4680电池产业链投资图谱

原创来自: 深度行业研究 乐晴智库精选

动力电池三种封装形式
什么是4680电池?
4680和第二代电芯2170对比
产业链

4680电池生产流程
大尺寸电芯、干电池涂布、钢质外壳是核心
4680电池产业链核心环节梳理
重点关注:正极材料、高镍、硅碳负极、新型电解液、圆柱结构件、复合集流体
行业格局

4680电池领先布局的企业梳理
全球头部厂商带动下行业迎爆发机遇
探索

特斯拉 2023 年将迎来 4680 圆柱电池大规模量产,有望对相关大圆柱电池企业、材料的技术路线和竞争格局产生深远影响并引领产业变革。

特斯拉围绕4680电池打出“大电芯+全极耳+高镍高硅+CTC”的“组合拳”,同时实现了续航长:4680能量密度提升>20%;充电快:全极耳优化了电池的热电性能,可承受4C以上高倍率电流;成本低:大电池+高能量密度摊薄单Wh成本。

未来在 46 系大圆柱电池制造方面,上游不可或缺的超高镍正极材料、硅碳负极 材料、新型锂盐 LiFSI 等领域具有技术领先、产品成熟度高、海外业务 与产线布局等优势的企业有望率先迎来机遇。同时,4680电池有望在特斯拉和头部电池厂的推动下迎来爆发拐点。

01、动力电池:三种封装形式

圆柱、方形、软包

动力电池专指为电动汽车辆提供动力的蓄电池。

目前已经量产的动力电池按照封装工艺主要分为圆柱、方形和软包三种。
圆柱电池早期凭借其型号统一、标准化生产在动力市场站稳脚跟。

2017年,由于性价比不占优势,圆柱电池转战电动工具、电动两轮车领域。2020年,国产特斯拉model 3等车型销量带动LG以及松下的圆柱电池在国内动力电池出货量提升,圆柱重返动力市场。

不同封装方式电芯性对比:
图片资料来源:孚能科技招股书,《硅碳复合负极材料的制备及全电池工艺研究》王淑婷
相比方形电池和软包电池电芯间的紧密连接,4680的圆柱弧形表面,能够一定程度上限制电池之间的热传递。

并且,特斯拉通过电芯的横向排布,电芯间插入液冷散热片等方法,进一步优化温控效果,从而提升车辆的续航里程。

4680电池包安装图示:
图片资料来源:InsideEVs

02、什么是 4680 电池?

4680电池,即直径46mm,高80mm的电池。

命名方式前两位46代表直径46mm;后两位80代表高度80mm。

46:是指从21mm到46mm,系增加单体电池尺寸可摊薄非活性物质占比,降低固定成本和BMS管理难度,46mm之后热管理难度增加,降本收益为负,故46mm即为增大电芯尺寸后降本程度最大的最优点。

80:80mm的高度相较此前70mm有所增加,可在径向散热不恶化的情况下增大单体容量。一般因各家底盘设计而异,例如宝马采用4695。

4680和第二代电芯对比

4680电池于2020年9月的特斯拉电池日首次公开发布。

相较于特斯拉此前采用的第二代电芯2170电池,4680电池的电芯容量是其5倍,能够提高相应车型16%的续航里程,输出功率6倍于2170电池,在电池组层面每千瓦时成本降低14%。

1865、2170、4680电池尺寸及能量密度对比:
图片资料来源:特斯拉电池日

03、4680电池生产流程

大圆柱生产流程主要包括卷芯制造、电芯组装,以及搭载了CTC压铸创新一体化生产。

其中,大尺寸电芯+全极耳+干电池涂布+钢质外壳是核心。

由于一些结构的变化(比如全极耳),与传统圆柱对比,涂布、极耳模切、焊接等环节采用了较为明显的差异化方案。

在加工工序方面,4680电池比2170电池增加了极耳模切、揉平、激光焊集流盘、开口化成、激光焊盖板的工序。

生产流程的变化对于产线设备、加工工艺提出了更高的要求。

4680和2170生产流程对比:
图片资料来源:特斯拉电池日、中信证券

全极耳与集流盘或壳体连接中,对激光焊接技术要求较高:从点焊(传统两个极耳)到面焊(4680电池全极耳),焊接工序和焊接量都变多,激光强度和焦距不容易控制,易焊穿烧到电芯内部或者没有焊,目前电池良率较低(80%)。

激光模切、激光焊等工序用量增加、高精度要求提升相关设备价值量。激光模切设备主要厂商包括海目星等、激光焊设主要厂商有联赢激光等、冲压设备代表厂商包括宁波精达等。

04、4680电池产业链核心环节

高镍正极、硅碳负极、电解液
圆柱结构件、PET筒箔/铝箔

4680电池技术革新和大规模应用,对电池产业链影响较大。
产业链中重点关注的核心环节主要包括电池、正负极活性材料、电解液和结构件等。
高镍正极材料

当前国内三元供应商大部分产能为中镍高电压三元,高镍三元产能充足且产品优质的供应商较少。

高镍正极材料方向来看,当升科技、容百科技和巴莫等龙头企业布局高镍技术较早。

2021年三元正极出货前三的供应商是容百科技(8%)、巴莫(6.2%)和当升科技(5.4%),容百已经全系切换为8系和9系三元,当升仅有少量中镍产能,大部分为高镍产能,巴莫21年以中镍为主,22年高镍产能逐渐开始提升。

高镍前驱体

4680拉动国内高镍出货,前驱体龙头释放产能。

2021年,全球三元前驱体出货量达到73.8万吨,其中中国出货量达到61.8万吨,同比增长80.7%,出货占全球83.7%。

中伟股份、格林美、华友钴业三元前驱体出口排名前列,主要供货ECOPRO BM、LGC、L&F、POSCO、优美科和特斯拉等海外企业。
其中,中伟股份上下游一体化布局、海外客户充足且已供货特斯拉。
2022年,中伟股份和华友全球前驱体出货占比预计有望分别达到25%和10%。

硅碳负极

硅碳负极是下一代主流负极材料,4680量产带动需求爆发。

4680采用了高镍的正极和硅碳的负极材料,是现阶段量产能量密度最高的电池。
鉴于其外壳采用高强度镍钢和圆柱结构设计,4680和硅碳负极兼容性较好,有望提高硅的掺杂比例至3~10%,而方型和软包电池为3%左右。
负极供应商贝特瑞和杉杉已经批量供货硅碳负极。

贝特瑞硅碳负极客户包括三星和松下(已经切入松下-特斯拉体系),第四代硅碳负极材料正在研发中;杉杉硅碳负极已经用于3C领域,2018年开始给宁德时代供货测试;国轩高科目前已具备5000吨硅碳负极材料的生产能力。

电解液:新型锂盐LiFSI

4680性能优异,新电解液需求倍增。

4680电池高镍正极热稳定性差,全极耳设计需要匹配高导电性的电解液,而新型锂盐LiFSI具有电导率高、热稳定性高、耐水解、耐高温、抑制电池涨气等诸多优势,能满足4680的需求。

因此,4680电池的电解液LiFSI有望替代LiPF6,但其成本较高,现多作为添加剂配合LiPF6使用。
LiFSI用作添加剂时用量约占电解液总质量1~3%,辅助锂盐时用量可占电解液总质量3~5%;宁德时代、韩国LG 化学等已将LiFSI 应用于其部分电解液配方中。

新宙邦收购瀚康、苏州巴斯夫增加添加剂产能,目前新宙邦已建成2000吨VC产能和800吨LiFSI产能。
天赐材料在新锂盐LiFSI研发方面处于领先地位,同时六氟磷酸锂自供比例达到80%。目前天赐已建成6300吨LiFSi产能和3.2万吨吨LiPF6产能。
2022年天赐和新宙邦有望达到全球电解液出货的25%和15%。

圆柱结构件

结构件方面,由于4680采用新构型设计,制造门槛提升,使结构件转向定制化、壳体+盖板成套采购,格局优化同时单品价值量提升。
4680电池技术为高能量高倍率主辅材应用带来强驱动,为结构件和设备升级带来新机遇。

全球动力锂电池结构件典型企业有:韩国SangsiEDP、日本FUJI SPRINGS。

中国国内龙头包括科达利,此外还有瑞德丰、无锡金杨、宁波震裕、深圳深芝等企业。

PET铜箔/铝箔

传统的圆柱体电池都是卷绕方式,分为正负极铜箔、铝箔隔膜叠加起来卷绕,为了引出电极会在铜箔和铝箔两端分别焊接一个引出线叫极耳。
传统的1860电池卷绕长度是800mm,以导电性更好的铜箔为例,极耳从铜箔上把电导出来长度最长就是800mm,相当于电流要通过800mm长的导线,通过计算得到电阻大约是20mΩ,2170电池更粗一些卷绕长度大约是1000mm,长电阻约23mΩ,较长的铜箔为保证低的电阻,对铜箔厚度和一致性都会有极高的要求。

复合铜箔制造主要厂商包括厦门海辰、重庆金美、万顺新材、宝明科技、嘉元科技、中一科技、诺德股份等。此外,英联股份、胜利精密、方邦股份、阿石创陆续布局复合铜箔制造。

05、4680电池布局领先企业

4680电池主要厂商中,海外如LG、松下、三星,国内如宁德时代、亿纬锂能等头部电池供应商亦跟进布局4680电池。

宁德时代正加快研发节奏,计划2024年量产;比克在2021年3月深圳CIBF上展出大圆柱产品,预计2023年量产;亿纬锂能现有已建成电池产能39GWh,预计2024年将扩大至225GWh,其公司公告显示在湖北荆门计划投产20GWh年产能的三元大圆柱电芯产线,建设周期不多于18个月,有望在2024年底开始供应。

头部厂商4680电池规划时间表:

4680大圆柱电池较适用于高端车型,特斯拉、宝马、保时捷等车企已选择4680大圆柱电池,大圆柱趋势明确。

特斯拉2022年2月19日在社交媒体上宣布,1月份已生产出第100万块4680电池。宝马宣布从2025年起在新一代车型中使用46系大圆柱电池,并已绑定宁德时代和亿纬锂能两家国内厂商。在全球头部新能源车企的带动下,产业链有望迎来爆发机遇!

#韩国岭南大学[超话]#
岭南大学|体育系11级孙准浩

2022卡塔尔世界杯韩国国家队选手孙准浩(30岁,岭南大学体育系11级)在16强赛即将到来之际,表现出了战胜夺冠热门巴西队进入8强的自信。 这是孙准浩选手在世界杯小组赛的最后一场比赛,比赛结束后,与岭南大学足球队主教练崔钟范的交流信息中表现出来能战胜巴西的十足自信。

效力于韩国国家足球队中场的孙准浩选手是岭南大学足球部出身。 12月3日,孙准浩选手在卡塔尔阿莱扬的Education City Stadium举行的与葡萄牙的2022卡塔尔世界杯H组小组赛最后第3场的比赛中反败为胜。

为了进军16强,而必须取得胜利的当天比赛中,孙准浩在1:1平局的情况下,在下半场第36分钟替补出场,以特有的活动量和翻跳能力,为下半场补时阶段大韩民国首发队上演奇迹般的逆转剧发挥了很大的作用。

孙准浩选手在初中、高中和大学时期就早早地就作为大韩民国最高中场球员在初高中和大学。 2007年在中学时期,在秋季联盟赛中浦项济川中学获得冠军,获得了MVP的称号,在中学选拔队中也非常活跃,在国际大赛上成为得分王,2008年被选为大韩足球协会"最佳中学选手"。 高中时期也带领浦项济川高中夺冠,获得了大赛MVP。

2011年升入岭南大学足球部的孙准浩选手将进一步提高技术,与名将金炳洙前主教练一起引领岭南大学足球部走向全盛期。 大学3年级时在"2013年caffe bene U联赛大学锦标赛"上夺冠,将岭南大学提升为大学最强者。 当时,岭南大学足球部的冠军是非首都圈大学足球部的第一个冠军。 该大赛最佳选手奖也是孙准浩选手。

2014年孙准浩选手在大学3年级结束后加入了K联赛足球名家浦项斯蒂勒斯队,2018年转会到全北现代队,将在职业联赛中继续活跃。 他还被选为2014年仁川亚运会足球国家队,获得了金牌。 凭借接连在K联赛和国际舞台上的活跃表现,海外职业足球队的邀请也接连不断,最终于2021年转会到中超联赛山东泰山队,作为中场球员活跃在球场上。 当时,岭南大学通过孙准浩选手的转会,得到了1亿韩元的连带贡献金(从职业球队转会到海外时产生的部分转会费,支付给对培养选手做出贡献的球队及各级学校的金额),并用作足球部的培养支援金。

面对6日与巴西队的16强赛,正在调整状态的孙准浩选手因为与岭南大学足球队主教练崔钟范的交流,从而没有忘记对母校后辈们的嘱托。 孙准浩选手表示:"在岭南大学树立了目标,培养了梦想。 为了实现这个梦想,我比任何人都努力地度过了大学时期。 我认为,因为有了梦想,相信自己,尽了最大的努力,所以才得以进入16强","希望岭南大学的后辈们也相信自己,向着梦想坚持到最后"。

我们大学校长崔外出(音)表示:“最近我们大学建筑系的学生也在国际建筑征集活动中力压哈佛大学毕业生获得第一名等,正巧迎来建校75周年,天马人活跃在各个领域。 看到我校人才引领岭南大学实现新的飞跃,并且成功宣扬了岭南大学地位的国威,我们感到非常高兴。 希望孙准浩校友在保持健康的同时,为创造世界杯神话发挥重要作用。 我会聚集所有天马人的心,为他们加油。”

翻译:朱冰妍
审核:郭红刚

Luna崩盘事件的重要调查进展 #比特币超话##区块链##peopledao[超话]##matic#

发布调查成果:最直接导致UST脱钩LUNA崩盘的罪魁祸首其实是Do Kwon,人类可以撒谎,但区块链不能。在整个2021年里系统性地对散户“抛售”UST,同时兜售UST的稳定币叙事是一回事。 但在22年4月下旬这样做,自己造成UST的流动性紧缩,直接导致UST脱钩,然后指责别人,同时假装道歉,这是令人难以置信的卑鄙和可悲。

Do Kwon仍然在躲避韩国当局的追捕,但我坚信,只要有足够的时间,国际调查将有助于带来一个“结束”。 世界需要发出一个强烈的信息--这种规模的欺诈行为不能也不应该不受惩罚! 对SBF来说也是如此。


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