特斯拉“电池日”点评报告.docx

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1、正文目录1.自产电池落地，产能扩张按部就班31.1.4680型电池—尺寸再上一层，降本性能兼顾31.2.扩产规模大—瞄准TWh产能，确保行业地位42.多维度出击，新技术助力电池优化52.1.无极耳设计—改善综合性能，提升生产效率52.2.干电极工艺—提升产能密度，降低生产成本72.3.包覆硅负极—提升综合续航，改善安全性能82.4.多路径正极—针对不同场景，坚定去钴路线92.5.车电一体化—系统整合凸显，降低生产成本113.投资建议12图表目录图1：宣传视频展示的特斯拉4680型电池生产线3图2：特斯拉展示的电池尺寸vs.电池综合性能关系曲线3图3：从18650转向2170

2、0使单位生产时间和所需材料同步下降4图4：特斯拉对未来电动车对锂电池的需求4图5：无极耳结构示意图5图6：传统电极对比特斯拉无极耳电极示意图5图7：传统电池对比无极耳设计电池在快充时间上具有明显优势6图8：带导电涂层极片生产示意图6图9：无极耳圆柱形电池侧视图6图10：特斯拉新电池底部俯视图（对应上图402部分）7图11：传统锂电电极生产工艺需要烘干设备处理有毒有机溶剂7图12：传统锂电电极生产工艺烘干设备图8图13：硅碳负极充放电后厚度对比8图14：多种工艺缓解硅碳负极8图15：特斯拉硅负极示意图9图16：特斯拉多种正极材料应对不同应用场景9图16：正极材料成本中中间过程

3、费用占到35%10图17：特斯拉提出将正极生产本土化10图18：特斯拉本土化供应带来的成本优势11图19：特斯拉提出将正极生产本土化11图20：特斯拉提出将正极生产本土化121.自产电池落地，产能扩张按部就班当地时间9月22日，特斯拉举行了备受外界期待的“电池日”，此次大会公司展示了其新型4680电池，并详细阐述了自产电池的进度以及未来扩产计划。1.1.4680型电池—尺寸再上一层，降本性能兼顾特斯拉4680型电池顾名思义是指直径46mm，高80mm的圆柱形电池，这一尺寸较特斯拉先前使用的2170型电池大了一圈，而2170则是最早的1865型电池的升级型。特斯拉电池越做越大

4、的一个原因是随着单体电池变大，单体能量密度也在提升，同时同等能量的电池Pack所需的电芯数量下降（1865需要7000节，2170需要4000节）带动零部件数量下降间接降低了成本。通过图2可以看到，在两条曲线上的最优点便是直径46mm，公司宣称该型电池单体能量较之前提升5倍，转换续航提升约16%，功率提升6倍。图1：宣传视频展示的特斯拉4680型电池生产线资料来源：会议直播截图，图2：特斯拉展示的电池尺寸vs.电池综合性能关系曲线资料来源：会议直播截图，图3：从18650转向21700使单位生产时间和所需材料同步下降资料来源：ECS，1.1.扩产规模大—瞄准TWh产能，确保

5、行业地位公司认为其未来对锂电池的需求巨大，因此为保证稳定的动力电池供应，公司提出了到2030年要形成1TWh（=1000GWh）产能。特斯拉目前已经确认其Fremont的电池工厂进入试产阶段（直播展示的视频中有明确的4680自动生产线），预计到2021年底前形成10GWh有效产能，2022年底前形成100GWh产能。但公司也同时提出，以当前技术和工艺想要进行如此规模的扩产难度极大，现有工艺的产能密度还有待优化。图4：特斯拉对未来电动车对锂电池的需求资料来源：会议直播截图，我们认为特斯拉自产电池进度能否达预期尚需进一步观察，短期内电池供应格局并不会受到影响，宁德LG松下三家供

6、应商仍将在特斯拉电池真正投入量产并实现装车前保持优势。1.多维度出击，新技术助力电池优化此次大会特斯拉祭出了其为解决当前动力锂电池存在的问题所研发的电池技术及生产工艺，将其分为五大块：1）无极耳设计；2）干电极工艺；3）包覆硅负极；4）多路径正极；5）车电一体化。1.1.无极耳设计—改善综合性能，提升生产效率在此前的报告中我们提到电池极耳的作用是将正负极极片间传导出的电子引流至电池外接电路最终形成有效电流，这项技术有两个问题：1）电子需要移动较长的距离才能由极片到达外部电路，而欧姆电阻的存在会造成部分电子损失在这一过程中，电池的电流输出减少；2）极耳自身让电池生产难度提升，

7、成本上升。图5：无极耳结构示意图资料来源：公司专利，整理图6：传统电极对比特斯拉无极耳电极示意图资料来源：制作总体上看，无极耳设计可以显著改善三个方面：1）电子到达外部电路所需要经过的长度大大减少，仅为先前的5%-20%，通过欧姆公式可以得出实际欧姆电阻仅为先前的5%-20%，电子损失显著降低；2）电流偏转效应显著减小，极片内部发生电流集中会导致出现局部过热过载产生影响电池性能和寿命的不良反应；3）由于电子传导距离缩短，电阻生热总量减少，利于控制电池内温。在特斯拉展示的4680新电池设计中表示除上述优势以外，无极耳