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新能源汽車(chē)當(dāng)前的痛點(diǎn)包括續(xù)航能力、充電效率、成本、安全性等，電池成為新能源汽車(chē)滲透率提升的關(guān)鍵。大圓柱電池擁有高能量密度、強(qiáng)快充、高安全、長(zhǎng)壽命等相對(duì)優(yōu)勢(shì)，與中高端乘用車(chē)對(duì)于長(zhǎng)續(xù)航和超快充的需求較為契合，成為了未來(lái)中高端電動(dòng)車(chē)的最優(yōu)解。目前各大企業(yè)積極規(guī)劃布局大圓柱電池產(chǎn)線，大圓柱電池在2024年有望加速出貨。

在本報(bào)告中，我們將對(duì)大圓柱電池行業(yè)的生產(chǎn)、技術(shù)、市場(chǎng)等方面進(jìn)行全面的分析。首先，我們將回顧大圓柱電池的發(fā)展歷程，并分析其所具備的優(yōu)勢(shì)。隨后，我們將分析目前行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，包括應(yīng)用市場(chǎng)、主要參與者競(jìng)爭(zhēng)格局及產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等內(nèi)容。另外，我們將通過(guò)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的深入探討，介紹大圓柱電池的制造過(guò)程和關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)相關(guān)公司進(jìn)行梳理。最后，展望未來(lái)大圓柱電池市場(chǎng)。

01

行業(yè)概述

1、電池三種封裝形式

按照封裝形式來(lái)劃分，鋰電池可以分為方形、圓柱與軟包三種形態(tài)。封裝形式是指單體鋰電池的封裝結(jié)構(gòu)，不同的封裝形式對(duì)應(yīng)不同的工藝制程，也對(duì)應(yīng)了不同形態(tài)的電池精密結(jié)構(gòu)件。目前，鋰電池封裝形式技術(shù)路線主要包括圓柱、方形、軟包三種形式。

（1）方形：通常采用卷繞或者疊片工藝進(jìn)行裸電芯的制作，以方形的鋁殼或者鋼殼作為封裝材料。方形電池有成組效率高、單體容量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但其一致性較低、散熱難度大。

（2）軟包：軟包動(dòng)力電池采用鋁塑膜作為外殼，通常采用疊片工藝進(jìn)行裸電芯的制作。軟包電池有單體能量密度高、電化學(xué)性能良好、安全性高、設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，但其產(chǎn)品一致性要求更高、成組效率相對(duì)較低、成本相對(duì)較高。

（3）圓柱：圓柱電池通常采用圓柱形的鋼殼進(jìn)行封裝，裸電芯制作采用卷繞工藝。圓柱電池具有一致性好、生產(chǎn)效率高、系統(tǒng)層面散熱能力強(qiáng)，尺寸升級(jí)后可一定程度上改善其原本的單體能量密度低、模組所需電芯多及其導(dǎo)致的壽命差、管理復(fù)雜等問(wèn)題。但總的來(lái)說(shuō)，其能量密度較低、產(chǎn)品的成組效率較低仍然是較為明顯的劣勢(shì)。

2、圓柱電池發(fā)展歷程

圓柱電池由索尼公司發(fā)明，早期應(yīng)用于消費(fèi)電池，特斯拉將其在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域普及。1991年索尼公司發(fā)明全球首款商業(yè)化鋰電池-18650圓柱電池，開(kāi)啟鋰電池商業(yè)化進(jìn)程。早期圓柱電池多用于筆記本電腦等消費(fèi)類產(chǎn)品。2008年，特斯拉Roadster上市，搭載松下生產(chǎn)的近7000顆圓柱電池，開(kāi)創(chuàng)電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用圓柱電池的先河。2017年，特斯拉與松下聯(lián)合推出21700圓柱電池并搭載于Model3中，該電池采用NCA+少量摻硅負(fù)極方案，單體容量較18650電池提升約50%。2020年9月，特斯拉正式發(fā)布4680大圓柱電池，單體容量較21700電池提升5倍，并且成本實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化。

3、大圓柱電池優(yōu)勢(shì)

（1）能量密度得到提升

圓柱電池向大直徑發(fā)展，能量密度得到提升。特斯拉21700電池較18650電池實(shí)現(xiàn)了單體能量50%的提升；4680電池較21700電池能量提升了5倍，功率提升了6倍，續(xù)航對(duì)應(yīng)提升16%。隨著電池尺寸的增大，電池不貢獻(xiàn)能量密度的結(jié)構(gòu)件等重量或體積占比會(huì)減小，從而電池的能量密度可以得到提升。此外，單體電池尺寸和容量提升后，整體電池包的空間利用率和成組效率得到相應(yīng)提升，從而帶來(lái)電池包的能量密度提升以及成本的下降（4680電池相比于21700電池單KWh成本降低14%）。

（2）兼顧續(xù)航和經(jīng)濟(jì)性

46mm外徑是兼顧續(xù)航和經(jīng)濟(jì)性的設(shè)計(jì)方案。在動(dòng)力領(lǐng)域，圓柱電池尺寸增大雖然能夠提升能量密度、減少整車(chē)使用的電芯節(jié)數(shù)，降低電池管理系統(tǒng)的管理難度，然而也會(huì)帶來(lái)性能和其他方面的問(wèn)題。隨著外徑的增大，電池不貢獻(xiàn)容量的部件占比會(huì)減少，生產(chǎn)效率會(huì)得到提升，因此成本會(huì)隨之降低。當(dāng)外徑增加到46mm后，整車(chē)的續(xù)航開(kāi)始下降，同時(shí)降本的邊際效益也逐步趨緩，因此綜合考慮電池的整體性能和經(jīng)濟(jì)性兩方面，46mm外徑是當(dāng)前技術(shù)水平下的最優(yōu)解。

大圓柱電池的高度尺寸則主要是與整車(chē)廠的底盤(pán)和電池包設(shè)計(jì)有關(guān)，目前主流的高度尺寸為80/95mm。其中，80mm高度設(shè)計(jì)以特斯拉為代表，而95mm高度設(shè)計(jì)以寶馬為代表。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)快充具備安全性

大圓柱電池是目前幾種主流電池形態(tài)中安全性最高的，因其應(yīng)力均勻，散熱性能好，電芯數(shù)量下降與無(wú)極耳設(shè)計(jì)等降低了電池的熱管理難度，疊加泄壓閥、集成結(jié)構(gòu)件等技術(shù)增強(qiáng)了電池包的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。由于大圓柱電池采用無(wú)極耳技術(shù)，縮短了電子電流在電池中的移動(dòng)距離，從而能夠大幅提高充電速度。

02

行業(yè)現(xiàn)狀

1、目前方形電池是主流路線，圓柱市場(chǎng)份額較低

2018-2019年全球方形電池占比超過(guò)50%，由于寧德時(shí)代、比亞迪等方形電池廠商全球市場(chǎng)份額的擴(kuò)大，方形電池占比持續(xù)增長(zhǎng)。

2022年方形電池占國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝車(chē)量93.20%，圓柱占比僅4.50%。由于寧德時(shí)代、比亞迪等方形電池廠商在國(guó)內(nèi)的統(tǒng)治性地位，2022年方形電池在國(guó)內(nèi)的份額達(dá)到了93.20%，相對(duì)其他兩種封裝形式的電池?fù)碛薪^對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

2、圓柱電池日韓企業(yè)市場(chǎng)率領(lǐng)先，46系未來(lái)將成為汽車(chē)和儲(chǔ)能用電池的主流型號(hào)

根據(jù)EVTank數(shù)據(jù)顯示，目前圓柱電池日韓企業(yè)全球市場(chǎng)率領(lǐng)先。2022年全球主要圓柱電池企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局進(jìn)一步優(yōu)化，行業(yè)集中度持續(xù)提升，日本松下、韓國(guó)的LGES和三星SDI三家企業(yè)在圓柱電池的市場(chǎng)合計(jì)份額由2021年的48.9%增長(zhǎng)到2022年的59.7%，LGES的市場(chǎng)份額提升最為明顯。EVTank的研究表示，圓柱電池未來(lái)需求端的增長(zhǎng)將以汽車(chē)和儲(chǔ)能為主，以4680、4695等為代表的大圓柱電池在2022年實(shí)現(xiàn)了小批量的生產(chǎn)并預(yù)計(jì)在未來(lái)將迎來(lái)大批量出貨，成為汽車(chē)和儲(chǔ)能用電池的主流型號(hào)。

3、各大車(chē)企和電池企業(yè)跟進(jìn)大圓柱設(shè)計(jì)方案

特斯拉4680電池發(fā)布以來(lái)，全球主要車(chē)企及電池廠積極跟進(jìn)，紛紛布局大圓柱電池。特斯拉在2020年9月的電池日推出了4680電池。2023年6月及10月，特斯拉第1000萬(wàn)顆及第2000萬(wàn)顆4680電池相繼下線，意味著特斯拉在6-10月的生產(chǎn)速度已達(dá)到250萬(wàn)顆/月。此外，松下也在美國(guó)進(jìn)行了4680電池的布局，以滿足特斯拉的需求。國(guó)內(nèi)電池企業(yè)億緯鋰能、國(guó)軒高科等也已有大圓柱電池項(xiàng)目落地。

車(chē)企積極布局大圓柱電池。除特斯拉加速推進(jìn)4680電池落地及大規(guī)模應(yīng)用外，寶馬、通用、江淮等海內(nèi)外車(chē)企均已公開(kāi)宣布將使用或考慮使用大圓柱電池，大圓柱電池的批量應(yīng)用進(jìn)程有望提速。

電池企業(yè)快速推進(jìn)大圓柱電池的研發(fā)及工業(yè)化，大圓柱電池在2024年有望加速出貨。基于應(yīng)用端對(duì)大圓柱技術(shù)的廣泛接納，目前全球已超50家企業(yè)布局大圓柱電池產(chǎn)品并進(jìn)行了產(chǎn)能規(guī)劃，其中達(dá)GWh級(jí)產(chǎn)能規(guī)劃的企業(yè)超15家。特斯拉目前已有2座工廠開(kāi)始4680電池的批量化生產(chǎn)，其長(zhǎng)期產(chǎn)品端方面，旗下Model Y AWD車(chē)型已實(shí)現(xiàn)裝機(jī)，同時(shí)搭載4680電池的電動(dòng)皮卡Cybertruck車(chē)型也將進(jìn)入批量交付階段，遠(yuǎn)期特斯拉還計(jì)劃在電動(dòng)卡車(chē)Semi上應(yīng)用大圓柱電池產(chǎn)品。億緯鋰能等開(kāi)始起量，2023年行業(yè)產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)12GWh。2023Q3起特斯拉4680大圓柱電池生產(chǎn)效率已明顯提升，預(yù)計(jì)特斯拉自制電池2024年將加速量產(chǎn)，億緯鋰能2023年底已量產(chǎn)4680電池，預(yù)計(jì)2024年有望加速量產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)裝車(chē)。

4、企業(yè)加速布局儲(chǔ)能市場(chǎng)，助力大圓柱需求提升

戶用儲(chǔ)能未來(lái)幾年需求仍有望高增長(zhǎng)。戶用儲(chǔ)能電池技術(shù)路線以磷酸鐵鋰為主，主要包括方形、軟包及圓柱等不同類型電池，其中方形以50Ah-100Ah為主，軟包為30Ah-80Ah，圓柱為10Ah-50Ah。根據(jù)高工鋰電發(fā)布的調(diào)研統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)儲(chǔ)能鋰電池出貨量達(dá)到130GWh，同比增長(zhǎng)高達(dá)170.8%，其中戶用儲(chǔ)能領(lǐng)域增速最為顯著，同比增長(zhǎng)超過(guò)3.5倍。

大圓柱磷酸鐵鋰電池備受戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)的青睞。目前，戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)容量正從3kWh-5kWh向5kWh-20kWh迭代，儲(chǔ)能系統(tǒng)的升級(jí)對(duì)電池容量、成本、功率以及安全性提出了更高的要求。大圓柱電池得益于無(wú)極耳技術(shù)、制造工藝和材料體系優(yōu)化，在單體容量、成本、性能、循環(huán)和安全方面優(yōu)勢(shì)明顯，例如大圓柱電池采用的磷酸鐵鋰材料本身具備較高的安全性，同時(shí)大圓柱電池采用高強(qiáng)度鋼殼設(shè)計(jì)，受極組膨脹影響形變小、抗沖擊、可靠性更高。結(jié)合市場(chǎng)需求和技術(shù)迭代來(lái)看，大圓柱電池發(fā)展趨勢(shì)明顯，目前相關(guān)企業(yè)正積極針對(duì)大圓柱儲(chǔ)能電池展開(kāi)研發(fā)工作，致力于將大圓柱電池的循環(huán)壽命向5000次甚至更高次數(shù)瞄準(zhǔn)。

多家企業(yè)密集布局大圓柱磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池。2023年1月24日，特斯拉首次確認(rèn)不僅會(huì)將4680電池用在電動(dòng)汽車(chē)上，還會(huì)將其拓展到儲(chǔ)能領(lǐng)域，例如戶儲(chǔ)電池Powerwall。國(guó)內(nèi)包括億緯鋰能、鵬輝能源、海辰儲(chǔ)能、航天鋰電等不少電池企業(yè)自2022年已經(jīng)規(guī)劃或開(kāi)始布局適用于儲(chǔ)能市場(chǎng)的磷酸鐵鋰大圓柱電池。億緯鋰能針對(duì)戶儲(chǔ)市場(chǎng)推出了40135系列大圓柱磷酸鐵鋰電池。鵬輝能源推出的40135型號(hào)大圓柱磷酸鐵鋰電池已收到客戶訂單，適用于便攜儲(chǔ)能、戶用儲(chǔ)能等多領(lǐng)域。此外，時(shí)代聯(lián)合、中比新能源、華立源和博立威等企業(yè)都在通過(guò)做大圓柱電芯尺寸來(lái)降低成本，進(jìn)而滿足戶用儲(chǔ)能電池應(yīng)用場(chǎng)景需求。

03

產(chǎn)業(yè)鏈分析

大圓柱電池上游包括正極、負(fù)極、電解液、結(jié)構(gòu)件等材料及制造設(shè)備。中游為大圓柱電池制造商。下游為應(yīng)用領(lǐng)域。大圓柱電池將推動(dòng)電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變化及電化學(xué)體系優(yōu)化與迭代。

1、大圓柱電池在設(shè)計(jì)與工藝實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)

（1）生產(chǎn)技術(shù)

大圓柱電池采用全極耳技術(shù)提升快充性能、增大散熱面積。極耳是從圓柱電芯中將正負(fù)極引出的金屬導(dǎo)電體，主要成分為鋁和銅，是電池充放電的接觸點(diǎn)。全極耳技術(shù)是將電子的傳輸路徑從沿極耳到集流盤(pán)的橫向傳輸變?yōu)榧�流體縱向傳輸。

全極耳技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：1）提高安全性：電子流通路徑縮短，電池發(fā)熱量有望明顯下降。同時(shí)全極耳設(shè)計(jì)增大了極耳端面的散熱面積，增強(qiáng)電池的熱穩(wěn)定性。2）提升倍率性能：全極耳設(shè)計(jì)降低電池內(nèi)阻，提高電子流動(dòng)速度，提高快充性能。

特斯拉提出干電極技術(shù)，簡(jiǎn)化工藝、降低成本。干電極技術(shù)是指將PTFE（聚四氟乙烯）粘合劑與正極/負(fù)極活性材料混合，再通過(guò)噴涂或者高溫?cái)D壓等方式形成材料帶，然后將電極材料帶層壓到集流體上形成電極。

干電極技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：1）簡(jiǎn)化工藝：省卻了傳統(tǒng)濕法工藝中將具有粘合劑的溶劑與正極/負(fù)極粉末混合后，將漿料涂在集流體上干燥的環(huán)節(jié)。2）降低成本：節(jié)省了溶劑的原料成本與溶劑使用、蒸發(fā)、回收的設(shè)備成本。3）電極性能好：粘合劑以纖維狀存在，使得電極活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑顆粒接觸更為緊密，電極的導(dǎo)電性好、容量高、充放電速度快。4）兼容負(fù)極補(bǔ)鋰工藝：干電極技術(shù)無(wú)需使用有機(jī)溶劑，因而負(fù)極補(bǔ)鋰時(shí)可以直接使用鋰粉，以此優(yōu)化首效低的問(wèn)題。

（2）生產(chǎn)流程

結(jié)構(gòu)件和工藝方面，隨著產(chǎn)業(yè)化放量大潮將近，相關(guān)電池公司擴(kuò)產(chǎn)意愿逐漸明朗，極耳激光切割、揉平、激光焊接等設(shè)備環(huán)節(jié)面臨著升級(jí)需求，以激光設(shè)備和激光器為代表的設(shè)備有望率先受益，同時(shí)由于電池結(jié)構(gòu)件的復(fù)雜程度提高，單體價(jià)值量隨之提升，圍繞特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)零件和零件材料公司有望受益。

大圓柱電池生產(chǎn)流程主要包括：電極制備、電芯卷繞、組裝、注液、化成、分選等幾大工序。大圓柱電池與21700電池生產(chǎn)工藝差別之處主要在于：極耳模切與揉平、集流盤(pán)焊接等工序。直接影響了4680電池的良品率，導(dǎo)致電池規(guī)模量產(chǎn)困難。實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)需達(dá)到90%以上的良率，這僅靠電芯企業(yè)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)大圓柱電池裝配段難以實(shí)現(xiàn)，還需要聯(lián)合鋰電設(shè)備企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)和工藝革新，從而實(shí)現(xiàn)良率突破，以達(dá)到規(guī)模量產(chǎn)要求。

極耳模切/卷繞：部分設(shè)備企業(yè)致力于打造激光模切卷繞一體化，新產(chǎn)品技術(shù)迭代加快。無(wú)極耳結(jié)構(gòu)對(duì)激光切割的速度、精度提出更高的要求，也增加了卷繞環(huán)節(jié)的難度，其中卷繞張力控制、卷繞速度及效率都是影響電池產(chǎn)品良率的關(guān)鍵。部分企業(yè)從設(shè)備集成化著手，通過(guò)結(jié)構(gòu)和功能的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將激光切割設(shè)備、卷繞設(shè)備、極耳成型結(jié)構(gòu)集成，大幅節(jié)約占地面積，并降低了成本和能耗。目前，易鴻智能激光模切卷繞一體機(jī)已應(yīng)用于頭部動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)線，其在張力精度控制、線速度適當(dāng)匹配等均處于行業(yè)優(yōu)勢(shì)地位。贏合科技的激光切卷繞一體機(jī)產(chǎn)品可以有效解決模切制片毛刺大、效率低、除塵不徹底、一致性不好等行業(yè)痛點(diǎn)，目前已開(kāi)始向特斯拉、LG等頭部企業(yè)供貨。

極耳揉平：無(wú)極耳揉平工藝產(chǎn)生新需求。在大圓柱電池制造工藝中，無(wú)極耳電芯卷繞后通常端部不平整且有較多毛刺，為避免電芯入殼時(shí)對(duì)電池外殼的內(nèi)側(cè)壁造成刮傷，需對(duì)電芯端部進(jìn)行揉平處理，待電池卷芯的斷面平整后再與集流體焊接。傳統(tǒng)的揉平方法是通過(guò)揉平機(jī)的揉平頭直接接觸在無(wú)極耳上，隨著揉平頭的自轉(zhuǎn)靠近無(wú)極耳后，碾轉(zhuǎn)帶動(dòng)無(wú)極耳揉平在卷繞電芯的端部，然而這種傳統(tǒng)的揉平方法存在以下問(wèn)題：1）揉平速度過(guò)快時(shí)，極片容易外翻；2）揉平時(shí)候容易產(chǎn)生較多金屬屑，導(dǎo)致內(nèi)部短路；3）揉平時(shí)由于摩擦容易產(chǎn)生大量粉塵。

新型無(wú)極耳揉平技術(shù)有望打開(kāi)新的市場(chǎng)空間。目前，逸飛激光通過(guò)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的行星式揉平整形技術(shù)，在正負(fù)極集流體許用應(yīng)力范圍值內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)極耳高速、無(wú)損成型，嚴(yán)格控制了因摩擦導(dǎo)致集流體受損、破裂產(chǎn)生的粉塵與顆粒。驕成超聲采用的超聲波揉平設(shè)備具有所需壓力小、揉平過(guò)程變形小、箔材緊密程度高、需要能量小，瞬間功率小等特點(diǎn)，近年來(lái)已與寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能等鋰電頭部企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系。

激光焊接：設(shè)備有望實(shí)現(xiàn)單體價(jià)值量提升，并受益于大圓柱電池放量，迎來(lái)量?jī)r(jià)齊升。無(wú)極耳圓柱電池規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用的核心在于通過(guò)激光焊接實(shí)現(xiàn)集流體與集流盤(pán)、正負(fù)極蓋板的全面積焊接。極耳數(shù)量的增加對(duì)焊接的精度、質(zhì)量、一致性提出了更高的要求，促使激光工藝設(shè)備從傳統(tǒng)電池的脈沖激光器點(diǎn)焊，轉(zhuǎn)變?yōu)?680的連續(xù)激光焊接設(shè)備，激光焊接工序從5道增加至7道。單顆方形電池的電池容量約為150-250Ah，而單顆4680電池的電池容量?jī)H為25Ah，生產(chǎn)一臺(tái)特斯拉Model Y需要約960顆4680電池。因此無(wú)論從單體電芯層面，還是從所需電池總數(shù)層面，4680電池技術(shù)帶來(lái)的焊點(diǎn)數(shù)量相較傳統(tǒng)電池均增加約5倍，即生產(chǎn)單GWh的4680電池相較于18650和21700電池產(chǎn)線增加5臺(tái)焊接設(shè)備。

電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，部分大圓柱電池采用CTC（電芯集成到汽車(chē)底盤(pán)）設(shè)計(jì)。圓柱電池殼體可提供一定的結(jié)構(gòu)剛性，因而能夠在受到外部沖擊后更好防止形變影響電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與CTC設(shè)計(jì)具有更高契合度。特斯拉取消了大圓柱電池陣列的電池蓋板，電池上表面零件與車(chē)身結(jié)構(gòu)連接集成而后發(fā)揮了座椅固定及車(chē)身橫梁的功能，進(jìn)而提高了空間利用率。根據(jù)特斯拉研究，采用CTC與一體化壓鑄技術(shù)后，電池單Wh成本能夠下降7%左右。

2、化學(xué)材料變化：大圓柱電池推動(dòng)電化學(xué)體系優(yōu)化與迭代

化學(xué)材料方面，技術(shù)創(chuàng)新使得大圓柱電池具備更高的安全上限，相比于21700電池，大圓柱電池可以適配高鎳正極、硅基負(fù)極等更高能量密度的化學(xué)體系，從而充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，這進(jìn)一步推動(dòng)了大圓柱電池材料體系的更新：為解決硅基負(fù)極的膨脹問(wèn)題，導(dǎo)電劑需要使用單壁碳納米管；為適配正極高鎳化，需要提升新型鋰鹽LiFSI的用量比例。

（1）正極材料：助力高鎳與超高鎳材料需求快速增長(zhǎng)

大圓柱電池需要提升單體電芯能量密度：大圓柱電池相較目前主流的方形電池成組效率較低，需搭載更高能量密度的材料來(lái)提升單體電芯的能量密度，從而保障其成組后保持可觀的能量密度。根據(jù)能量密度W=qU（容量×電壓）的計(jì)算公式，容量與電壓兩者共同決定了材料的能量密度。在動(dòng)力電池應(yīng)用領(lǐng)域，NCM三元材料因其容量大且能量提升仍有較大潛力而有望在大圓柱電池里面受到廣泛應(yīng)用。

提升正極材料能量密度的主要技術(shù)路徑為高電壓化和高鎳化：動(dòng)力電池的性能主要取決于能量密度這一核心指標(biāo)，而正極材料的能量密度高低將直接影響動(dòng)力電池的綜合表現(xiàn)。容量與電壓兩者共同決定了材料的能量密度。

為實(shí)現(xiàn)能量密度的提升，行業(yè)內(nèi)主要通過(guò)提升材料的充電電壓（高電壓化）與提升鎳含量（高鎳化）來(lái)提高下游動(dòng)力電池能量密度。其中，高電壓化路線通過(guò)提升電池充電截止電壓使得正極材料在更高電壓下脫出更多的鋰離子，從而同時(shí)提升容量與工作電壓，進(jìn)而達(dá)到提升能量密度的目的。如下表中所示，將Ni6系NCM三元材料典型產(chǎn)品（Ni65）的充電電壓由4.25V提升至4.40V可實(shí)現(xiàn)能量密度約10%的提升，綜合性能與充電電壓4.20V的Ni8系典型產(chǎn)品基本持平；高鎳化路線則通過(guò)提升NCM三元材料中鎳元素的比例，可以使材料在較低的電壓下（充電截止電壓小于4.3V）脫出更多的鋰離子，從而達(dá)到提升材料容量的目的，如Ni8系、Ni9系三元材料。高電壓化與高鎳化兩大技術(shù)路線在最終目標(biāo)方面具備一致性，即持續(xù)提升現(xiàn)有材料容量，縮小實(shí)際容量與理論容量之間的差異。

（2）負(fù)極材料：更適配摻硅負(fù)極，碳納米管搭配使用

硅基負(fù)極是負(fù)極材料發(fā)展方向：目前，石墨負(fù)極材料的比容量性能逐漸趨于理論值。為進(jìn)一步提升動(dòng)力電池的能量密度，新型負(fù)極材料正在積極研發(fā)中，其中，硅基材料由于具有極高的能量密度（理論比容量為4200mAh/g，是石墨負(fù)極材料的10倍）、較低的脫鋰電位以及相對(duì)出色的安全性能，有望成為下一代負(fù)極材料研發(fā)的主流方向。

膨脹大、首效低、導(dǎo)電性差是硅基負(fù)極的主要問(wèn)題：1）硅材料在充放電時(shí)膨脹嚴(yán)重，體積變化達(dá)到300%。這種不斷收縮膨脹會(huì)造成硅基負(fù)極材料產(chǎn)生裂紋直至粉化，破壞電極材料與集流體的接觸性，使得活性材料從極片上脫離，引起電池容量的快速衰減；2）硅負(fù)極首效較低，硅負(fù)極體積變化會(huì)導(dǎo)致硅負(fù)極表面的固體電解質(zhì)（SEI）膜隨著硅體積的變化而發(fā)生破裂，新暴露在表面的硅在充放電過(guò)程中會(huì)持續(xù)生成新的SEI膜，繼而不斷地消耗來(lái)自正極的活性鋰和電解液；3）硅的導(dǎo)電性能相較碳材料來(lái)說(shuō)更差，在高倍率下不利于電池容量的有效發(fā)揮。

大圓柱電池更適配硅基負(fù)極：硅基負(fù)極材料在能量密度方面有明顯優(yōu)勢(shì)，但是硅基負(fù)極材料的膨脹較大，在電池多次充放電過(guò)程中極片容易受到損壞從而導(dǎo)致循環(huán)壽命下降。方形卷繞電池極極片有較為脆弱的拐角處，在極片發(fā)生膨脹時(shí)拐角處更容易受到損傷，而大圓柱電池的極片為受力均勻的圓柱形，在極片發(fā)生膨脹時(shí)不易受到損傷。

特斯拉自產(chǎn)4680電池采用硅負(fù)極：在2020年9月22日的電池日上，特斯拉表示計(jì)劃采用冶金硅作為原材料，通過(guò)離子導(dǎo)電高分子進(jìn)行涂覆、以及特殊膠粘劑（Binder）混合的形式，通過(guò)包覆方法以及改進(jìn)粘結(jié)劑的方式來(lái)提升性能。

在對(duì)能量密度要求逐步提升的行業(yè)背景下，硅基負(fù)極材料逐步成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。已有包括貝特瑞在內(nèi)的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了硅基負(fù)極材料的量產(chǎn)。在行業(yè)下游，以特斯拉為代表的汽車(chē)廠商已開(kāi)始采用硅基負(fù)極的動(dòng)力電池。隨著高鎳三元材料NCM811、NCA及其他配套材料的技術(shù)逐漸成熟，硅基負(fù)極搭配高鎳三元材料的體系成為未來(lái)高端鋰電池發(fā)展趨勢(shì)，硅基負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加快。近年來(lái)，隨著下游動(dòng)力電池行業(yè)對(duì)高能量密度負(fù)極材料需求的增長(zhǎng)，硅基負(fù)極材料出貨量快速增長(zhǎng)。

（3）電解液：新型鋰鹽LiFSI用量有望穩(wěn)步提升

新型鋰鹽LiFSI更加契合大圓柱電池高電壓、高倍率的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的六氟磷酸鋰相比，LiFSI在導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性等方面均具有更出色的表現(xiàn)，進(jìn)而能夠增強(qiáng)電池的寬溫性、高安全等性能。根據(jù)鑫欏鋰電數(shù)據(jù)，LiFSI現(xiàn)報(bào)價(jià)在24萬(wàn)元/噸，伴隨與六氟報(bào)價(jià)逐步趨近，其憑借穩(wěn)定性、導(dǎo)電性等優(yōu)勢(shì)，有望進(jìn)一步提升在電解液中的添加比例。

企業(yè)積極擴(kuò)產(chǎn)LIFSI，成本和性能將決定開(kāi)工率。LIFSI最開(kāi)始由日本觸媒于2013年開(kāi)始量產(chǎn)，且受工藝壁壘高、提純過(guò)程復(fù)雜等影響，該產(chǎn)品呈現(xiàn)壟斷特點(diǎn)。隨著2017年前后國(guó)內(nèi)企業(yè)陸續(xù)開(kāi)展中試，如天賜材料、康鵬科技、新宙邦等公司相繼突破技術(shù)瓶頸，逐步打破日韓企業(yè)壟斷格局。國(guó)內(nèi)廠商積極擴(kuò)產(chǎn)，2023年底總產(chǎn)能預(yù)計(jì)超過(guò)7萬(wàn)噸，其中國(guó)內(nèi)產(chǎn)能超過(guò)94%。到2025年，LIFSI產(chǎn)能預(yù)計(jì)突破19萬(wàn)噸。LIFSI擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏積極，但多數(shù)產(chǎn)線仍處于調(diào)試階段，開(kāi)工率取決于產(chǎn)品質(zhì)量，最終取決于產(chǎn)品成本，中長(zhǎng)期具備規(guī)模效應(yīng)且成本控制能力強(qiáng)企業(yè)將脫穎而出。

（4）導(dǎo)電劑：?jiǎn)伪谔脊芨�適配高鎳+硅負(fù)極體系

高鎳正極和硅基負(fù)極帶動(dòng)碳納米管（CNT）需求。高鎳正極導(dǎo)電性能差，CNT更契合需求。硅基負(fù)極理論比容量高但應(yīng)用面臨較大挑戰(zhàn)：1）硅材料體積膨脹率達(dá)300%（碳材料為16%），材料易粉化；2）負(fù)極活性物質(zhì)易脫落；3）SEI膜處于破損修復(fù)動(dòng)態(tài)階段，厚度持續(xù)增加，界面阻抗提高，活性物質(zhì)消耗。

碳納米管（特別是單壁碳納米管）是硅基負(fù)極的理想導(dǎo)電劑之一：1）導(dǎo)電性能優(yōu)異：相較石墨烯，其一維結(jié)構(gòu)更容易搭建有效導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，彌補(bǔ)硅基負(fù)極導(dǎo)電性差的問(wèn)題；2）彈性高、機(jī)械性能強(qiáng)：特別是單壁碳管彈性更優(yōu)（是多壁碳管的3-10倍），能夠在硅材料體積碰撞時(shí)緊密連接各顆粒，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、減少活性物質(zhì)脫落；3）比表面積大、中空結(jié)構(gòu)優(yōu)，能夠緩解硅基負(fù)極在充放電過(guò)程中的體積變化的應(yīng)力，減少材料坍塌、提高循環(huán)壽命；4）改善倍率特性、高低溫性能等。

多壁碳納米管市場(chǎng)方面，國(guó)內(nèi)天奈科技行業(yè)領(lǐng)先、2022年市占率達(dá)到40.3%，集越納米、道氏技術(shù)等亦有可觀份額；海外企業(yè)來(lái)看卡博特收購(gòu)三順納米切入該領(lǐng)域，LG化學(xué)依托自身化工優(yōu)勢(shì)自研自用，日本東麗憑借碳材料領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)積極服務(wù)海外電池客戶。單壁碳納米管是導(dǎo)電劑發(fā)展新機(jī)遇，OCSiAl超前布局謀求先機(jī)。

（5）補(bǔ)鋰劑：提升能量密度，改善首圈效率

補(bǔ)鋰劑能夠優(yōu)化電池首圈效率和循環(huán)壽命。負(fù)極表面在形成SEI膜過(guò)程中，會(huì)不可逆消耗一定量的正極活性鋰，進(jìn)而造成首圈效率低、循環(huán)壽命差等問(wèn)題。補(bǔ)鋰劑實(shí)際上就是對(duì)電極材料進(jìn)行預(yù)鋰化，通過(guò)補(bǔ)充首圈循環(huán)過(guò)程中的鋰損耗，來(lái)提升首圈效率、能量密度和壽命。根據(jù)德方納米數(shù)據(jù)，添加2%補(bǔ)鋰劑能夠提升約5%的能量密度。

根據(jù)所作用電極的差異，補(bǔ)鋰可分為正極補(bǔ)鋰和負(fù)極補(bǔ)鋰。負(fù)極補(bǔ)鋰多使用鋰粉、鋰箔等產(chǎn)品。負(fù)極補(bǔ)鋰雖然作用更加直接且性能改善更明顯，但是由于金屬鋰活性高使用難度大、鋰粉難溶于粘結(jié)劑等問(wèn)題，使得其量產(chǎn)存在較大困難。正極補(bǔ)鋰多使用富鋰化合物和二元鋰化合物等產(chǎn)品。正極補(bǔ)鋰劑可以直接在合漿過(guò)程中添加，操作簡(jiǎn)單且無(wú)需對(duì)現(xiàn)有電池體系進(jìn)行改善，因而有望實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)。

補(bǔ)鋰劑未來(lái)有望在大圓柱電池領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用：1）動(dòng)力電池領(lǐng)域：硅基材料存在首圈效率低的問(wèn)題，補(bǔ)鋰劑能夠顯著提升其首圈效率并改善其循環(huán)壽命，推進(jìn)硅材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，例如上汽智己搭載的寧德時(shí)代摻硅補(bǔ)鋰方案，蔚來(lái)固態(tài)電池的無(wú)機(jī)預(yù)鋰化碳硅負(fù)極體系。2）儲(chǔ)能電池領(lǐng)域：添加補(bǔ)鋰劑后將進(jìn)一步優(yōu)化體系循環(huán)壽命。

（6）結(jié)構(gòu)件：大圓柱提高技術(shù)壁壘，預(yù)鍍鎳成為新的增量

圓柱電池結(jié)構(gòu)件主要包括：殼體、頂蓋等，其中頂蓋則由防爆片、密封圈、連接片、鋼帽等組成。電池的結(jié)構(gòu)件主要發(fā)揮著傳輸能量、承載電解液、保護(hù)安全性、固定支承電池等作用。

大圓柱電池與傳統(tǒng)圓柱電池結(jié)構(gòu)的差別在于：1）殼體增厚：部分大圓柱電池設(shè)計(jì)采用無(wú)模組結(jié)構(gòu)，需要發(fā)揮更多的結(jié)構(gòu)支撐等作用，部分企業(yè)大圓柱產(chǎn)品壁厚由21700電池的0.12-0.25mm增厚至0.5-0.6mm。2）正負(fù)極各新增一個(gè)集流盤(pán)：21700電池卷芯兩側(cè)防止正負(fù)極絕緣片，極耳焊接到正極頂蓋和負(fù)極底蓋上；而大圓柱電池采用全極耳設(shè)計(jì)，兩側(cè)直接焊接在集流盤(pán)上。3）熱電分離、防爆閥置于電芯底部：21700電池防爆閥位于電芯頂部，與汽車(chē)電氣連接區(qū)域相連，電芯熱失控時(shí)噴發(fā)物容易對(duì)電氣區(qū)域產(chǎn)生二次危害。大圓柱電池則是將防爆閥設(shè)計(jì)在電芯底部，實(shí)現(xiàn)熱電分離。

大圓柱電池結(jié)構(gòu)件性能要求高，且不同企業(yè)設(shè)計(jì)方案存在差異。大圓柱電池的結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度、抗拉要求更高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜度高且精密度要求高。同時(shí)，不同企業(yè)針對(duì)大圓柱電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如蓋帽位置、集流盤(pán)設(shè)計(jì)等存在差異，進(jìn)而使得結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品需要針對(duì)各家企業(yè)方案靈活生產(chǎn)。

封裝殼體作為電芯內(nèi)活性物質(zhì)與外界全生命周期的屏障，是包含鋰電池在內(nèi)的各類電池的重要組成部分。通常大圓柱殼體分為直通型殼體、變壁型殼體、擴(kuò)口型殼體、普通型殼體、防爆型殼體。

不同于方形電池的鋁殼，大圓柱電池采用鍍鎳鋼殼作為封裝材料。對(duì)耐壓強(qiáng)度的要求，大圓柱通常采用鋼殼作為封裝殼體，而鋰電池鋼殼的原材料主要是鋼帶，其生產(chǎn)流程包括清洗、連軋、退火、分剪、鍍鎳和沖制等流程。其中鍍鎳環(huán)節(jié)分為預(yù)鍍鎳和后鍍鎳兩種工藝，是為了防止電池正極活性材料對(duì)鋼殼氧化，增強(qiáng)耐腐蝕性的一種方式。預(yù)鍍鎳工藝是一種在電池殼沖壓之前對(duì)基礎(chǔ)鋼材進(jìn)行鍍鎳，再通過(guò)高溫回火處理從而讓鋼層和鎳層之間相互擴(kuò)散滲透形成鎳鐵合金層的技術(shù)工藝。

預(yù)鍍鎳是主流鍍鎳工藝，目前被日本廠商壟斷。相較于后鍍鎳工藝，預(yù)鍍鎳工藝對(duì)高速連續(xù)預(yù)鍍鎳的生產(chǎn)設(shè)備、電鍍液配方、擴(kuò)散退火溫度參數(shù)以及鋼帶平整技術(shù)等方面均對(duì)生產(chǎn)廠家有著更為嚴(yán)苛要求。同時(shí)，憑借著產(chǎn)品優(yōu)異的焊接、力學(xué)性能、耐腐蝕性能以及良好鍍層的均勻性等優(yōu)勢(shì)，預(yù)鍍鎳工藝廣泛應(yīng)運(yùn)于新能源汽車(chē)、高端電動(dòng)工具等領(lǐng)域。目前，國(guó)內(nèi)外主流鋰電池生產(chǎn)廠商均已由后鍍鎳轉(zhuǎn)化為預(yù)鍍鎳，預(yù)鍍鎳工藝成為行業(yè)主流趨勢(shì)。鋰電池預(yù)鍍鎳鋼基帶因具有較高的技術(shù)壁壘，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模國(guó)產(chǎn)化，主要被新日鐵、東洋鋼板等日本廠商所壟斷。

國(guó)內(nèi)企業(yè)逐步發(fā)力，逼近進(jìn)口產(chǎn)品水平。目前預(yù)鍍鎳國(guó)內(nèi)技術(shù)層面差距縮小至持平。以東方電熱的預(yù)鍍鎳產(chǎn)品在力學(xué)性能方面與新日鐵產(chǎn)品的對(duì)比為例，兩者產(chǎn)品原本在鍍層均勻度上有少許差距，經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)后，該差距已經(jīng)很小。力學(xué)性能的好壞主要對(duì)產(chǎn)品的沖制過(guò)程產(chǎn)生影響，例如產(chǎn)品是否會(huì)出現(xiàn)卡磨具、沖裂、劃傷、掉屑等情況，目前公司生產(chǎn)的預(yù)鍍鎳產(chǎn)品在品質(zhì)方面和進(jìn)口產(chǎn)品相比基本沒(méi)有差別。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)客戶結(jié)構(gòu)良好，國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)開(kāi)始積極布局預(yù)鍍鎳，預(yù)計(jì)未來(lái)產(chǎn)品規(guī)�；�之后��(huì)使成本下降，疊加國(guó)內(nèi)廠商的質(zhì)量提升，國(guó)產(chǎn)替代指日可待。

預(yù)計(jì)2026年預(yù)鍍鎳材料需求超53萬(wàn)噸，市場(chǎng)空間98億元。預(yù)計(jì)2025年全球大圓柱電池的需求量為381.4GWh，對(duì)應(yīng)的實(shí)際預(yù)鍍鎳需求約為38萬(wàn)噸。加上消費(fèi)類和堿性電池需求差不多在15萬(wàn)噸，總需求約在53萬(wàn)噸左右。若以1.85萬(wàn)元/噸的單價(jià)進(jìn)行計(jì)算，則2026年市場(chǎng)空間超98億元。

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相關(guān)公司

1、億緯鋰能

億緯鋰能成立于2001年，主要從事消費(fèi)電池、動(dòng)力及儲(chǔ)能電池的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售；2003年開(kāi)始深度布局鋰原電池業(yè)務(wù)，陸續(xù)實(shí)現(xiàn)鋰亞電池、鋰錳電池量產(chǎn)，已成為國(guó)內(nèi)鋰原電池龍頭企業(yè)；2009年在深圳創(chuàng)業(yè)板首批上市；2010年開(kāi)始布局消費(fèi)鋰離子電池業(yè)務(wù)，先后收購(gòu)德賽聚能、麥克韋爾與孚安特，消費(fèi)電池成為其業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)點(diǎn)；2015年開(kāi)始涉足動(dòng)力電池業(yè)務(wù)，加強(qiáng)技術(shù)追趕和產(chǎn)能建設(shè)，已成功供貨捷豹路虎、寶馬、小鵬、廣汽等整車(chē)廠；2018年開(kāi)始拓展儲(chǔ)能電池業(yè)務(wù)，成立武漢億星能源（后改名武漢億緯儲(chǔ)能），2023年與POWIN.LLC、ABS等外企簽訂約23.3GWh儲(chǔ)能電池供貨協(xié)議。

在三元大圓柱電池方面，公司是國(guó)內(nèi)率先掌握三元大圓柱電池技術(shù)的廠商之一，已實(shí)現(xiàn)包括高比能材料體系技術(shù)、全極耳連接技術(shù)、大圓柱平臺(tái)工藝技術(shù)、熱蔓延安全控制技術(shù)在內(nèi)的多項(xiàng)新型技術(shù)的研發(fā)突破，在電池和系統(tǒng)方面完成了大圓柱電池核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局，取得了一種新型結(jié)構(gòu)圓柱型離子電池、正極柱和正極集流盤(pán)的組裝結(jié)構(gòu)等多項(xiàng)專利，產(chǎn)品覆蓋純電動(dòng)車(chē)（BEV）和插電混動(dòng)車(chē)（PHEV）等市場(chǎng)要求，已獲得梅賽德斯奔馳、寶馬等一流車(chē)企的認(rèn)可。

億緯鋰能已取得大圓柱意向需求574GWh。根據(jù)國(guó)內(nèi)電池廠商億緯鋰能的公告，截至2023年11月初，億緯鋰能圓柱磷酸鐵鋰電池已取得的未來(lái)5年的客戶意向性需求合計(jì)約88GWh，三元大圓柱電池已取得未來(lái)5年的客戶意向性需求合計(jì)約486GWh。億緯鋰能是國(guó)內(nèi)大圓柱電池發(fā)展領(lǐng)先的電池廠商，已經(jīng)獲得了寶馬等主機(jī)廠的定點(diǎn)或合作資格，隨著其獲得的意向需求逐步兌現(xiàn)，有望推動(dòng)國(guó)內(nèi)大圓柱電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

2、貝特瑞

深耕鋰電負(fù)極材料20余年，出貨規(guī)模全球第一。公司2000年成立，布局天然、人造、硅基等多種負(fù)極技術(shù)，為天然石墨全球龍頭，在產(chǎn)品技術(shù)和全產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域具備領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)；人造石墨擴(kuò)產(chǎn)積極加速追趕，產(chǎn)品類型覆蓋全面；硅基負(fù)極業(yè)內(nèi)布局最早，率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，技術(shù)領(lǐng)先同行2-3年，為松下-特斯拉硅基負(fù)極的核心供應(yīng)商，出貨量國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。2022年公司負(fù)極總出貨量33萬(wàn)噸，同增106%，出貨規(guī)模全球第一。

天然石墨全球龍頭，人造石墨擴(kuò)張，硅基負(fù)極增厚盈利。1）貝特瑞在天然石墨有先發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)及全產(chǎn)業(yè)鏈布局優(yōu)勢(shì)。公司產(chǎn)品性能參數(shù)優(yōu)異，天然石墨負(fù)極產(chǎn)品容量均在340-360mAh/g高端產(chǎn)品區(qū)間，中粒徑、首次容量等指標(biāo)更優(yōu)，滿足更高能量密度電池需求。2）積極擴(kuò)展人造石墨業(yè)務(wù)，國(guó)內(nèi)市占率排名第四。人造石墨較天然石墨具備更好的循環(huán)性能，公司產(chǎn)品類型較為全面，涵蓋高能量密度、快充、長(zhǎng)循環(huán)、高功率人造石墨，并在連續(xù)造粒、連續(xù)石墨化等新技術(shù)上率先破局。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，2022年公司人造石墨國(guó)內(nèi)廠商出貨市占率達(dá)11%，排名第四。3）公司硅基負(fù)極布局最早，2006年開(kāi)始研發(fā)專利，2013年通過(guò)三星認(rèn)證并批量出貨，占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。公司硅基負(fù)極材料分為硅碳復(fù)合材料和氧化亞硅材料兩種技術(shù)路線，其中硅碳負(fù)極產(chǎn)品目前已開(kāi)發(fā)到第5代，比容量2000mAh/g以上，硅氧負(fù)極產(chǎn)品比容量大1500mAh/g以上。公司硅基負(fù)極出貨量國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，2022年出貨超3000噸。硅基負(fù)極成本較高，單價(jià)高，2022年貝特瑞硅基負(fù)極銷售均價(jià)在20萬(wàn)元/噸左右，毛利率達(dá)50%，凈利率達(dá)30%以上，增厚負(fù)極業(yè)務(wù)盈利。

加速擴(kuò)產(chǎn)人造石墨，遠(yuǎn)期聚焦海外布局，產(chǎn)能規(guī)劃志在長(zhǎng)遠(yuǎn)。公司已投產(chǎn)負(fù)極49.5萬(wàn)噸，在建產(chǎn)能18.5萬(wàn)噸。新增負(fù)極產(chǎn)能規(guī)劃中，京陽(yáng)科技合資的山東瑞陽(yáng)一期4萬(wàn)噸負(fù)極一體化23年H1已投產(chǎn)，另有山西瑞君10萬(wàn)噸（一期4萬(wàn)噸開(kāi)始投產(chǎn)）、云南貝特瑞20萬(wàn)噸（5萬(wàn)噸在建）我們預(yù)計(jì)于24年批量釋放，深圳硅基負(fù)極4萬(wàn)噸（一期1.5萬(wàn)噸在建）預(yù)計(jì)在24年開(kāi)始投產(chǎn)。遠(yuǎn)期擴(kuò)產(chǎn)主要聚焦海外布局，目前已有8萬(wàn)噸負(fù)極一體化印尼項(xiàng)目（一期）在建，配套海外動(dòng)力電池客戶，我們預(yù)計(jì)24年底實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能釋放。

公司是NCA龍頭，NCM811快速放量。2021年6月公司以8.4億元對(duì)價(jià)向天津納米和江蘇納米出售磷酸鐵鋰業(yè)務(wù)，專注以NCA和NCM811為主的高鎳三元正極材料。公司從技術(shù)壁壘高的高鎳NCA開(kāi)始切入，2015年建成國(guó)內(nèi)首條年產(chǎn)3000噸NCA產(chǎn)線，并于2016年率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；2017年NCM811開(kāi)始量產(chǎn)，聚焦軟包電池的規(guī)�；瘧�(yīng)用。目前公司高鎳三元已通過(guò)海外客戶的產(chǎn)品驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。按2023年1月-11月累計(jì)產(chǎn)量計(jì)算，貝特瑞在國(guó)內(nèi)廠商中NCA正極市占率達(dá)45%，位居第一；NCM811正極市占率達(dá)14%，位居第三。

海內(nèi)外合資擴(kuò)產(chǎn)10萬(wàn)噸新產(chǎn)能。貝特瑞（江蘇）自有高鎳產(chǎn)能3萬(wàn)噸，深圳貝特瑞納米產(chǎn)能0.3萬(wàn)噸，2021年公司與SKI和億緯鋰能合資成立常州貝特瑞，規(guī)劃高鎳產(chǎn)能5萬(wàn)噸，共5條產(chǎn)線，2023年1-3號(hào)產(chǎn)線已投產(chǎn)，已有產(chǎn)能3萬(wàn)噸，公司現(xiàn)有產(chǎn)能總計(jì)6.3萬(wàn)噸，后續(xù)2萬(wàn)噸預(yù)計(jì)24年投產(chǎn)，屆時(shí)總產(chǎn)能達(dá)8萬(wàn)噸。2023年12月28日公司宣布通過(guò)BNUO公司在摩洛哥投建年產(chǎn)5萬(wàn)噸正極材料項(xiàng)目，有望進(jìn)一步拓展海外份額。2022年公司與中偉簽署《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，參股4萬(wàn)噸高鎳前驅(qū)體項(xiàng)目，并在海外礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域展開(kāi)合作，實(shí)現(xiàn)降本。

3、國(guó)軒高科

公司是全球動(dòng)力電池行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。國(guó)軒高科股份有限公司成立于2006年，經(jīng)過(guò)多年的探索和努力，已逐步發(fā)展成為全球動(dòng)力鋰電池領(lǐng)先企業(yè)。公司目前的主要業(yè)務(wù)包括動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)、儲(chǔ)能電池系統(tǒng)和輸配電設(shè)備三大板塊。

1）動(dòng)力鋰電池：全資子公司合肥國(guó)軒是國(guó)內(nèi)最早從事新能源汽車(chē)動(dòng)力電池自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的企業(yè)之一，主要產(chǎn)品包括磷酸鐵鋰材料及電芯、三元材料及電芯、動(dòng)力電池組、電池管理系統(tǒng)等。公司與國(guó)內(nèi)外眾多新能源整車(chē)企業(yè)建立了長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作關(guān)系，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于純電動(dòng)商用車(chē)、乘用車(chē)、專用車(chē)以及混合動(dòng)力汽車(chē)等新能源汽車(chē)領(lǐng)域；2）儲(chǔ)能電池：公司在儲(chǔ)能電池方面擁有成熟的技術(shù)體系，主要產(chǎn)品包括儲(chǔ)能型電池組、集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)、通信基站系列電源、5KWH/10KWH戶用儲(chǔ)能電源、易佳電智能移動(dòng)儲(chǔ)能充電樁等。目前，公司積極與國(guó)內(nèi)主要通信設(shè)備企業(yè)及國(guó)家電網(wǎng)等開(kāi)展合作，大力開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能市場(chǎng)，重點(diǎn)布局發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶側(cè)四大儲(chǔ)能領(lǐng)域，努力打造第二成長(zhǎng)曲線。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通訊基站、儲(chǔ)能電站、船舶動(dòng)力電池、風(fēng)光互補(bǔ)、移動(dòng)電源、兩輪車(chē)等新能源領(lǐng)域；3）輸配電設(shè)備：輸配電設(shè)備作為公司的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)板塊，主要產(chǎn)品為高低壓開(kāi)關(guān)成套設(shè)備、電器數(shù)字化設(shè)備、配網(wǎng)智能化設(shè)備、變壓斷路器、一體化充電樁、車(chē)載充電機(jī)和儲(chǔ)能機(jī)柜等，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于火電、水電、核電、風(fēng)電、軌道交通、冶金、化工等行業(yè)領(lǐng)域。近年來(lái)，公司積極通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，拓展了輸變電運(yùn)維服務(wù)及EPC項(xiàng)目總包施工等業(yè)務(wù)。

堅(jiān)持“做精鐵鋰、做強(qiáng)三元”戰(zhàn)略，產(chǎn)品廣泛配套于乘用車(chē)、商用車(chē)、專用車(chē)、低速車(chē)。公司持續(xù)突破磷酸鐵鋰性能天花板，230Wh/Kg磷酸鐵鋰電池設(shè)計(jì)已定型；發(fā)力三元高鎳與硅氧負(fù)極電池產(chǎn)業(yè)化，三元半固態(tài)360Wh/Kg電池已通過(guò)嚴(yán)格針刺測(cè)試；通過(guò)全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，推出L300、L600、N300第三代電芯產(chǎn)品，其中L300和L600已搭載行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的磷酸鐵鋰化學(xué)體系。公司磷酸鐵鋰電池和三元電池產(chǎn)品已經(jīng)廣泛配套于乘用車(chē)、商用車(chē)、專用車(chē)、低速車(chē)。目前，公司在與戰(zhàn)略客戶合作開(kāi)發(fā)高性能磷酸鐵鋰電池，提升新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航、安全性能，預(yù)期公司未來(lái)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)繼續(xù)完善，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)提升。

公司儲(chǔ)能產(chǎn)品豐富，全面覆蓋集中式、分布式、戶用等儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景。公司2014年正式進(jìn)軍儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，2016年成立儲(chǔ)能事業(yè)部，產(chǎn)品主要包括儲(chǔ)能電芯、標(biāo)準(zhǔn)化電池箱、電池簇及Power Ocean、Power Star、Power Smart儲(chǔ)能產(chǎn)品系列等，滿足集中式電力儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能和家用儲(chǔ)能各種場(chǎng)景應(yīng)用的需要，并已通過(guò)GB、北美UL、IEC、日本JET等標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，具備了全球化產(chǎn)品供應(yīng)的條件。

動(dòng)力電池收入高速增長(zhǎng)，儲(chǔ)能電池收入占比不斷擴(kuò)大。2022和2023上半年公司動(dòng)力電池營(yíng)業(yè)收入分別為184.82億元、104.78億元，分別同比增長(zhǎng)116.40%、58.56%，營(yíng)收占比分別為80.2%、68.8%，是公司的主要收入來(lái)源。受益于儲(chǔ)能市場(chǎng)高度景氣，2022和2023上半年公司儲(chǔ)能電池業(yè)務(wù)營(yíng)收規(guī)模大幅增長(zhǎng)，分別實(shí)現(xiàn)營(yíng)收35.08億元、41.47億元，營(yíng)收占比分別為15.22%、27.21%。

4、當(dāng)升科技

高鎳三元行業(yè)先行者，業(yè)績(jī)表現(xiàn)優(yōu)于行業(yè)。公司是首家以鋰電正極材料為主營(yíng)業(yè)務(wù)上市的中國(guó)企業(yè)，主要從事多元材料、磷酸（錳）鐵鋰、鈷酸鋰等鋰電池正極材料和多元前驅(qū)體等材料的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。

國(guó)際客戶銷售占比超70%，海外戰(zhàn)略布局提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。1）目前公司與SKon、AESC、LG新能源、Murata等全球一線品牌動(dòng)力電池企業(yè)均建立了深度戰(zhàn)略合作關(guān)系。公司NCM811高鎳產(chǎn)品在海外處于快速放量的過(guò)程，在主要國(guó)際著名電池生產(chǎn)商、車(chē)企客戶處均保持較高的占比，助力業(yè)績(jī)提升。2）2023年7月28日公司正式與FMG、FBC簽署合資協(xié)議，將設(shè)立香港投資公司、盧森堡SPV兩家公司，再通過(guò)其與FBC在芬蘭成立合資公司（當(dāng)升方出資70%，F(xiàn)BC出資30%），負(fù)責(zé)一期項(xiàng)目建設(shè)。該項(xiàng)目有利于充分發(fā)揮合作雙方優(yōu)勢(shì)資源，借助項(xiàng)目所在地顯著的區(qū)位優(yōu)勢(shì)、能源優(yōu)勢(shì)及政府支持。

技術(shù)水平處于行業(yè)前列，研發(fā)實(shí)力雄厚。公司是國(guó)內(nèi)首批布局高鎳產(chǎn)品的企業(yè)之一，超高鎳技術(shù)水平處于行業(yè)前列。其中公司在超高鎳NCM/NCA等材料的研發(fā)上持續(xù)取得突破，開(kāi)創(chuàng)性地采用“海綿結(jié)構(gòu)”設(shè)計(jì)、特殊微晶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)續(xù)航、安全、壽命、效率及低溫性能全面提升并廣泛應(yīng)用于全球高端電動(dòng)汽車(chē)。此外，公司順利開(kāi)發(fā)出超高鎳無(wú)鈷材料，相比目前鎳含量達(dá)90%的正極材料，成本可減少5%；9系高鎳多元材料已實(shí)現(xiàn)向海外大批量出口，克比容量達(dá)到215-235mAh/g，在國(guó)際客戶處成為標(biāo)桿產(chǎn)品。

5、天奈科技

新一代單壁管即將放量，積極開(kāi)拓海外客戶。公司為碳納米管導(dǎo)電漿料行業(yè)龍頭，產(chǎn)能及出貨量均為全國(guó)第一。目前公司已掌握新型單壁碳納米管的負(fù)載型催化劑的制備方法、新一代寡壁和單壁碳納米管連續(xù)制備技術(shù)，成為全球極少數(shù)能夠規(guī)模化生產(chǎn)單壁管產(chǎn)品的企業(yè)。公司目前單壁碳納米管產(chǎn)品正在積極導(dǎo)入相關(guān)目標(biāo)客戶，預(yù)計(jì)很快將貢獻(xiàn)增量。公司在鞏固提升現(xiàn)有國(guó)內(nèi)鋰電市場(chǎng)份額基礎(chǔ)上，也在積極拓展國(guó)外市場(chǎng)，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)對(duì)部分海外頭部客戶的供貨，未來(lái)將會(huì)導(dǎo)入更多的海外主流客戶。

公司積極布局新型正極業(yè)務(wù)，未來(lái)有望成新增長(zhǎng)點(diǎn)。公司規(guī)劃建設(shè)碳納米管正極材料，是將先進(jìn)的碳納米管制備技術(shù)和正極材料相結(jié)合，形成新型的復(fù)合碳納米管正極材料，新產(chǎn)品能提升下游鋰電池的導(dǎo)電性能，將會(huì)是碳納米管應(yīng)用的新方向。公司計(jì)劃分期建設(shè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸/年的新型正極材料，首期建設(shè)年產(chǎn)2萬(wàn)噸/年的碳納米管正極材料，現(xiàn)項(xiàng)目正在建設(shè)中。首期預(yù)計(jì)2024年上半年完成調(diào)試投產(chǎn)。

6、東方電熱

國(guó)內(nèi)民用電加熱龍頭，積極布局新能源業(yè)務(wù)。公司以電加熱技術(shù)為核心，廣泛拓展電加熱技術(shù)及熱管理系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，目前已形成家用電器（元器件）、新能源（裝備制造、汽車(chē)元器件及鋰電池材料）和光通信（材料）三大主要業(yè)務(wù)板塊并行，以新能源行業(yè)為重點(diǎn)發(fā)展方向的業(yè)務(wù)格局。

預(yù)鍍鎳國(guó)產(chǎn)替代先行者。公司是國(guó)內(nèi)極少數(shù)擁有完整工藝流程、并采用先進(jìn)的預(yù)鍍鎳技術(shù)自主生產(chǎn)制造預(yù)鍍鎳電池鋼殼材料的企業(yè)，公司的預(yù)鍍鎳產(chǎn)品性能與海外龍頭廠商基本在同一水平，但其定價(jià)便宜2000-3000元/噸。隨著公司送樣產(chǎn)品驗(yàn)證完成和產(chǎn)能釋放，有望成為預(yù)鍍鎳電池鋼殼材料國(guó)產(chǎn)替代的先行者。

2萬(wàn)噸預(yù)鍍鎳項(xiàng)目進(jìn)展順利。公司年產(chǎn)2萬(wàn)噸預(yù)鍍鎳項(xiàng)目進(jìn)展順利，其中的預(yù)鍍鎳工序已于2023年2月熱聯(lián)動(dòng)試車(chē)一次性成功，產(chǎn)品質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，處于試生產(chǎn)狀態(tài)及零星工程改造；連續(xù)退火線于9月和10月完成兩次試車(chē)，整體工序運(yùn)行情況良好，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求，新下線的產(chǎn)品已經(jīng)給相關(guān)的客戶送樣做進(jìn)一步驗(yàn)證。

05

未來(lái)展望

1、高端市場(chǎng)46系將逐步替代2170，中低端市場(chǎng)仍然以方形鐵鋰為主

在三元圓柱電池市場(chǎng)中，基于更優(yōu)良的能量密度，快充性能和熱穩(wěn)定性，能夠認(rèn)為46系電池有望逐步替代2170電池，在2023-25年中逐步提升在中高端車(chē)型中安裝量占比。但目前46系電池仍存在干法電級(jí)制備難度高和激光焊接問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)綜合良率較低導(dǎo)致單Wh電池成本仍高于方形鐵鋰電池。基于成本考慮和目前國(guó)內(nèi)電池廠商規(guī)劃和技術(shù)進(jìn)展，能夠認(rèn)為在中國(guó)低端車(chē)型中，方形鐵鋰近期或仍占據(jù)主導(dǎo)地位。

2、預(yù)計(jì)2026年全球大圓柱電池裝機(jī)量有望達(dá)到381GWh

綜合考慮目前的市場(chǎng)情況，假設(shè)如下：（1）動(dòng)力電池裝車(chē)量在2026年達(dá)到2061.2GWh，同時(shí)大圓柱電池在動(dòng)力電池中的滲透率達(dá)到18%；（2）戶儲(chǔ)電池裝車(chē)量在2026年達(dá)到172.3GWh，大圓柱電池滲透率達(dá)到6%。預(yù)計(jì)2026年全球大圓柱電池裝機(jī)量有望達(dá)到381GWh。