電量，而實際工況下需要 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 力電池內(nèi)短路引起，引發(fā)了終端客戶對動力電池安全的擔(dān)憂。

動力電池材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計升級成為消除新能源汽車競爭力劣勢的有效途徑。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，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，松下和寧德時代分別是軟包、圓柱和方型電池細分領(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極；LG 在 2021 年開始由高鎳 NCM 切換為高鎳 NCMA，同 時也開始使用高能量密度 SiO+石墨負極，并計劃在 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。我們認為不同封裝形 式和正極材料的電池都會根據(jù)自身特點，在不同的細分市場展現(xiàn)應(yīng)用價值。

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

4680 首創(chuàng)性地實現(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 代所代表的三種封裝形式的電池制造商，面對動力電池行業(yè)痛點的解決方案有較 明顯差別。LG 和寧德時代采用差異化的產(chǎn)品戰(zhàn)略：通過經(jīng)濟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 改善電池續(xù)航和充電的同時，會使成本大幅上升，而使用經(jīng)濟型體系電池可以有 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)面對的共同難題。LG 和寧德時代制定差異化的產(chǎn) 品戰(zhàn)略滿足下游客戶的不同細分市場的應(yīng)用需求，但不能通過一個產(chǎn)品解決所有 痛點。特斯拉在 2020 年 9 月發(fā)布了自主設(shè)計的 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 方案同時解決成本高，續(xù)航低，充電慢和安全隱患的行 業(yè)痛點。

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，促進圓柱電池標準化。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 4680 電池在特斯拉的帶動下，有望成為下一個被汽車行業(yè)廣泛使用的標準尺寸電池。

4680 的全極耳設(shè)計在高能量密度基礎(chǔ)上實現(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，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)的熱仿真計算結(jié)果，對于尺寸較大的 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)計來緩減。當(dāng)采用傳統(tǒng)的極耳設(shè)計時，集流體的 歐姆損耗導(dǎo)致的熱量是全極耳設(shè)計時的 5 倍。實驗顯示，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 優(yōu)化了 40%充電性能。

2.4 4680 優(yōu)勢明顯，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)重點集中在方型電池，圓柱技術(shù)儲備和生產(chǎn)制造經(jīng)驗較 少，所以國內(nèi)企業(yè)預(yù)計 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) 存儲充足，是特斯拉 18650 和 2170 電池的主要供應(yīng)商，預(yù)計 2022 年松下和 LG 4680 即可實現(xiàn)量產(chǎn)。

特斯拉獨具技術(shù)優(yōu)勢，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，加強了在干電極的技術(shù)儲備。目前干電極勻漿過程中活性材料的 團聚現(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)公司何時實現(xiàn)突破還需保持追蹤。

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

3．4680 多維度優(yōu)勢，產(chǎn)業(yè)未來趨勢

3.1 4680 多維度優(yōu)勢，電池痛點最佳解

對比寧德時代、LG 和特斯拉 2022 年的重點產(chǎn)品，4680 有望成為動力電池的主力 解決方案。以往國內(nèi)電池市場一直以方型電池為主，隨著 4680 等大圓柱電芯快速 推進，國內(nèi)主機廠迎來更多選擇。過去圓柱電池受限于補貼政策、系統(tǒng)集成和 BMS 復(fù)雜等問題，軟包一直存在成本高和機械強度弱的缺點。而方型電芯具有結(jié)構(gòu)簡 單、系統(tǒng)集成相對簡單的特點，一直是國內(nèi)市場的主力方案。對比 寧德時代、LG 和特斯拉 2022 年的重點產(chǎn)品，以 4680 為代表的大圓柱優(yōu)勢顯著： 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），實現(xiàn)了充電和續(xù)航兼得。

3.2 4680 高鎳硅碳匹配度高，實現(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)提高負極硅含量，提高電池能量密度。在負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械強度大，可充分吸收 負極的膨脹力；同時 4680 電池極片卷繞的特點可以使極片各個位置膨脹力均勻， 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。電池負極中硅的摻雜比例為 3%~10%，圓柱電池硅的摻雜比例相對高一 點。

3.3 4680 充電優(yōu)勢明顯，解決下游痛點

全極耳設(shè)計充電優(yōu)勢明顯。一般而言，使用高性能導(dǎo)電劑石墨烯和降低壓實密度 等方法可提升電池最大充電電流，但會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，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 方案競爭。優(yōu)化充電可以通過提高充電電 流實現(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 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 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 低于 800v 電壓的條件下實現(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，4680 與之高度匹配

CTC 是未來電池整車匹配的必然趨勢。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 對電池的結(jié)構(gòu)強 度有一定要求，取消了模組設(shè)計，需要電池本身承擔(dān)更多的機械強度，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 度會影響車輛的人機工程，相較于方型電池的高度為100~110mm，只有80mm的4680 更有優(yōu)勢；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，不能對單個電池進行維修和替換， 對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。

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，特斯拉通過擴大電池尺寸、使用高鎳和硅碳負極高能量 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 25 年為 0.55 元/Wh （按年降 10%計算）。假設(shè)一臺 B 級車續(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 電池有望縮小電動車和燃油車差距，實現(xiàn)與燃油車競爭。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：裝配、底盤、電子電氣（E/E）架構(gòu)、白 車身/外型、內(nèi)飾、動力總成/傳動系統(tǒng)、發(fā)動機和輔助性成本。對于電動汽車， 沒有發(fā)動機和輔助部件，如油泵，但是有電驅(qū)和電池。動力電池占整車成本的 40%~50%，是電動車成本最高的部件，所以電池的成本直接影響到電動車和燃油車 的競爭。2020 年燃油車較同級別電動車成本低 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 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 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 億元進行產(chǎn)能提升，預(yù)計 22 年產(chǎn)能有望達到 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，滿足細分市場需求。特斯拉每款車型按照性能和續(xù)航維 度提供兩個及以上版本，例如 Model3 有標準續(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，未來還將推出電動卡 車和美國受眾廣泛的電動皮卡（訂單超過 125 萬量），進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，面向中國市 場率先推出 LFP 版本的 Model 3 和 Model Y，降低整車成本，擴大市場份額。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，覆蓋主流細分市場，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工廠的生產(chǎn)進行，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，我們預(yù)計相比于 2021 年 93 萬 輛的銷量，2025 年銷量有望達到 380 萬輛，仍有 3 倍的成長空間。

推進電池技術(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，標準續(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 會切換 4680 電池�；�于每款車型現(xiàn)有電池電量提升 16%測算，預(yù)計 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 年開始進入加速滲透期，預(yù)計 2022～2025 年 4680 在特斯拉銷量的滲透率為 8%、33%、55%、58%。2025 年，預(yù)計有 224 萬輛 特斯拉搭載 4680 電池，4680 電池的需求將達到 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，石墨一般只作為負極材料。中游產(chǎn) 業(yè)鏈由正極、負極、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)整體組成的動力電池系統(tǒng)。上游產(chǎn)品同質(zhì)化 程度高，周期屬性較強，下游產(chǎn)品的差異化較大，消費屬性強。4680 電池技術(shù)革 新和大規(guī)模應(yīng)用，對電池產(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 LG、松下補足需求。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 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)計分別達到 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 2025 年，特斯 拉自供產(chǎn)能可達到 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，有望實現(xiàn)單點突破

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 2024 年將擴大至 225GWh，其公司公告顯示在湖北荊門計劃投產(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)驗積累，有助于 4680 電池的量產(chǎn)。因此，我們認 為 4680 電池將助力億緯鋰能發(fā)力新的增長點。

5.4 4680 加速滲透，高鎳需求激增

短期鐵鋰繼續(xù)上探，長期三元有望反彈。刀片和 CTP 設(shè)計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)，帶動磷酸鐵鋰電池出貨量增長。2021 年國內(nèi)動力電池三元累計 109GWh，占比 48.3%，同比增長 91.3%，磷酸鐵鋰累計 117GWh，占比 51.7%，同比增長 227%。磷 酸鐵鋰短期內(nèi)占據(jù)優(yōu)勢地位，后續(xù)三元體系的需求有望通過 4680 的放量實現(xiàn)反 彈。

三元正極國產(chǎn)出貨加速，中高端車型拉動高鎳比例。2021 年，中國三元正極材料 出貨量達到 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進一步明確。

國產(chǎn)高鎳壁壘明顯，三元龍頭恒強�，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)正極進入國外龍頭供應(yīng)鏈，出貨加速新動力。當(dāng)升有望憑借供貨特斯拉儲能 項目經(jīng)驗，進入特斯拉 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 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，全球出貨占比持續(xù)擴大。

4680 電池放量，拉動國產(chǎn)高鎳出貨。預(yù)計 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，對正極供應(yīng)商業(yè)績 帶動顯著，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)體出貨量達到 73.8 萬噸，其中中國出貨量達到 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)計將分別達到 25%和 10%。

三元前驅(qū)體提前布局上游，盈利有望持續(xù)增強。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目，提前鎖定印尼鎳金屬資源量與價格模式，打通并 進一步優(yōu)化原材料供給，進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競爭優(yōu)勢。

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)體項目，21 年 5 月在長沙擴建 3.5 萬噸前驅(qū)體項目， 中西部基地新建的6萬噸前驅(qū)體募投項目和南部產(chǎn)業(yè)基地籌建的18萬噸前驅(qū)體項 目的投產(chǎn)，預(yù)計到 2023 年底公司產(chǎn)能超過 50 萬噸。

4680 拉動國內(nèi)高鎳出貨，前驅(qū)體龍頭釋放產(chǎn)能。預(yù)計 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，對前驅(qū)體 供應(yīng)商業(yè)績帶動顯著，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，拉動硅碳需求

負極企業(yè)加速石墨化自供產(chǎn)能建設(shè)，負極企業(yè)盈利有望改善。2021 年，中國負極 材料出貨量達到 77.9 萬噸，同比增長 86.4%。2021 年，全球負極材料出貨量達到 90.5 萬噸，同比增長 68.2%。石墨化成本在人造石墨負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，是負極材料企業(yè)提升競爭力的 有效途徑。各大負極材料企業(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 年均價進行測算，石墨化自供比例 每提升 10%，對應(yīng)毛利率可以提升 2.27%。

4680 高度匹配硅碳，龍頭布局硅碳負極。4680 采用了高鎳的正極和硅碳的負極材 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度鎳鋼和圓柱結(jié)構(gòu) 設(shè)計，4680 和硅碳負極兼容性較好，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。負極供應(yīng)商貝特瑞和杉杉已經(jīng)批量供貨硅碳負極。

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

4680 放量，硅碳空間廣闊。預(yù)計 2022 年，特斯拉 4680 需要硅碳負極 0.83 萬噸， 占貝特瑞硅碳負極產(chǎn)能 2.65%，占貝特瑞出貨 4.17%，2025 年特斯拉 4680 硅碳負 極需求 14.89 萬噸，對負極原材料供應(yīng)商業(yè)績帶動顯著，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)具備全球競爭力，國內(nèi)電解液市場飛速發(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 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，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，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 加劑時用量約占電解液總質(zhì)量 1～3%，輔助鋰鹽時用量可占電解液總質(zhì)量 3～5%； 寧德時代、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，同時六氟磷酸鋰自供比例達到 80%，因此天賜在六氟磷酸鋰 價格大幅提升的背景下，實現(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)計天賜和新宙邦憑借技術(shù)優(yōu)勢和成本 優(yōu)勢進一步擴大全球電解液出貨占比，預(yù)計 2022 年天賜和新宙邦分別達到全球電 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)測布 局 LiFSI 的電解液龍頭天賜和新宙邦對 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 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 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

動力鋰電池結(jié)構(gòu)件產(chǎn)業(yè)兩級分化趨勢明顯：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，并憑借與國際廠商的合作，實現(xiàn)了技 術(shù)和生產(chǎn)工藝的突破，達到國際品質(zhì)標準，具備較強的競爭能力。全球動力鋰電 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 電池沒有標準件，方案全新且各個 公司的型號、結(jié)構(gòu)均有差異，開發(fā)成本較高，對公司的產(chǎn)品開發(fā)能力、技術(shù)經(jīng)驗 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)，對于殼體結(jié)構(gòu)機械強度設(shè)計和絕緣設(shè)計要求 更加嚴格；

- 尺寸變大、厚度變厚（2170 壁厚為 0.2mm，4680 為 0.6mm）、原材料升級，2170 原材料為鋁合金，而 4680 為強度更高的預(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)計防爆閥，正極集流盤與極柱直接焊接連接，且?guī)в?CID 設(shè)計，與 18650、2170 完全不同。

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

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

5.8 4680 電池材料對供應(yīng)商彈性預(yù)測

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

關(guān)鍵假設(shè)點：

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 強執(zhí)行力，動力電池已從培育期邁向收獲季，同時消費電池穩(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 大圓柱的增量市場有 望搶占先機。

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，與國際客戶進行戰(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)能擴充龐大，積極布局上游資源，自供 比例快速上升，同時與多家大客戶（含特斯拉）簽訂長期供貨協(xié)議，4680 有望推 動中偉前驅(qū)體出貨。

貝特瑞：負極出貨量連續(xù)多年全球第一，同時公司最早量產(chǎn)硅基負極材料，公司 已成為松下第二家正極材料供應(yīng)商，大圓柱電芯對高能量密度正極、負極的需求 有望帶動公司業(yè)績進一步快速提升。

天賜材料：電解液出貨量全球第一，同時布局上游 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、成本優(yōu)勢和 4680 電池電解液需求有望持續(xù)擴大 全球電解液出貨占比。

科達利：公司作為結(jié)構(gòu)件龍頭，與國內(nèi)外客戶進行戰(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，4680 有望推動科達利擴大海外市場占比。