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天风证券：电气设备行业报告：锂电新技术：大圆柱虽迟但到，产业链或乘风起

admin2023-01-11 09:30 64人已围观下载完整内容

简介大圆柱产业趋势明确：特斯拉率先提出，宝马跟进，电池厂宁德、亿纬、LG、松下等全面响应从当前时间点看，动力电池形状技术路线方形是主流。18-19年全球方形电池占比

大圆柱产业趋势明确：特斯拉率先提出，宝马跟进，电池厂宁德、亿纬、LG、松下等全面响应从当前时间点看，动力电池形状技术路线方形是主流。18-19年全球方形电池占比达57%，20年略有下降，21、22年未有全球数据，我们根据头部电池厂市占率预计方形占比超60%（宁德+比亚迪+三星+中航等)。从性能看，方形成组效率最高，软包单体能量密度最高，圆柱生产效率和一致性最高。往未来看，我们认为大圆柱是大势所趋：

提出：特斯拉在20年电池日首次提出4680电池，并规划自产电池。特斯拉2008年开始采用18650电池，后升级为2170，到2020年发布了4680电池。4680与2170电池相比，单体带电量提升5倍，减少结构件等非活性物质占用体积，整体续航里程提升16%，无极耳（全极耳）设计大幅提升了电池功率，带来更快充电速度。

跟进：车企和电池厂全面布局、响应。车企方面宝马、保时捷、江淮、东风岚图等多家主流车企积极布局，电池厂方面宁德时代、亿纬锂能、LG新能源、松下电池、三星SDI、远景动力、比克电池、国轩高科、蜂巢能源等多家头部企业积极响应。大圆柱火热的背后是高安全性和高经济性驱动，我们预计23/25年全球大圆柱电池出货33/280GWh，在动力电池渗透率4.0%/19%。

高安全性：圆柱的形状热扩散性能较好，因此可以搭配高镍、硅负极等高性能材料。

高经济性：生产效率可以做到非常高，制造成本会大幅下降。亿纬锂能董事长表示大圆柱电池（46系列圆柱电池）制造效率可提升30%，宝马基于当前市场环境的预判，第六代电池相较于第五代产品，成本可降低多达50%。

大圆柱产业链变化：大圆柱电池有望带动锂电主材体系升级，圆柱辅材国产替代加速

主材升级包括正极高镍化，负极硅基化，碳管三代化+单壁化，结构件等强度要求提升。

高镍化：大圆柱的优势是不易热失控，高镍三元优势是能量密度高，劣势是成本高+热稳定性差，大圆柱搭配高镍三元是优劣势互补，故大圆柱的应用加速会促进正极高镍化。

硅基化：圆柱天生更适合用硅负极，其各向同性的特点使得圆柱电池更耐膨胀（硅负极最大问题是膨胀），此外特斯拉4680电池明确表示使用硅，我们预计25年全球硅基负极市场空间有望达300亿，21-25年复合增速136%。

电解液LiFSi使用加速：大圆柱电池体系一般匹配高电压、高镍材料，而高倍率电池对电池材料有较高要求。LiFSi具有较好的热稳定性、电化学稳定性、更高电导率，能更好的配合高电压、高镍、高倍率电池。

碳管三代化+单壁化：在大圆柱体系中，正极高镍化将加速三代碳管的应用，负极硅基化将加速单壁碳管的应用。

结构件强度升级：相较于2170圆柱电池，大圆柱4680电池的容量及输出功率更高，对安全以及电流输出装置要求更为严格，需要的零件也更多，其产品结构更为复杂，对制造工艺要求也更高，对生产设备的要求也不一样，我们预计单GWh价值量有望提升（宁德方形在3000万元出头）。

辅材0-1国产替代包括预镀镍、芳纶涂覆。

预镀镍：预镀镍应用于圆柱电池，此前多为日韩企业垄断，我们认为随着大圆柱产业趋势加速，有望实现国产替代。预镀镍建议关注国产替代供应商东方电热，其在技术、客户进展端领先。

芳纶涂覆：芳纶涂覆与传统陶瓷涂覆相比优势在于高安全性、强快充和循环性能，劣势在于成本高，此前多为海外企业垄断，目前泰和新材正致力于国产替代，我们认为能率先突破的应用场景为3C和圆柱，我们认为随着在大圆柱产业趋势下，国产替代有望加速。

投资建议

1、电池：首推【宁德时代】、【亿纬锂能】。

2、材料主产业链：重点推荐高镍化产业趋势下的【中伟股份】、【当升科技】（化工组联合覆盖），硅负极进展领先的【贝特瑞】，LiFSi领先的【天赐材料】，三代碳管占比提升+单壁碳管放量的【天奈科技】，大圆柱结构件客户、量产领先的【科达利】。

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