报告出品方：川财证券

以下为报告原文节选

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一、大电池优势明显，发展空间广阔

1.1.大电池基本原理介绍

锂电池按照其封装方式来进行分类，主要可以分为三类，分别是：方形、圆柱和软包。三种电池主要不同的地方是方形于圆柱形电池采用了金属材质作为电池的外部壳体，软形包装电池则是采用了铝塑膜柔软性材料作为电池的外部壳体。三种电池形状不同，也采取了卷绕和叠片的制造成型工艺。

方形的锂电池整体封装具有高可靠度，高能量效率，高能量密度的特点。电池的结构整体比较简单，可以采用单体容量的提升来实现能量密度的提升，电池的稳定性好。方形锂电池可以根据尺寸大小开展定制化生产，型号比较多，工艺统一比较困难，而且自动化水平较低、单体差异比较大，在具体的下游应用中，存在整体系统的寿命低于单体寿命的问题。圆形锂电池和方形锂电池都采用硬壳的外部封装技术，圆柱型锂电池整体采用成熟工艺，成组后成本较低，电池的良率以及成组的一致性比较高;而且电池组的整体散热面积大，热性能方面优于方型锂电池，但散热系统的整体设计要求比较高，设计难度比较大、能量密度收影响较低等问题。软包型锂电池外部采用铝塑膜作为包装材料、电池的安全性好、电池的整体重量较硬壳电池轻、质量比能量比较高、内阻相对比较小、循环寿命相对更长一些，目前由于电池的型号比较多，自动化生产程度低、生产效率也不高、高端的铝塑膜目前主要依赖进口、产品的一致性较差。

1.2.大电池技术发展路径

圆柱动力电池，初期采用钴酸锂正极加上石墨负极方案，供应特斯拉Roasder。之后松下将电池容量从2Ah提升至4Ah，化学体系改为镍钴铝正极加上石墨负极的方案，开始在特斯拉ModelS与X车型上规模化推广。圆柱动力电池，年特斯拉与松下共同研发圆柱电池，并开始应用于特斯拉Model车型，该电池采用镍钴铝与硅碳负极方案，电池整体能量密度比原来的电池提升了20%以上，整体系统成本下降接近9%。圆柱动力电池，年9月，特斯拉率先发布无极耳、硅负极、不含钴的电池结构，电池材料体系为镍锰正极与硅碳负极，预计电芯单体能量比电池提升5倍，整车续航里程提升16%，功率提升了6倍。

年9月特斯拉的电池日上，特斯拉提出了一整套从材料到工艺制造的完整的电池解决方案，工艺体系上提出大圆柱、无极耳、CTC三位一体，化学材料体系配套方面，使用高镍正极材料与硅碳负极材料并在正负极中添加粘合剂等辅材。相比成本降低14%，在单吉瓦时的投资成本方面降低了7%。

1..大电池主要技术创新

干电极涂布年，特斯拉用市值2.5亿美元的股票购入Maxwell，该公司的核心技术即干电极技术。次年，特斯拉便在电池日上推出圆柱电池，称将在全新的圆柱电池体系中应用干电极技术。干电极技术在应用于正负极材料的过程中，既能省去溶剂，又能加强极片性能优势，且因流程化简，设备投入更少。相对的，干法制备电极工艺在产业化上，目前仍与湿法存在差距。锂电池制造的前段，湿法制极的工艺现已十分成熟，混料、涂布、烘干、NMP回收、辊压，极片从干到湿再到干。湿法工艺较为简单，有了“湿”的状态加持，浆料流动性好且气泡较少，简单的操作极大程度提高了极片制备的效率，为动力电池迈向TWh时代打下坚实基础。相较湿法，干法工艺的革新具备4大优势：干法制备极片的核心，在于对“湿”的抛弃。干法不使用粘结剂与溶剂，化简了湿法中的浆制、涂布烘干和溶剂回收过程；干法制备的电极可具备更高的压实密度，容纳更多活性物质。并且，在对溶剂的逐步舍弃过程中，负极材料的融合更好，便于负极补锂，减少首次循环容量损失。目前，干电极整体的能量密度超过00瓦时每公斤，未来有望达到瓦时每公斤；动力电池材料体系逐渐向高镍掺硅发展。干电极技术既可以减弱湿度对高镍正极的性能影响，又能对硅基负极的膨胀有更强的承受能力;因不用粘结剂，电池使用寿命得到了明显改善。

高镍与硅碳电池材料

特斯拉采用超高镍多元正极材料，同时提升了镍含量也降低了成本并保证了材料的稳定性，负极方面采用了硅碳和硅氧材料，理论上最高克容量可以达毫安时每克，指标超过传统石墨材料的10倍以上，目前量产克容量已超过毫安时每克。硅的电压平台也高于传统石墨，具有更好的安全性。硅的来源广泛，储量上也丰富，成本较低，对环境也比较友好。采用硅负极材料后，可以提升8%以上的质量能量密度，可以提升10%以上的体积能量密度，并且每度电池的成本可以下降%以上。特斯拉重新设计了电池材料，采取新的高弹性的材料，并增加了弹性的离子聚合物涂层，使得硅表面结构更加稳定，成本也降低了5%。

全极耳设计

传统的电池结构有两个极耳，连接正极与负极，大电池实现了全极耳（从正极和负极上直接剪出极耳）结构，较大增加了电流通路，缩短了极耳的间距，大幅提升电池功率。全极极耳设计提升了输出功率，使得锂电池的电流通路变宽，内阻减少，内损降低，大幅提升电池功率（电池的6倍）。全极耳提升电池安全性，圆柱电池其散热为轴向，热量从极耳散出，传统圆柱电池比如锂电池只有两个极耳，热量传输通道小，锂电池极耳面积增大，热量传输通道较大，极大的改善了散热效果（发热只有传统圆柱电池的20%），增强了热稳定性，使得锂电池的快充能力提升很大，全极耳的设计结构，使得电子更容易在内部移动，提高了电流倍率，充放电速度加快，锂电池的生产效率得到较大提高，生产线添加极耳的工序取消，设备空间得到节省，减少了锂电池出现制造缺陷的可能性。

预镀镍技术

预镀镍能够优化电池壳体性能，高端大圆柱电池材料要求高，有望加速预镀镍渗透。圆柱电池多采用物理稳定性强、强度高的钢材作为壳体的主要材料。同时，为了保护钢壳里的铁基体不被正极材料等活性物质氧化，钢壳多进行镀镍以保护壳体。电池壳镀镍工艺主要分为两种：后镀镍与预镀镍：电池壳体冲制完成后，再进行滚镀等。2）：在壳体冲压之前，基础钢材上进行电镀，而后通过退火工艺，使得镀层与基材相互渗透形成镍铁合金层。

预镀镍工艺主要优势如下：1）镀层结合力高、缺陷较少，铁元素溶出较少且生产过程中镍粉残留少，耐腐蚀性与安全性持续提升。2）镀层厚度可控且均匀性高，提升壳体一致性。因而在大圆柱电池等高端电池产品中，有望普遍采用预镀镍壳体，以此来提升电池的一致性、寿命与稳定性。海外头部预镀镍钢带企业布局较早，主要企业包括日本东洋、日本新日铁、韩国TCC等，目前海外企业暂未有大幅产能扩张计划。日本的新日铁、东洋，韩国的TCC以及欧洲塔塔合计产能20万吨左右；东方电热是国内极少数拥有产能达2.5万吨，已经实现批量供应。随着圆柱形电池逐渐投入市场，预镀镍需求有望较大幅度增长，国内企业技术不断进步，东方电热加速预镀镍产能扩张，规划增加16-17万吨预镀镍产能，甬金股份于年11月计划总投资约14亿元建设“年产22.5万吨柱状电池专用外壳材料项目”。

CTC技术

特斯拉电池组取消了模组设计，将单体电池和底盘集成在一起，将驱动电机、电控系统、逆变器和车载充电器等设备也集成在一起，并由重新优化过的电池管理器来分配动力。

二、大电池的市场空间广阔，动力储能领域应用广泛

2.1新能源汽车市场空间广阔，锂电池增长迅速

我国新能源汽车的产销量已经处于全球第一水平，年我国新能源汽车维持快速增长，全年实现销售.7万辆，同比增长9.4%，纯电动汽车销售56.5万辆，同比增长81.6%，插电式混动汽车销售.8万辆，同比增长接近1.5倍左右。年中国的新能源汽车整体占比率达到25.6%，与去年同期相比增加了12个百分点。高工锂电预计到年，中国的新能源汽车年销售数量有望达到万辆左右，整体电动化占比率有望达到45%左右的水平。

高工锂电统计数据，年我国锂电池出货量达到吉瓦时，同比增长%以上。其中，动力电池出货量达到吉瓦时，同比增长超%以上，储能电池出货量达到10吉瓦时，同比增长接近1.7倍。按照高工锂电的预计，到年，中国的动力电池整体出货有望达到吉瓦时，而储能电池出货也整体有望达到吉瓦时。

2.2特斯拉销量快速增长有望拉动圆柱电池需求

特斯拉以圆柱电池起家，助推圆柱动力电池装机量保持高速增长势态。从全球来看，全球圆柱动力电池绝大多数应用于特斯拉，在年以前，全球圆柱动力电池装机量增速与特斯拉汽车产量变化趋势近似。年特斯拉上海工厂投产以后，采用宁德时代方形锂电池的产品，使得圆柱锂电池的装机量增速比整体汽车产量增速减小。年，圆柱电池依托特斯拉汽车的畅销实现快速放量，增速达到%。年特斯拉产能进一步扩大，全球圆柱动力电池装机量约58吉瓦时，主要来自于松下、LGES。

根据EVTank的研究数据显示，年，全球的圆柱形锂电池出货量为.6亿颗，同比下滑1.8%，下滑的原因主要在于：电动工具需求减弱，导致其对高倍率圆柱电池的需求量减少，并且电动工具电池年的高出货量在下游工具厂商形成了较大的库存；宁德时代以其方形电池大量供应特斯拉，使得其对LGES圆柱电池的需求不及预期；包括换电在内的两轮车用高容量圆柱电芯被低成本的方形和软包电池替代。

三、大电池行业竞争格局和重点公司介绍

.1日韩企业全球市场率领先，国内企业持续追赶

根据EVTank数据显示，年，日韩四家企业圆柱电池全球市场占比合计为51.5%，年，合计占比增长至6.0%。从各个企业出货量数据来看，日韩四家企业的出货量均保持了正向增长，其中LGES的同比增速最快，达到了4.7%，国内的圆柱电池企业出货量出现了一定的下滑。年全球主要圆柱电池企业的竞争格局进一步优化，行业集中度持续提升，日本松下、韩国的LGES和三星SDI三家企业在圆柱电池的市场合计份额由年的48.9%增长到年的59.7%，LGES的市场份额提升最为明显。EVTank的研究表示，圆柱电池未来需求端的增长将以汽车和储能为主，以、等为代表的大圆柱电池在年实现了小批量的生产并预计在年将迎来大批量出货，成为汽车和储能用电池的主流型号。倍率型的工具用电池的市场空间增速较为平稳，机会主要来自于中国电池企业对日韩企业的产品替代。

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