特斯拉4680电池量产要点及A股映射

本文系基于公开资料撰写，仅作为信息交流之用，不构成任何投资建议 

随着特斯拉4680电池爬产的持续进行，46系大圆柱电池或将迎来一波产业化装机热潮，并将带动双干法（或称“全干法”，指正、负极干法）电极技术加速渗透。

在动力电池领域，过去一直以方型、软包、小圆柱为主流封装形式，自2020年特斯拉提出4680电池以来，业界开始对46系大圆柱电池寄予厚望。不过，由于大圆柱电池工艺难度大，量产较为困难，随后的几年中，4680电池鲜有规模化量产装车的消息披露。近日，有消息称，特斯拉电池团队最新的任务是年底量产全干法的4680大圆柱电池，“现在已经有电芯在装车准备做测试了，先在美国量产，欧洲工厂紧随其后。”特斯拉双干法4680电池正在量产爬坡，有哪些核心看点？我国46系大圆柱电池何时规模化量产？我国双干法电极技术目前进展如何？结合市场信息，我们将进行阶段性的梳理。

01

特斯拉4680电池量产要点

近日，在2024年Q2财报会议上，特斯拉介绍了关于4680电池的量产进展，其中有几个方面值得关注：一是，今年第二季度其量产型4680电池产能实现较快增长，交付量较第一季度增加51%，同时成本显著降低。二是，据特斯拉方面介绍，当前，其生产的4680电池每周可配套超1400辆Cybertruck使用。三是，据介绍，今年7月，特斯拉双干法4680电池，已搭载到首辆Cybertruck原型车上，且已进入车辆测试验证阶段。这被特斯拉视为其技术工艺突破的一个里程碑。四是，正极干法工艺爬产，特斯拉计划在今年第四季度实现其正极干法工艺的量产，且要实现4680电池和其它替代方案成本平价的目标。据报道，特斯拉电池团队最新的任务是今年年底量产双干法4680电池，“现在已经有电芯装车准备测试，（未来）先在美国量产，欧洲工厂紧随其后。”业内人士表示，特斯拉此次透露的核心是：其4680电池持续爬产，预计将于今年年底前实现量产，而采用双干法工艺正是其量产降本的一个关键措施。值得一提的是，2020年特斯拉提出4680电池之时就表示，其新技术可以让电池成本下降50%。未来，如果其真能够实现50%的降本，那么对于提高车型竞争力，其优势是显而易见的。基于此，分析人士指出，特斯拉量产的4680电池在年内逐渐与供应商制造的电池实现平价，可能只是短期目标，未来或将继续进行工艺升级，以进一步降低电池制造成本。届时，可能对电池产业格局带来不小的影响。

02

年底或现大圆柱电池量产潮

国内电池企业方面，宁德时代、亿纬锂能、比亚迪、远景动力、国轩高科、正力新能、力神电池、比克电池、瑞浦兰钧、中创新航等国内主流电池企业都已布局大圆柱电池赛道。商业化方面，宁德时代、亿纬锂能和远景动力已成为宝马集团的大圆柱电池供应商；亿纬锂能等企业已实现大圆柱电池的配套装车；头部电池企业大圆柱电池新品不断涌现。其中，亿纬锂能大圆柱电池已配套江淮瑞风RF8和长安启源部分车型；今年推出其大圆柱电池新产品Omnicell全能电池；其位于匈牙利德布勒森的乘用车大圆柱电池生产基地，已于去年年底开工。国轩高科今年推出了三元体系46大圆柱产品——星晨电池，预计今年第四季度实现量产。正力新能推出的正力骐龙大圆柱电池系统，能够支持大型纯电MPV车型满电续航超1000公里，且实现充电10分钟，增加续航500公里的超快充技术应用。力神电池第一代46系大圆柱电池，可以满足乘用车1000公里续航的需求。远景动力位于美国南卡罗莱纳州零碳电池工厂已于2023年6月开工，规划年产能30GWh，预计将从2026年起为宝马提供46系大圆柱电池。资料显示，比克电池4680电芯能量密度超302Wh/kg，全极耳4695电芯能量密度超270Wh/kg。其大圆柱电池产能规划为2024年2.5GWh、2026年15GWh、2028年30GWh。中创新航计划到2024年四季度实现其46系列6C充电倍率大圆柱电池的量产。值得注意的是，多家中国企业的量产节点在今年年底，而LG新能源、三星 SDI、日本松下等海外电池企业也计划在今年年内实现大圆柱电池的量产。届时，或将出现一波大圆柱电池量产潮。从技术角度看，电池企业在电极工艺方面并未透露过多信息，而如特斯拉采用的双干法工艺，国内锂电设备厂商已提早布局。

03

干法工艺趋势：设备集成一体化

干法电极工艺是4680电池制造工艺中最重要、也是难度最大的一项技术工艺，我国锂电设备企业研发的相关设备，已经陆续导入下游企业进行验证。从工艺来看，目前锂电池正负极的制造主要采用湿法电极工艺。该工艺将活性物、导电剂、粘接剂按比例混合在溶剂中，并将该混合物通过涂布机涂覆在集流体表面并辊压，再进行烘干等工序而制成极片。而干法电极工艺，通常是将活性物质、粘结剂、导电剂组成的粉末干混后，直接喷涂到集流体上，或者通过碾压/热压制成自支撑的极片。先导智能、赢合科技、利元亨、曼恩斯特、纳科诺尔、清研纳科、上海联净、江苏嘉拓、三一技术、东福来、尚水智能等国内设备企业，已在干法设备领域持续加码。资料显示，先导智能干法电极设备可以综合提升薄膜质量及离子电导率，其全自动化工序可以保障电池良率，并实现降本增效。在混料段，据相关资料介绍，先导干法粉体综合测试仪搭载自主研发的专用测试分析软件，可满足客户在配方开发、材料测评、工艺验证及质量评价等多场景的检测需求，助力干法电极工艺从实验室走向大规模量产。在成膜段，其干法成膜复合一体机可实现间隙双面同步复合，连续成膜，且由于搭载高刚性高精度辊压系统，设备可达到1m以内的辊跳动，实现成膜的高度一致性，温度均匀性≤0.5℃，处于行业领先水平。赢合科技今年6月在接受机构调研时表示，目前已成功开发干法固态极片辊压设备，将持续开发整套干法固态极片制造系统。利元亨今年5月表示，已开发出干法电极核心装备，并取得多项专利。作为国内最早一批布局干法设备的企业，曼恩斯特已推出400型干法复合制膜一体机。据相关资料介绍，该设备制膜宽度150mm～800mm、制膜厚度75m～250m、面密度精度误差1%、厚度精度2m、压辊压力最大50T、辊压速度最快高达65m/min、压辊辊缝间隙0～2mm、辊缝调节精度0.001mm，均处于行业领先水平。纳科诺尔今年5月曾透露，已推出干法电极设备四辊、五辊、八辊、十辊等系列产品，且客户测试反馈良好，正在进行电芯级别测试。目前，干法电极主要有两种开发策略，一是通过喷涂方式进行制备，二是通过锟压方式进行制备，我国相关企业多以后者为主，而日本的Toyota等公司则是前者的代表性公司。从干法极片工艺趋势看，将加料、混料、纤维化、制膜、辊压、分切、收卷等功能集成在一起，可以大幅减少制造时间、提高效率及一致性，因此设备集成化已成为业内发展趋势，将有更多厂商推出干法复合制膜一体机。

值得一提的是，干法工艺较湿法对辊压设备的工作压力、辊压精度以及均匀度要求更高。头部混料、辊压设备企业或将率先受益于干法电极对于工艺升级的需求。（作者：黄丽， CBEA电池中国）

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