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4680量产引领锂电池技术革新产业链各环节需求有何变化？

2022-02-23 17:54:13 来源：财联社

2022年一季度，装载4680电池的Model Y即将交付。预计到2022年年底，特斯拉4680电池产能将达到每年100GWh，满足130万辆电动汽车使用。预计2023年后开始起量，宁德时代、松下、亿纬锂能、LG等电池厂商均在4680电池技术上有产能规划。作为一款高能量密度电池，4680圆柱电池不仅将推动锂电池产业革新，也将对产业链各环节的需求产生变化。

基于4680电池的特性，新的技术需求主要影响以下七大方面：电池、高镍正极、硅基负极、碳纳米管、新型锂盐 LiFSI、结构件、设备(包括：激光膜切设备、涂布机、卷绕机高速激光制片机、焊接设备等)。

优势明显，有望拉动新的产业链条

根据特斯拉公布的数据，4680新电池(46mm 直径，80mm 长度)实现了多项技术指标提升：续航里程提升16%，充放电功率是2170电池6倍、能量是21700电池5倍，而成本可以下降14%。

资料来源：特斯拉电池日

预计2025年特斯拉搭载4680电池的车型销量将超160万辆，在特斯拉总销量中渗透率近50%，装机量预计达123GWh.随着未来良品率提升、成本下降，4680电池可能在Model S和Model X上使用。

据外媒CleanTechnica报道，松下电池部门负责人忠信和雄表示，松下将于2022年4月试生产4680电池，有望在2022年内实现特斯拉装车。

特斯拉的 4680 Model Y 的结构设计

资料来源：特斯拉2021柏林工厂开放日

4680电池高能量密度、相对低成本的特点，星矿数据分析对产业链的新需求影响如下：

1)电池：松下将于2022年4月试生产4680电池，在2022年内实现特斯拉装车；亿纬锂能11月公告扩产 20GWh 乘用车用大圆柱电池项目；StoreDot于2021年9月宣布成功生产出第一款4680圆柱形电池，只需10分钟即可充满电。该公司与亿纬锂能也有合作。此外，LG、三星 SDI、宁德时代、比克电池均已经深度布局4680电池。

2)高镍正极：4680和能量密度更高的高镍三元正极、硅基负极更加匹配。高镍具备高能量密度：NCM811电池模组能量密度在200Wh/kg以上，而NCM333、NCM523、NCM622在150-180Wh/kg之间。(中伟股份、容百科技、当升科技、华友钴业等)

3)硅基负极：Model3中2170电池添加量为5%，预计4680电池添加量为10%，目前硅基负极单价22万元/吨，单吨净利润在6.5万元，则对应2170单GWh盈利为406万元，4680为813万元。硅基负极发展空间较大，预计2022年-2025年复合增速达46%(璞泰来、杉杉股份、贝特瑞等)

4)碳纳米管：硅基负极本身的导电性能差，因此需要增加单壁碳纳米管的使用。(天奈科技是中国最大的碳纳米管生产企业之一。)

5)LiFSI:新型锂盐LiFSI具有更好的热稳定性、电化学稳定性、更高电导率；(天赐材料：年产 2 万吨电解质基础材料装置及年产4000吨LiFSI装置目前已达到稳定生产状态。)

6)结构件：国内结构件厂商积极布局 4680 电池壳和盖板；由于4680电池壳尺寸和330ml的易拉罐形状相似，因此易拉罐生产设备也更便于研发出电池壳自动化生产线。(斯莱克：已研发出全自动化电池壳生产线；科达利：公司已经具备生产4680电池技术积累和生产各圆柱电池紧密结构件的能力；宁波精达：钢壳4680的拉伸设备已完成样机生产；震宇科技：结构件业务深度绑定宁德时代。)

7)设备：先导智能：4680技术储备丰富，已推出适用于全极耳圆柱电池的卷绕机；利元亨：激光膜切设备、涂布机等；杭可科技：公司绑定LG等海外大厂，有望在4680电池产线后道设备占据市场份额；赢合科技：已推出大圆柱卷绕机等产品，与LG、国轩高科、亿纬锂能等有深入合作；联赢激光：拥有4680电池焊接技术，已有样机装配调试；海目星：高速激光制片机龙头，无极耳切割技术领先，已在特斯拉4680电池中获得验证。

总结：从用量新增方面看，硅基负极有望呈现翻倍增长，预计2023年国内硅基负极材料出货量将超过1万吨，同比增长50%，同比增速从2022年不到10%快速增长至2023年的50%，增速从2023年开始加快；预计2025年出货量将达2.2万吨，2022年至2025年复合增速46%。从技术升级需求看，4680电池对于新设备的性能提出了更高要求，对于已有技术储备的公司更有先发优势。