深度报告-20220330-国海证券-新能源汽车行业深度研究_产业技术前瞻系列之一_大圆柱路径确定_关注产业链相关机会_54页_2mb

新能源汽车行业深度研究：大圆柱电池技术前瞻与产业链机会分析

核心内容

本文聚焦新能源汽车行业的技术发展趋势，重点分析大圆柱电池（如特斯拉的4680电池）的前景及其对产业链的影响。大圆柱电池在能量密度、成组效率、BMS控制难度和高电压平台适配性等方面具有显著优势，其发展将推动圆柱电池市场份额提升，并带动高能量密度材料的应用。同时，大圆柱电池对高镍正极材料和硅基负极材料的兼容性良好，为相关材料厂商和结构件厂商带来新的增长机会。

主要观点

• 电芯大型化趋势明确：从18650、21700到46800，圆柱电池的尺寸持续扩大，能量密度和性价比显著提升。
• 大圆柱电池技术优势显著：采用无极耳设计，提升充电效率，降低内阻；结构件质量占比下降，成组效率提升；对热失控传播具有阻断作用，安全性较好。
• 高镍正极与硅基负极材料需求上升：大圆柱电池的放量将推动高镍正极材料（如NCM811、NCA）和硅基负极材料的商业化进程。
• LiFSI与碳纳米管需求增加：高镍正极材料对电解液和导电剂的要求提高，LiFSI和碳纳米管成为关键材料，其需求将大幅增长。
• 结构件与设备环节受益：大圆柱电池对结构件（如壳体、顶盖）和激光焊接、切割设备需求提升，相关企业将受益。
• 产业链集中度提升：随着大圆柱电池的普及，三元正极材料、前驱体及结构件环节将加速整合，行业集中度有望进一步提高。

关键信息

电池技术与性能

• 4680大圆柱电池相比21700电池，能量密度提升5倍，续航里程提升16%，功率提升6倍，单位生产成本下降14%。
• 无极耳设计将电子传输路径缩短，显著降低电池内阻和产热速率，提升充电效率和安全性。
• 大圆柱电池具有高成组效率和低BMS控制难度，对车企的技术依赖程度降低。

市场与需求预测

• 2025年全球圆柱动力电池需求量预计达到318.2GWh，全球占比有望提升至27%。
• 2025年大圆柱电池对高镍正极材料的需求量预计达到26.1万吨，是2020年的近3倍。
• 高镍正极材料渗透率预计从2020年的35%提升至2025年的70%。

材料与结构件

• 高镍正极材料：如NCM811和NCA，因能量密度高，成为大圆柱电池首选材料，对电解液匹配性要求更高。
• 硅基负极材料：具有高比容，适配大圆柱电池，但存在体积膨胀问题，需配合包覆技术以提升循环稳定性。
• LiFSI电解液：具有更好的抗水解性能和高温循环性能，是高镍正极材料的优选电解质。
• 碳纳米管：作为导电剂，提升电池的导电性和热稳定性，成为高能量密度电池的关键材料。
• 结构件：圆柱电池对壳体、顶盖等结构件需求增加，同时对激光焊接和切割设备需求上升。

产业链布局与投资建议

• 电池厂商：特斯拉、松下、LG化学、亿纬锂能等企业加速布局4680大圆柱电池，预计2022年部分量产，2023年全面放量。
• 材料厂商：容百科技、当升科技、中伟股份、格林美、华友钴业等具备高镍正极材料技术储备和量产能力。
• 设备厂商：海目星等企业受益于大圆柱电池对激光焊接、切割设备的需求增长。
• 结构件厂商：科达利、斯莱克等企业因大圆柱电池需求提升而受益。
• 投资建议：推荐关注亿纬锂能、容百科技、当升科技、天赐材料、天奈科技、科达利和斯莱克等企业。

重点关注公司及盈利预测

风险提示

• 新能源车产销量不及预期；
• 4680大圆柱电池产能推进和市场化不及预期；
• 高镍三元需求不及预期；
• 硅碳负极技术进步和成本下降不及预期；
• LiFSI产业化进程不及预期；
• 碳纳米管需求不及预期；
• 产业链原料价格大幅波动；
• 锂电行业竞争加剧；
• 重点关注公司业绩不及预期。

总结

大圆柱电池技术的发展为新能源汽车行业带来了新的增长点，其在能量密度、成组效率、BMS控制难度和高电压适配性等方面具有明显优势。随着特斯拉等企业推动4680电池的量产，大圆柱电池将对现有电池结构体系产生重要影响，带动高镍正极材料、硅基负极材料、LiFSI电解液和碳纳米管等材料需求上升。同时，大圆柱电池对结构件和激光设备的需求也将增加，为相关企业带来新的市场机会。在政策支持和技术进步的双重驱动下，新能源汽车行业发展前景广阔，相关产业链企业值得关注。