中信证券：4680动力电池优势在哪？结构件市场空间有多大？

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发布时间：2023-02-27 16:18

动力电池是电动汽车中最昂贵的部件，约占整车成本的三分之一，因此电池技术的更新对整个电动车行业影响巨大。

特斯拉4680电池的面世就曾在业界引起轰动，具体来看4680电池优势在哪？其结构件市场空间有多大？中信证券在最新的报告中进行了详细分析。

中信证券袁健聪在报告中指出，4680电池具备高容量、高倍率、低成本的优点，未来有望成为圆柱动力电池标准型号，预计到2025年对应4680电池结构件市场空间超过37亿元。

纵观4680对整体结构件格局影响，中信认为，圆柱电池占比有望提升，国内方型仍是未来主流电池封装路线，行业先驱者将享受细分领域增长红利。

优势：高容量、高倍率、低成本，具备众多“黑科技”

4680电池指的是直径46mm、高度80mm的圆柱电池，于2020年特斯拉电池日上首次亮相。

根据特斯拉的测算，46mm直径是在圆柱电池对于整车续航里程提升的最优解，并且将带来可观的成本降低。4680电池相比2170电池容量提升5倍、车型续航提升16%、功率提升6倍。

中信证券指出，除尺寸上的变化外，4680电池搭载众多“黑科技”，具备高能量密度、高充放电功率的同时，单kWh成本下降56%：

黑科技一：高镍正极+硅负极，提升能量密度。
黑科技二：全极耳，减少电子流通路径长度，降低内阻，支持大电流快充。
黑科技三：干法电极涂布，降低电芯生产成本。
黑科技四：CTC+结构化电池，降低整车成本。

结构件材料、工艺、结构设计上的变化与升级

当前市场上主流的电芯形状是以宁德时代、比亚迪为代表的方型电池，以及以特斯拉为代表的小圆柱电池，中信指出，4680大圆柱电池的结构件在材料、工艺和构造上有变化和升级。

1、材料：4680动力电池需使用镀镍钢壳，制造门槛比铝壳更高

动力电池结构件主要分为钢壳和铝壳两类。4680大圆柱动力电池结构件使用钢壳，和小圆柱动力电池相同，与方型电池的铝壳不同。

4680在CTC中作为结构化电池，更需要使用机械性能好的钢壳作为结构件，提供支撑。

其次，电池的钢壳需要进行镀镍处理，预镀镍比后镀镍镀层更均匀，而预镀镍钢材比铝材加工性能差，镀镍钢壳制造门槛更高。

2、生产工艺：冲压拉伸仍是4680主流工艺，新型工艺有应用潜力

对于4680电池而言，冲压拉伸依旧是主流生产工艺，但由于4680在尺寸、材料上的变化，设备需要具备更大的冲压力，以及更大的最大拉伸高度，对冲压设备的加工能力要求提升。

DWI新型工艺连续通过不同内径的模具，一次冲压成形。其本质上也是一种冲压拉伸工艺，在大圆柱电池上有应用潜力。

3、结构设计：壳体和盖帽价值量重新分布，壳体单Wh用量提升

4680大圆柱电池结构件与方形电池结构件差别较大，与2170小圆柱电池结构件相近。4680电池结构件和2170电池结构件的基础上主要存在3点变化，一为热电分离，二为新增集流盘，三为壁厚增加。

为了配合全极耳结构，4680电池结构件新增正负极集流盘，使电流传导面积进一步增大，并将极耳与正负极端子连通。其次，壁厚提升，单Wh壳体用量增加35%。

车企、电池厂竞相跟进预计到2025年对应4680电池结构件市场空间37亿元

从1865到2170再到4680，特斯拉又一次引领圆柱动力电池升级换代。

中信指出，4680 电池有望提升圆柱电池市场占有率，打开圆柱电池市场空间天花板。

在特斯拉提出4680电池后，宁德时代、松下、LGES、三星SDI、亿纬锂能、比克电池、远景动力、国轩高科、蜂巢能源等主流电池厂都在进行46系大圆柱的研发、产品验证、产线建设。根据各家产线建设规划，2023年特斯拉的4680电池已经开始量产。

下一代圆柱电池标品，4680电池2025年需求有望超100GWh，相比2022年增长10倍。特斯拉的4680电池于2022年开始投产，2023年是放量元年，据中信测算2025年4680结构件市场规模约为37亿元。

对整体结构件格局影响有限，细分领域中先驱者享受增长红利

考虑到圆柱电池结构件与方形电池结构件相对独立，中信认为，圆柱电池占比有望提升，国内方型仍是未来主流电池封装路线。

由于4680大圆柱电池具备高容量、高倍率、低成本优势，部分使用软包和方型的车企正在专利布局和研发大圆柱的车型平台，未来圆柱电池占比有望提升。
但考虑到当前多数车型平台采用方形电池，国内电池厂的产能布局也以方型电池为主，未来国内方型电池仍是主流电池封装路线，方形电池结构件占据结构件市场主要份额。4680电池的出现对于方形电池结构件的竞争格局影响有限。