电气设备行业专题研究：4680：特斯拉引领，高确定性赛道

强于大市（维持） 2023年11月29日 证券分析师：周旭辉证书编号：S1160521050001联系人：李京波电话：13127673698 ◆4680大圆柱带来全新电池概念，在采用无极耳、硅碳负极等新材料与新技术下，其电芯能量提升5倍，输出功率提升6倍；同时可以让电动车续航提升54%，每千瓦时电池价格下降56%，生产成本降低69%。4680缓解了传统圆柱电池的劣势，单体容量提升，所需电池数量减少，BMS控制的难度降低，叠加材料创新和工艺创新，可以显著降低整车成本。 ◆特斯拉4680电池进入产能放大期，多主流车厂/电池厂跟进。特斯拉对4680电池产能规划已达221GWh，23年10月，特斯拉德克萨斯州超级工厂已生产出第2000万颗4680电芯。此外，宝马、蔚来、松下、三星SDI、宁德时代、亿纬锂能等国内外主流企业纷纷布局4680电池。 ◆4680带来主辅材多个环节的新机遇。4680搭配高镍三元可以充分发挥二者能量密度高和热稳定性好的优势；大圆柱电池对硅基材料膨胀率的容忍度进一步提高，硅碳负极和高镍的配合使用将使4680圆柱电池能量密度更具优势；从材料特性来看，相较传统锂盐LiPF6，LiFSI具备更高的分解温度，更强的化学与热稳定性，更适合搭配了高镍三元的4680大圆柱电池；4680电池标准化与规模化效应显著，装机量的高增将带动电池壳需求的增长，同时，4680对电池壳体的硬度有更高的要求，预镀镍优势明显，有望国产替代；得益于4680大圆柱的极耳数量增加，激光切割工序倍增，激光焊接难度提升，整体造价提升，极耳揉平工序也面临更多难点，有望拉动相关设备需求。 《风光运营商：拨云见日，成长+防御属性凸显》2023.11.21 《氢能系列专题二：储运：承上启下，氢能规模化应用的关键环节》2023.11.13《4680量产在即，相关设备有望放量》2023.10.20《固态电池专题研究：产业链初步成形，产业化稳步推进》2023.10.16《IEA发布《全球氢能评论2023》，行业加速发展》2023.09.27 【配置建议】 ◆4680带来主辅材多个环节变化： ◆建议关注：东山精密（结构件）、东方电热（预镀镍国产替代）、联赢激光（激光焊接）、科达利（结构件）、容百科技（高镍）、宁波精达（成型设备）、当升科技（高镍）、天赐材料（电解液）、贝特瑞（负极）、宁波方正（结构件）、天奈科技（导电剂）、海目星（激光切割）、逸飞激光（极耳揉平）。 【风险提示】 ◆新能源汽车销量不及预期◆4680量产不及预期◆竞争格局恶化 正文目录 1. 4680带来全新电池概念....................................................................................41.1.传统圆柱电池单体容量低，BMS管控难度高 ...............................................41.2. 4680大圆柱缓解传统圆柱电池劣势.............................................................41.3.无极耳技术：降低电阻，兼顾性能与安全..................................................51.4.干电极技术：降本增效能量高，适配更多电池体系..................................82.大圆柱大势所趋，46800全方位领先21700....................................................92.1.对比方形：大圆柱或是终极电池方向..........................................................92.2.对比2170：4680全方位领先......................................................................113.进度和空间：特斯拉领先，其他主机厂跟进................................................133.1.特斯拉布局：产能规划逐步兑现................................................................133.2.其他企业先后跟进布局大圆柱....................................................................144.投资建议：4680产业链...................................................................................154.1.预镀镍：东方电热........................................................................................164.2.三元正极：容百科技&当升科技..................................................................164.3.硅碳负极：贝特瑞........................................................................................174.4.碳纳米管：天奈科技....................................................................................184.5.电解液：天赐材料........................................................................................184.6.结构件：科达利+东山精密+宁波方正+宁波精达......................................194.7.激光切割：海目星........................................................................................204.8.激光焊接：联赢激光....................................................................................204.9.极耳揉平：逸飞激光....................................................................................215.风险提示...........................................................................................................22 图表目录 图表1：传统方形、圆柱型、软包电池性能比较................................................4图表2：4680电池性能优异...................................................................................5图表3：46mm是性能和成本权衡下的最优选择...................................................5图表4：传统电池的果冻卷设计............................................................................5图表5：极耳的作用是将电芯从正负极引导出来................................................5图表6：电子需要穿过电池，流向极耳................................................................6图表7：有极耳电池快充时间随尺寸增大明显增长............................................6图表8：新型无极耳技术，减少电极组件............................................................6图表9：全极耳圆柱电池组装工艺........................................................................6图表10：全极耳技术减少传导距离......................................................................7图表11：全极耳电池热量产生更少......................................................................7图表12：全极耳电池的平均温度更低..................................................................7图表13：电池尺寸变化带来14%的成本降低 .......................................................8图表14：湿法工艺与干法工艺流程......................................................................8图表15：大圆柱电池隐约成为终极电池技术方向............................................10图表16：模组级实验：明火未扩散至其他电池................................................10图表17：系统级实验：无明火............................................................................10图表18：2170与4680性能对比（单体）.........................................................11 图表19：4680显著降低单车电池数量...............................................................12图表20：特斯拉4680多方位降本56%...............................................................12图表21：Terafactory产能规模达1TWh...........................................................13图表22：德州工厂生产出第2000万个4680电池............................................13图表23：特斯拉4680电池的生产现状（部分）..............................................13图表24：大圆柱电池产能规划（不完全统计）................................................14图表25：4680受益环节及公司...............