這兩日，星云股份和高瀾股份等鋰電產(chǎn)業(yè)鏈公司先后在投資者互動(dòng)平臺(tái)回答與4680電池相關(guān)的投資者問題；而真正將4680電池推到浪潮之上的是松下和特斯拉的動(dòng)作。

 

加拿大安大略省馬卡姆市市長弗蘭克斯卡皮蒂發(fā)布推特宣布，特斯拉將在該市建造一座工廠，用于生產(chǎn)電池制造設(shè)備，并供應(yīng)全球超級工程；而業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為特斯拉這一舉動(dòng)意在加快4680電池量產(chǎn)進(jìn)程。無獨(dú)有偶，此前，松下曾首次披露為特斯拉研發(fā)生產(chǎn)4680電池原型，并表示在技術(shù)上基本已準(zhǔn)備好量產(chǎn)特斯拉4680電池。

 

招商證券分析認(rèn)為，隨著特斯拉等車企未來相繼搭載4680電池，高鎳電池發(fā)展有望加快，而其外殼制造工藝、極耳焊接等環(huán)節(jié)可能也會(huì)相應(yīng)地進(jìn)步與變化；東吳證券則表示，大圓柱電池在能量密度和生產(chǎn)成本方面存在巨大優(yōu)勢，未來有望成為一種重要的技術(shù)路線。

 

 

“呼之欲出”的4680電池到底是什么？

 

2020年9月，特斯拉在電池日上首次公開描繪了4680電池。特斯拉方面曾展望稱，相較于此前采用的2170電池，4680電池的電芯容量是2170電池的五倍，能夠提高相應(yīng)車型16%的續(xù)航里程；同時(shí)，特斯拉表示，估算4680電池方案將比2170電池方案成本有所降低，大約降低14%。

 

到底什么是4680電池？4680電池是指直徑46毫米 、高度80毫米、單節(jié)容量為22Ah的鋰電池；相較于2170鋰電池，4680電池的體積更大，也被稱為大圓柱電池。從技術(shù)層面來看，特斯拉4680電池最大的特點(diǎn)是無極耳技術(shù)；但實(shí)際上，無極耳技術(shù)并不是取消極耳，而是讓電池的接觸面全部具備極耳功能，降低電阻等，有利于解決電池容量大幅增加后存在的潛在安全問題。

 

天風(fēng)證券表示，4680電池將帶來全材料體系A(chǔ)SP的提升，其中有增量邏輯的是硅基負(fù)極、碳納米管、LiFSI電解液；同時(shí)隔膜空卷、鋁箔和銅箔等材料用量減少；此外設(shè)備工藝也有相應(yīng)的更新，例如，極耳技術(shù)和涂布。一位電池行業(yè)從業(yè)者表示，4680電池的優(yōu)點(diǎn)一是圓柱體的弧形表面，接觸面積相比方形少，減少熱量傳遞，降低熱失控的概率；二是同樣體積內(nèi)需要的電池少，降低BMS的難度。

 

與現(xiàn)階段鋰電池相比，首先，4680電池通過降低結(jié)構(gòu)件重量占比將電池整體能量密度提升約10%-20%；同時(shí)單體容量也比傳統(tǒng)電池增加，倍率性能相對于有極耳電池提升6倍。其次，在成本方面，浙商證券分析認(rèn)為，無極耳設(shè)計(jì)將降低電池發(fā)熱，降低電池液冷系統(tǒng)費(fèi)用，同時(shí)能量密度提升降低單GWh成本，整體來看受益于無極耳架構(gòu)與電池包的設(shè)計(jì)，成本或?qū)⒔档?0%。

 

長江證券在研報(bào)中指出，4680圓柱電池的邊際變化，將帶來部分材料、設(shè)備環(huán)節(jié)的積極變化；例如高能量密度材料的導(dǎo)入，預(yù)計(jì)高鎳、含硅負(fù)極等新技術(shù)推廣會(huì)加速；結(jié)構(gòu)件方面將采用預(yù)鍍鎳鋼殼工藝，有望提高產(chǎn)品的抗腐蝕性、一致性和安全性；同時(shí)對加工設(shè)備、模具以及拉伸工藝的要求也更嚴(yán)格，封裝工藝、極耳工藝也會(huì)有變化。

 

而相對于行業(yè)，反應(yīng)更為迅速的是資本市場。日前，受4680電池利好消息影響，鋰電池板塊集體走高，多家企業(yè)一路高漲或是封漲停板，例如11月8日億緯鋰能盤中最高漲幅超18%，股價(jià)創(chuàng)歷史新高；11月10日，孚能科技、鵬輝能源、百川股份等個(gè)股一路高漲。

 

電池廠商加速布局，

 

4680電池產(chǎn)量近了？

 

由于4680大圓柱電池兼具安全性高和成本低的雙重優(yōu)勢，車企和電池廠商都將4680大圓柱電池的布局規(guī)劃提上日程。

 

11月5日億緯鋰能宣布，子公司億緯動(dòng)力擬與荊門高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)簽訂《合同書》，分別在荊門高新區(qū)投資建設(shè)20GWh乘用車用大圓柱電池生產(chǎn)線及輔助設(shè)施項(xiàng)目、16GWh方形磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)線及輔助設(shè)施項(xiàng)目，投資項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資總額約為62億元；業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為，其中涉及的大圓柱電池生產(chǎn)線或?yàn)?680和4695大圓柱電池生產(chǎn)線。與此同時(shí)，億緯鋰能董事長劉金成表示，“將在荊門動(dòng)力儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)園建設(shè)4680和4695大圓柱電池生產(chǎn)線。”

 

據(jù)悉，寧德時(shí)代也將加快大圓柱電池的研發(fā)節(jié)奏，規(guī)劃八條生產(chǎn)線；而比克電池則是一向堅(jiān)持圓柱路線，今年3月發(fā)布全極耳4680圓柱電池，電芯樣品預(yù)計(jì)年內(nèi)實(shí)現(xiàn)批量下線。

 

實(shí)際上，從頭部電池廠商的布局來看，蜂巢能源、LG化學(xué)、三星SDI、松下等都已布局大圓柱/4680電池的開發(fā)。松下方面曾公開表示，松下正準(zhǔn)備為特斯拉批量生產(chǎn)4680大圓柱電池單元，4680電池產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)目標(biāo)已基本實(shí)現(xiàn)，但大規(guī)模量產(chǎn)仍存在技術(shù)門檻。例如需要把制造工藝提高1-2個(gè)級別，否則容易出現(xiàn)安全問題。

 

不僅電池廠商在加速大圓柱/4680電池的研發(fā)量產(chǎn)，車企方面也在加緊為大圓柱/4680電池的量產(chǎn)鋪路。特斯拉去年提出4680電池，計(jì)劃2022年初在美國工廠實(shí)現(xiàn)4680電池裝車，業(yè)內(nèi)預(yù)測國內(nèi)至少到2023年實(shí)現(xiàn)4680電池裝車；目前特斯拉計(jì)劃在加拿大建設(shè)工廠。

 

除了特斯拉之外，寶馬集團(tuán)也有大圓柱電池的研發(fā)規(guī)劃。據(jù)了解，寶馬4695三元大圓柱預(yù)計(jì)開標(biāo)100-120GWh，7年周期，預(yù)計(jì)正式批量生產(chǎn)的時(shí)間為2024年。

 

車企和電池廠商的加速布局是否意味著4680電池/大圓柱電池量產(chǎn)時(shí)間點(diǎn)越來越近？按照當(dāng)前電池廠商和車企公布的規(guī)劃來看，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，4680電池/大圓柱電池從2022年開始進(jìn)入加速滲透期，預(yù)計(jì)量產(chǎn)時(shí)間集中在2022年-2024年。

 

天風(fēng)證券表示，“國內(nèi)廠家在4680電池產(chǎn)能規(guī)劃完成后，從前期技術(shù)交流、協(xié)議簽訂到設(shè)備交付大約需要4個(gè)月至6個(gè)月。由于目前行業(yè)火爆，設(shè)備交付周期可能會(huì)延長到6個(gè)月至8個(gè)月；因此，預(yù)計(jì)明年4月-6月之間有批量的產(chǎn)線交付，而海外的4680電池交付將晚于國內(nèi)廠商。”

 

動(dòng)力電池技術(shù)路線如何演進(jìn)？

 

推動(dòng)三元高鎳線加快發(fā)展，

 

鋰電產(chǎn)業(yè)鏈再升級

 

隨著新能源汽車的快速發(fā)展，動(dòng)力電池的需求也隨之增加。SNE Research預(yù)測，到2023年，新能源車的動(dòng)力電池需求預(yù)計(jì)將達(dá)到406GWh，供應(yīng)預(yù)計(jì)為335GWh，缺口約為18%；到2025年，供應(yīng)缺口將達(dá)到40%左右；中信證券預(yù)計(jì)，鋰電池需求未來五年的復(fù)合增速在30%以上。

 

至于4680電池/大圓柱電池是否會(huì)成為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)趨勢和方向，業(yè)內(nèi)持有不同觀點(diǎn)。一方面，有觀點(diǎn)認(rèn)為4680電池/大圓柱電池量產(chǎn)仍需要一段時(shí)間，電池技術(shù)路線仍在朝著多元化發(fā)展；另一方面，有觀點(diǎn)認(rèn)為，對于需要快充的車型以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、BMS能力強(qiáng)的車企來講，4680電池/大圓柱電池需求量高，其成本、效率和安全性都有明顯優(yōu)勢。自然，也有持中立觀點(diǎn)，認(rèn)為根據(jù)純電動(dòng)汽車的需求、車企的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力等因素，需要先考慮能否駕馭4680電池/大圓柱電池。

 

另外，業(yè)內(nèi)有觀點(diǎn)認(rèn)為，4680電池/大圓柱電池的推出將驅(qū)動(dòng)三元高鎳路線的加速發(fā)展；開源證券認(rèn)為，鋰電池龍頭搶位布局4680電池/大圓柱電池，能夠通過產(chǎn)品創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的升級，從本質(zhì)上可以提升高鎳三元的使用。

 

目前，動(dòng)力電池技術(shù)路線以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主，今年磷酸鐵鋰電池實(shí)現(xiàn)逆襲，出于成本、技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)勢與三元鋰電池?zé)o較大差別等因素，多家車企車型也普遍配備磷酸鐵鋰電池。從整體動(dòng)力電池行業(yè)來看，業(yè)內(nèi)認(rèn)為基于不同級別的純電動(dòng)汽車、不同的目標(biāo)用戶群體對出行、價(jià)格等有不同的需求，純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程也呈現(xiàn)出多元化的需求，動(dòng)力電池也會(huì)呈現(xiàn)多種技術(shù)路線共存市場的局面。