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磷酸铁锂将在未来被广泛用于Model3和储能领域;同时

发布时间:2021-11-28 作者:admin 来源:网络整理 浏览:


导读:但斌:电池日故事,惊喜连连or稀松平时?...

[但斌股市剖析]特斯拉系列钻研之十:电池日故事,惊喜连连or稀松平时?

虽无颠覆世界的革命性变革,但仍然是碾压式的技术迭代。因疫情影响一再推延的2020AnnualShareholderMeetingandBatteryDay,终于在2020年9月23日揭开了神秘的面纱。为电池日造势许久的ElonMusk,并未给存眷者带来电化学层面的颠覆性革命,业界所等待的百万英里续航电池和无钴电池都没有如期而至。然而,无极耳的4680电池、硅负极、去钴化、CTC、干电极等5大黑科技仍然是在动力电池行业碾压式的技术迭代。同时,续航里程836km、百米加速低于2.1秒的ModelSPlaid以及2.5万美圆的高性价比版电动车继续引领全球电动车财富,丰俭由人的选择也让出产者为之兴奋。

毫无疑问,连续降低老本仍然是财富面临的首要任务。站在出产者的角度,最好的电池意味着在保障安详的根底上厂商可以提供的更自制、续航更长、充电更快/性能更强的动力电池,至于能否是革命性的技术变革是次要的。ElonMusk发布的5大黑科技,其实就是特斯拉的电动车财富的降本宣言。特斯拉预期其新的电池技术有望使续航里程有54%的提升,每kWh老本节约56%以及投资额降低69%。这些老本的下降,有来自于设想与工艺层面的技术革新,好比4680的电芯设想方面将使老本下降14%,干电极技术和组装线效率提升以及使用电子系统多电芯加工将使老本下降18%,一体化设想大约降低7%老本;同时还有来自电池资料层面的革新,好比负极方面硅含量提升将使老本下降5%老本,正极方面重镍轻钴道路以及便宜正极原料等将使老本下降12%。目前技术的成熟仍必要一点工夫,大约于2022年初步实现提效降本。

四个故事明晰明确地给业界讲大白ElonMusk将如何实现本人的降本宣言。首先,在电芯设想领域,特斯拉进一步增大电芯尺寸,新款4680电池的电芯直径为46毫米,长度为80毫米;与前款比拟,能量密度增多5倍,电池功率提升6倍,续航里程增多16%,无极耳技术有望处置惩罚惩罚电芯增大后散热和鼓胀等问题。其次,在正负极资料领域,负极资料特斯拉将坚持硅负极道路,使用从头设想的硅资料,通过纳米化和聚合物资料包覆的方式处置惩罚惩罚硅膨胀问题;正极资料特斯拉将贯彻重镍轻钴,核壳体系,同时,选择差异的正极资料对应差异车型和产品,而建设正极工厂与实现本地化供应将连续协助正极资料降本。第三,在电池工厂领域,特斯拉正式推出干电极技术工艺,通过无溶剂方式执行,在简化工序的同时实现能量密度和循环性能的提升,在组装上,特斯拉致力于造成大概量、间断性的组装,有望将效率提升7倍。而在工艺电子化方面,特斯拉通过电子系统造成多个电芯同时定型加工和管控,特斯拉大约老本将勤俭86%,步伐将勤俭75%;且特斯拉发布自产电池产能扩张结构,2022年100GWh,2030年3TWh。第四,在电池系统领域,特斯拉延续Model3到ModelY的一体化设想思路,铸件数量越来越少;与此同时,停止构造化电池设想,电池将间接内置在汽车构造中,有效减轻整体重量,减少中间工序,搭配碳纤维支架,造成蜂巢状构造,大约此门径将缩短制造过程约10%的工夫,且发明出的新空间可以装进更多电池,提升约14%续航里程。

动力电池的主角,短期仍是中日韩三国角力。电池日没有呈现化学性质的革命性变革,对动力电池财富链的企业来说,可以说是长舒一口气。特斯拉的5大黑科技,除干电极技术外,大电芯、硅基、高镍低钴、一体化设想等其他技术专业的动力电池厂商也都有积极的规划,好比宁德时代方案在2023年推出的CTC(CelltoChassis)技术等。短期来看,动力电池领域的主角在必然工夫内依然将是CATL、LG、松下等龙头企业。不过,特斯拉2022年100GWh、2030年3TWh的动力电池开展结构以及从上游锂资源到末端光充储一体化的能源体系建设,这些仍然是值得我们重点存眷和考虑的问题。

投资建议:投资建议:1)重点引荐特斯拉电池日相关技术当先厂商新宙邦(Maxwell电容器化学品供应商)、当升科技(高镍正极送样),建议存眷贝特瑞、诺德股份等;2)特斯拉产品力突出,连续引领全球电动化浪潮,重点引荐特斯拉财富链宏发股份、三花智控、旭升股份、奥特佳、银轮股份、拓普集团;3)特斯拉鲶鱼效应的动员,使电动车行业已逐步进入产品驱动力时代目前行业各环节整体集中度出现回升趋势,中国财富链价值连续凸显;连续重点引荐:宁德时代、恩捷股份、璞泰来、科达利、嘉元科技、中材科技、比亚迪等,建议存眷:欣旺达、亿纬锂能、孚能科技等。

故事一:电芯设想——大电芯与无极耳

增大电芯尺寸。从应用于ModelS/X的18650电池到应用于Model3/Y的2170电池再到最新款的4680,特斯拉一直调整电芯尺寸、进步电池能量密度、降低电池老本。新款4680电池的电芯直径为46毫米,长度为80毫米;与前款比拟,能量密度增多5倍,电池功率提升6倍,续航里程增多16%。

电芯尺寸的变革能够有效提升功率和能量密度。电芯尺寸的变大,能够在很洪流平上提升功率和才华密度,从必然水平上来看,尺寸越大,容量越高,与此同时,单个电芯尺寸增多也意味着电池构造件使用量出现下降趋势,使得电池包成组难度得到相应地下降。

但电芯尺寸的增多可能会引发散热和鼓胀等相关问题。在散热性上,由于电芯尺寸的增多,电池内部发热局部间隔壳体的间隔拉长,致使传导介质增加,热量散布不均的问题也进一步凸显;与此同时,在充放电过程中,由于电芯尺寸加大导致的受力面积越大,有可能致使电池壳壁的形变,由此引发电芯内阻增多和部分的电液干涸。

无极耳技术有望处置惩罚惩罚问题。传统电池是将多层资料压成薄片之后,卷起放入圆柱形的外壳中,通过阴极耳和阳极耳连贯到电池容器的正极和负极。极耳是锂离子聚合物电池产品的一种原资料,一个极耳由两片胶片把金属带夹在中间造成,是从电芯中将正负极引出来并造成回路的金属导电体。极耳与电池壳体(圆柱/方形)或外部模组构造件(软包)停止连贯,电流必需流经极耳达到电芯外。传统圆柱电池一般接纳单极耳设想,一方面极耳修长倒霉于电传布导,另一方面电阻会随着长度的增多而相应进步,电池充放电时易使极耳和极耳连贯处部分热量过大,影响电池寿命,也存在安详隐患。别的,由于极耳是额外的零件,其设想也增多了老本并进步了制造难度。

特斯拉此前已披露了“无极耳”电池技术专利。此前,特斯拉的无极耳专利技术展示了至少一个电极为无极耳的电池技术——通过激光技术将传统电池的极耳构造切割。新电池构造包含:涂覆第一涂层的第一盖板,且其沿宽度近端的第二局部由导电资料形成;第一盖板上方为隔膜,隔膜上方为第二盖板,并涂覆第二涂层。将各基板、隔膜、涂层沿中心愈加密集卷绕,使正负极集流体能够与壳体或专门设想的盖板间接连贯,电流即可间接在电极集流体、盖板、壳体之间停止传导。

无极耳技术多方面协助电池连续改善。无极耳技术对电池性能的提升体如今多个方面:1)冲破圆柱电池的尺寸限制,使得功率重量比优于带极耳的小电池;2)增大电传布导面积、缩短电传布导间隔(约5%-20%),从而大幅降低电池内阻(约5-20倍);3)内阻降低减少了热量孕育发生,电极导电涂层和电池端盖的有效接触面积到达100%,也有力提升散热才华,耽误电池寿命;4)优化电池构造、简化消费工序,每千瓦时老本降低14%;5)省去极耳焊接过程,进步消费效率,也降低了因焊接孕育发生的不良率。

故事二:正负极资料——硅负极与少钴化

2.1.负极资料:坚定硅负极道路

坚持硅负极道路,使用从头设想的硅资料。特拉斯在电池日中暗示,1)目前通过使用高弹性的聚合物资料如氧化亚硅或者硅纳米资料来处置惩罚惩罚硅基负极的膨胀问题,可提升20%的续航里程。2)鉴于目前硅资料的应用技术非常昂贵,特斯拉暗示将使用从头设想的硅资料,将原资料硅间接运送到电池工厂停止加工,大约负极老本仅需1.2美圆/kWh,将最终使电池消费老本下降5%。

硅基负极是新一代的负极资料。目前大大都锂电池是以碳基为负电极,但是电池的容量是由正负极之间可循环的锂决定的。假如正极放出的锂每次都被负极所耗费,那么回正极的锂就会减少。由于硅常温下可以和锂合金化,而且具有10倍于石墨的实践单位放电量,也可以有效进步锂电池单位体积内存储的电量。同时,兼具有储量大、老本低、环境友好的长处,因而硅负极资料已成为下一代的负极资料。

然而,硅负极资料储锂过程中的高膨胀率将导致局部应用问题的呈现。硅负极在充放电过程中,即和锂发生反馈的过程中存在重大的体积膨胀,体积膨胀率可到达约360%,这将有可能导致电池的资料颗粒粉化和电极脱粉,进而孕育发生循环性能欠安的问题;与此同时,体积膨胀率过高将导致外表SEI膜的反复生长,构成低循环库伦效率等问题。

资料颗粒粉化和电极脱粉影响循环性能。在充放电过程中,硅负极资料的体积膨胀会孕育发生裂纹,之后使得资料颗粒粉化,毁坏电极资料与集流体的接触性,其次膨胀孕育发生的力对极片造成挤压效应,使得极片存在断裂的风险,进而影响电池整体的循环性能。

SEI膜一直反复生长将使锂离子电池容量一直衰减。当电池充塞电解质且停止第一次充电时,正极资料的一些锂离子会被负极、电解质和锂离子之间的反馈耗费掉。这种寄生反馈造成SEI(SolidElectrolyteInterphase,固体电解质界面)。SEI是电池的重要组成局部,因为它可以防止电解质与负极中的碳反馈。但是问题在于,一旦停止第一次充电,在放电过程中从负极返回正极的锂离子就会丧失一些。成果导致了“第一次循环容量丧失”,这种现象在所有常见类型的锂离子电池中很遍及。而在硅基负极体系中,SEI膜会随着硅体积的膨胀而发生破裂,新露出在外表的硅会继续生成新的SEI膜,这样一来将一直地耗费来自正极的锂和电解液,电池的内阻将连续增多,容量也将迅速衰减。

实践上目前已有多种方式处置惩罚惩罚硅体积膨胀的问题。目前从实践上,资料颗粒粉化问题可以通过纳米化、多孔化和合金化减小硅的绝对体积膨胀来处置惩罚惩罚;电极脱粉问题可以接纳外表键合的粘合剂维持电极构造完好性来处置惩罚惩罚;而外表SEI膜反复生长的问题,目前可以操作硅的高活性的悬空键构建致密,不变的包覆层。

特斯拉将通过纳米化和聚合物资料包覆的方式处置惩罚惩罚硅膨胀问题。从特斯拉的处置惩罚惩罚计划来看,我们大约其会在生硅根底上,无论是用硅资料还是用氧化亚硅,都将通过缩小硅资料的粒径,缩短锂离子扩散间隔,同时操作纳米硅间造成的间隙缓解硅的体积膨胀问题,与此同时,通过外表高分子资料的包覆,有可能构筑起不变致密的SEI膜和包覆层,进步硅负极循环库伦效率。

2.2.正极资料:重镍轻钴为将来标的目的

重镍轻钴,核壳体系。从金属的角度来讲,镍能量密度相较于其他元素较高,且老本较低,而钴由于资源的稀缺性导致老本较高,价格昂贵,在此根底上,特斯拉将器重正极资猜中镍的应用,减少以至撤销钴的应用;与此同时,我们大约特斯拉会连续使用外表改性中的核壳体系,由于电池的热不变性和循环性要求,必要在正极中掺杂其他元素,接纳核为镍酸锂,壳为掺杂其他元素的镍酸锂的方式,可以有效制止镍酸锂内核和电解液的接触,且由于是外表改性,降低了掺杂引起的潜在比容量丧失。

差异正极资料对应差异车型和产品。特斯拉筹备针对差异的车型和产品使用差异的类型的资料。磷酸铁锂将在将来被宽泛用于Model3和储能领域;同时,似乎镍锰二元正极资料将用于少局部储能和其他长续航乘用车型;高镍将被用于皮卡和卡车。

目前电动汽车用正极资料主要是三元和磷酸铁锂。三元正极资料对应的锂电池在同等条件下具有能量密度高,续航才华强的特点;而磷酸铁锂电池具有安详性好,老本低的特点,两者被宽泛应用在电动汽车领域。此中,三元资料又可以分为NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)两种。

三元正极资料将朝高镍化和少钴化两个趋势开展。在三元资猜中,镍和钴是主要的电化学活性元素,此中镍领有较高的能量密度,而钴则在必然水平上能够协助维持资料层状构造不变、改善资料循环和倍率性能。锂离子在低镍三元资猜中迁移活性较低,别的,与钴比拟镍的电压更高,容量更大,因而为了一直进步三元正极资料的比容量,镍含量的进步是一定趋势,与此同时,由于钴资源的稀缺性,决定了钴价格相对昂贵,若要表现三元正极资料的性价比,就要实现少钴化以至无钴化。

高镍道路主要有高镍道路和高压道路两种方式。目前,从实践上来说,高镍道路,或者说提升电池才华密度道路主要有两种,此中,高镍计划,是通过提升比容量较高的镍资料在三元资猜中的占比,造成能量密度的提升;而高压计划则是通过在担保正常运行的前提下,提升充电电压,造成能量密度的提升。

钴资源稀缺性带来的高老本倒逼三元资料去钴化。钴的使用导致正极资料的老本凌驾三元电池总老本的40%,并且在某种水平上,钴元素并不参预电池的电化学反馈。目前全球超70%的钴金属供应来自刚果,期货配资网,钴资源的稀缺性使得目前每吨钴的价格仍远高于三元资料所用的其他元素。

但无钴化目前仍面临必然挑战。由于钴能够协助维持资料层状构造不变、改善资料循环和倍率性能,因而无钴化有可能将导致电芯的倍率性能降低,内阻增大。且去除钴元素后,电芯的锂镍混排概率增多,外表的活性也升高。因而三元电池的构造循环不变性和高温性能存在的挑战将更大。因而无钴化目前仍面临必然挑战。

无钴正极资料的实现必要造成元素比例、新元素掺杂、包覆和前驱体的协同。依据蜂巢能源NMX无钴正极资料的根本开发思路来看,无钴正极资料的实现必要造成元素比例、新元素掺杂、包覆和前驱体的协同,在元素比例上,对镍和锰的比例停止设想(特斯拉认为镍三分之二,锰三分之一是较优解)到达最优状态,使得镍锂混排降低到最低,同时具有较低的内阻。其次掺杂局部元素,针对导电性、内阻和循环不变性停止优化。包覆方面,通过纳米化网络或其他方式停止有效包覆,致力于锂离子扩散系数和导电性提升。在前驱体方面,优化粒度散布和颗粒强度,有效进步无钴正极资料性能。

故事三:电池工厂——干法电极与产能扩张

特斯拉正式推出干电极技术工艺。特斯拉在2019年以2.35亿美圆的价格收购了Maxwell,并取得了其超级电容、干电极、负极补锂等相关技术。此中,在电池日特斯拉正式推出干电极的技术工艺应用,其通过先对电极停止湿法办理,然后停止干法办理加工,以此来简化相关工序,据特斯拉披露有望简化工序,但目前技术工艺并未正式初步应用在量产领域,而在今年2月14日,我们已外发呈文《Musk的电池黑科技到底是什么?》对此做过深度解析。

特斯拉的干电极工艺全副通过无溶剂方式执行。从粘接原理来看,特斯拉的干电极工艺通过将混入活泼的负极或正极资料颗粒的PTFE(聚四氟乙烯,粘合剂)原纤维化,造成负极或正极资料的自支撑膜(selfsupportingfilm)。总体来说,特斯拉的干式涂覆电极技术由三个程序组成:(1)干粉混合;(2)粉末成膜;(3)薄膜成集电极层;全副以无溶剂方式执行。且所有干粉资料均使用特斯拉专有的干式涂覆工艺停止混合,通过调整薄膜加工条件来控制资料的负载重量和活性层厚度,可以消费出多种干膜电极构造。

特斯拉(Maxwell)的干电极工艺简略,老本劣势当先。工艺过程从电极粉末初步,如特斯拉的NCA正极粉末,将少量(约5-8%)细粉状PTFE粘合剂与正极粉末混合,然后将混合的正极+粘合剂粉末通过挤压机造成薄的电极资料带,将挤出的电极资料带层压到金属箔集电体上造成制品电极。工艺过程如下图所示。总体来看,干电极提供了许多劣势,包含简化工序状况下带来的制造老本降低,撤销溶剂毒性,使液体敏感电池化学反馈的应用和进步电池性能,出格是在高能量密度时,与传统的湿涂层电极比拟,放电倍率性能更好。

相较于传统方式,干电极是一种工艺创新。传统的锂电池制造工艺:使用含有粘合剂资料的溶剂,NMP(N-甲基吡咯烷酮)是此中一种常见溶剂。将具有粘合剂的溶剂与负极或正极粉末混合后,把浆料涂在电极集电体上并枯燥。这种湿法涂覆技术存在着溶剂毒性、电极资料与溶剂之间反馈、涂覆电极物化性质的不良变革等弊端,并且制造工艺必要宏大、昂贵且复杂的电极涂覆机,制造老本高昂。而无溶剂干电极工艺使电池的负极和正极不使用溶剂,使用粘合剂和导电剂取代溶剂。该方法可以协助使电极比通例做法更厚,电池中的电极资料越多,它可以存储的能量就越多,并且干法工艺还可以使用高能量密度的液体敏感资料消费电极,而这些资料不能用于湿法涂覆工艺。Maxwell传布鼓吹,这可以将电池容量进步到300Wh/kg,比现有的最佳电动汽车电池超出逾越20%。

除此之外,在老本方面,干电极使制造办法支出老本更低,由于没有溶剂烘干蒸发环节能量使用更少,溶剂自身的老本勤俭及溶剂后办理老本。同时,无溶剂可以很好的处置惩罚惩罚负极补锂的工艺难题(SEI膜连续生长机理),显著提升锂电池的能量密度和循环寿命。

干电极工艺带来多方面增益。在能量密度方面,具备300Wh/kg的才华,将来有可能冲破500Wh/kg;相对于此刻250Wh/kg附近的顶级NCM锂电池,这是化学技术上的严峻改进。在循环性能上,可能将锂电池的寿命耽误1倍以上。而在老本改善上,该技术还可将电池老本降低10%到20%+,每辆车最高可勤俭2000美圆老本。

操作Maxwell的干法涂覆电极技术,可以制备NCM811、NCA、LFP、LTO、硫碳、硅碳负极等多种正负极干电极。Maxwell尝试室通过干电极技术涂覆技术制造NCM811正极和硅碳负极电池,股票配资网,可以显著进步电池的放电容量。依据Maxwell数据,NCM811干电极在放电完毕时表示出典型的不变电压平台放电曲线。硅碳负极干电极在0.5V摆布孕育发生了硅锂脱盐的电化学特性,显著进步了能量密度。

干电极对于高能量密度和高倍率的电极更为有利。Maxwell的干式涂层电极技术使聚合物粘结剂网络具有共同的电极微构造,允许活性资料与导电碳网络间具备高离子导电性和电子接触性。作为一种无溶剂工艺,该联结机制是由活性资料颗粒外表的点接触形成互相连贯的网络。这种干法连贯构造不那么高耸,可以使锂离子更好地进入活性物质颗粒。这一特点对于高能量密度和高倍率的电极极为有利。通过干式涂层电极和湿式涂层电极之间的案例比较(两种电极均以NMC111为阴极,以石墨为阳极,在雷同浓度下用差异的粘结剂资料制备):放电倍率测试成果表白,在高能量密度的电极中,干式涂层电极的容量保持率远高于湿式涂层电极。

同时,特斯拉在组装和其他工艺上连续降本。在组装上,特斯拉致力于造成大概量、间断性的组装,通过1条组装线匹配20gwh,能够将效率提升7倍。而在工艺电子化方面,特斯拉将通过电子系统造成多个电芯同时的定型加工和管控,在此根底上,特斯拉大约老本将勤俭86%,步伐将勤俭75%。

特斯拉自产电池产能扩张结构,2022年100GWh,2030年3TWh。特斯拉方案在2022年自产电池产能将到达100GWh,2030年到3TWh,从2022年初步的复合增长率近53%。

故事四:电池系统:一体化与构造化电池

延续一体化设想思路。参照飞机带动机一体化设想(指将带动机、短舱、吊挂与飞机机翼一起经过权衡剖析、重复迭代和优化设想,最终得到最佳推进系统的优化动力安置装机构型的设想与装配过程),特斯拉也将一体化设想和制造的理念连续延续,对新能源车头部和尾部停止一体化设想,合金铸造等。

构造化电池设想。参考飞机将邮箱内置于飞机设想的构造中,特斯拉将把电池间接内置在汽车构造中,这将有效减轻车辆的整体重量,减少中间工序,与此同时,搭配碳纤维支架,造成一个蜂巢状构造,并减少零件消耗量,特斯拉大约此门径将进一步缩短整个制造过程约10%的工夫,且发明出的新空间可以装进更多电池,提升约14%续航里程。

此前,从Model3到ModelY的转变已表现出一体化设想的理念。特斯拉此前为ModelY运用的是多向铸造机铸造的一体化车身,通过压铸机,目前ModelY仅必要两块宏大铸件停止一体化车身构筑,随着电池日一体化道路的再提出和晋级,大约将来将仅需一块铸件,而此前的Model3则必要用到70块铸件,在其时的比较之下,ModelY的消费周期被大大减少。

聚焦提效降本

特斯拉的电池技术有望使得续航里程有54%的提升,每KWH老本节约56%,投资额降低69%。此中电芯设想方面将使老本下降14%;负极方面,硅含量提升将使老本下降5%老本,续航提升20%;正极方面;重镍轻钴道路以及便宜正极原料等将使老本下降12%;电池工厂方面干电极技术和组装线效率提升,以及使用电子系统多电芯加工,将使老本下降18%;电池系统方面一体化与构造化电池设想,将使集成度提升,大约降低7%老本。因而以上技术成熟后,续航里程有54%的提升,每KWH老本节约56%,单GWh产线投资额降低69%。但目前技术的成熟仍必要一点工夫,大约于2022年初步实现提效降本。

连续降低老本仍然是财富面临的首要任务。站在出产者的角度,最好的电池意味着在保障安详的根底上厂商可以提供的更自制、续航更长、充电更快/性能更强的动力电池,至于能否是革命性的技术变革是次要的。ElonMusk发布的5大黑科技,其实就是特斯拉的电动车财富的降本宣言,而在此之前,宁德时代和比亚迪也先后推出CTP理念和刀片电池理念,专注于降本提效。

动力电池的主角,短期仍是中日韩三国角力。电池日没有呈现化学性质的革命性变革,特斯拉的5大黑科技,除干电极技术外,大电芯、硅基、高镍低钴、一体化设想等其他技术专业的动力电池厂商也都有积极的规划,好比宁德时代方案在2023年推出的CTC(CelltoChassis)技术等。短期来看,动力电池领域的主角在必然工夫内依然将是CATL、LG、松下等龙头企业,从全球动力电池装机来看,2020年上半年,全球装机根本造成三足鼎立态势,此中松下、LG化学和宁德时代市场份额别离为26%、25%和21%(宁德时代在一季度受疫情影响装机份额下降鲜亮,二季度装机全球第一);而从集中度来看,全球动力电池装机的集中度进一步回升,2019年全球动车电池装机Top3装机占比约68%,到2020年上半年这一占比已提升至72%。不过,特斯拉2022年100GWh、2030年3TWh的动力电池开展结构以及从上游锂资源到末端光充储一体化的能源体系建设,这些仍然是值得我们重点存眷和考虑的问题。

虽无颠覆世界的革命性变革,但仍然是碾压式的技术迭代。因疫情影响一再推延的2020AnnualShareholderMeetingandBatteryDay,终于在2020年9月23日揭开了神秘的面纱。为电池日造势许久的ElonMusk,并未给存眷者带来电化学层面的颠覆性革命,业界所等待的百万英里续航电池和无钴电池都没有如期而至。然而,无极耳的4680电池、硅负极、去钴化、CTC、干电极等5大黑科技仍然是在动力电池行业碾压式的技术迭代。同时,续航里程836km、百米加速低于2.1秒的ModelSPlaid以及2.5万美圆的高性价比版电动车继续引领全球电动车财富,丰俭由人的选择也让出产者为之兴奋。

毫无疑问,连续降低老本仍然是财富面临的首要任务。站在出产者的角度,最好的电池意味着在保障安详的根底上厂商可以提供的更自制、续航更长、充电更快/性能更强的动力电池,至于能否是革命性的技术变革是次要的。ElonMusk发布的5大黑科技,其实就是特斯拉的电动车财富的降本宣言。特斯拉预期其新的电池技术有望使续航里程有54%的提升,每kWh老本节约56%以及投资额降低69%。这些老本的下降,有来自于设想与工艺层面的技术革新,好比4680的电芯设想方面将使老本下降14%,干电极技术和组装线效率提升以及使用电子系统多电芯加工将使老本下降18%,一体化设想大约降低7%老本;同时还有来自电池资料层面的革新,好比负极方面硅含量提升将使老本下降5%老本,正极方面重镍轻钴道路以及便宜正极原料等将使老本下降12%。目前技术的成熟仍必要一点工夫,大约于2022年初步实现提效降本。

四个故事明晰明确地给业界讲大白ElonMusk将如何实现本人的降本宣言。首先,在电芯设想领域,特斯拉进一步增大电芯尺寸,新款4680电池的电芯直径为46毫米,长度为80毫米;与前款比拟,能量密度增多5倍,电池功率提升6倍,续航里程增多16%,无极耳技术有望处置惩罚惩罚电芯增大后散热和鼓胀等问题。其次,在正负极资料领域,负极资料特斯拉将坚持硅负极道路,使用从头设想的硅资料,通过纳米化和聚合物资料包覆的方式处置惩罚惩罚硅膨胀问题;正极资料特斯拉将贯彻重镍轻钴,核壳体系,同时,选择差异的正极资料对应差异车型和产品,而建设正极工厂与实现本地化供应将连续协助正极资料降本。第三,在电池工厂领域,特斯拉正式推出干电极技术工艺,通过无溶剂方式执行,在简化工序的同时实现能量密度和循环性能的提升,在组装上,特斯拉致力于造成大概量、间断性的组装,有望将效率提升7倍。而在工艺电子化方面,特斯拉通过电子系统造成多个电芯同时定型加工和管控,特斯拉大约老本将勤俭86%,步伐将勤俭75%;且特斯拉发布自产电池产能扩张结构,2022年100GWh,2030年3TWh。第四,在电池系统领域,特斯拉延续Model3到ModelY的一体化设想思路,铸件数量越来越少;与此同时,停止构造化电池设想,电池将间接内置在汽车构造中,有效减轻整体重量,减少中间工序,搭配碳纤维支架,造成蜂巢状构造,大约此门径将缩短制造过程约10%的工夫,且发明出的新空间可以装进更多电池,提升约14%续航里程。

动力电池的主角,短期仍是中日韩三国角力。电池日没有呈现化学性质的革命性变革,对动力电池财富链的企业来说,可以说是长舒一口气。特斯拉的5大黑科技,除干电极技术外,大电芯、硅基、高镍低钴、一体化设想等其他技术专业的动力电池厂商也都有积极的规划,好比宁德时代方案在2023年推出的CTC(CelltoChassis)技术等。短期来看,动力电池领域的主角在必然工夫内依然将是CATL、LG、松下等龙头企业。不过,特斯拉2022年100GWh、2030年3TWh的动力电池开展结构以及从上游锂资源到末端光充储一体化的能源体系建设,这些仍然是值得我们重点存眷和考虑的问题。

投资建议:1)重点引荐特斯拉电池日相关技术当先厂商璞泰来、新宙邦(Maxwell电容器化学品供应商)、当升科技(高镍正极送样)、建议存眷贝特瑞、诺德股份等;2)特斯拉产品力突出,股票配资,连续引领全球电动化浪潮,重点引荐特斯拉财富链宏发股份、三花智控、旭升股份、奥特佳、银轮股份、拓普集团;3)特斯拉鲶鱼效应的动员,使电动车行业已逐步进入产品驱动力时代目前行业各环节整体集中度出现回升趋势,中国财富链价值连续凸显;连续重点引荐:宁德时代、恩捷股份、科达利、嘉元科技、中材科技、比亚迪等,建议存眷:欣旺达、亿纬锂能、孚能科技等。