锂电行业深度系列十二：大圆柱电池-电池技术新发展，量产推动相关材料需求共振

来源：研报中心
时间：2023-06-27 14:32:45

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核心观点

46系大圆柱电池设计兼顾性能与经济性，预计2023年大规模量产。圆柱电池自商业化之初，直径尺寸经历了18mm、21mm再到现在46mm的持续升级。2020年9月特斯拉正式发布4680大圆柱电池。该电池具有：电芯材料单位用量减少、BMS控制难度降低；较高的能量密度与成组效率；优异的倍率性能以及较低的成本等优势。实际上尺寸扩大也会增加电池在安全、寿命等方面的风险，46mm直径是当前工艺水平下兼顾性能与经济性的优选方案之一。

动力电池率先应用，储能场景打开发展空间。大圆柱电池拥有高能量密度、强快充、高安全、长寿命等相对优势，与中高端乘用车对于长续航和超快充的需求较为契合。特斯拉在电动车行业率先引入大圆柱电池，宝马、蔚来等车企快速跟进布局。同时，大圆柱电芯具有高安全、高倍率以及灵活性强等优势，有望在户储市场发力。2021年，亿纬锂能推出40系列圆柱产品并应用于户储领域；鹏辉能源40系列圆柱电芯在2022年开始量产交付给公牛集团等客户；2023年初，马斯克表示特斯拉未来或将大圆柱电池应用于储能领域。我们预计2023年全球大圆柱电池可匹配的市场需求为23GWh，其中储能/动力分别为0.3/22.4GWh；2026年我们预计全球大圆柱电池需求有望达到238GWh，2023-2026年年均复合增速为119%。

电池企业布局加速，松下、亿纬锂能等量产进度行业领先。2023年初特斯拉宣布扩建内华达州工厂，计划将大圆柱电池年产能提升至100GWh。松下2024年开始大规模量产大圆柱电池，现有规划年产能超40GWh。亿纬锂能大圆柱电池产能规划超80GWh，其中荆门20GWh基地预计2023年下半年开始向国内车企出货。三星SDI、LG新能源、宁德时代、中创新航也在建设产能。我们预计2026年全球大圆柱电池产能有望达到400GWh。

大圆柱电池推动材料体系与工艺升级，结构件与辅材优化明显。大圆柱电池使用高镍正极、硅负极、LISFI等高性能材料，推动电池性能朝向高能量密度、强快充方向发展。针对硅负极导电性差、体积膨胀率高等问题，碳纳米管、补锂剂等优质辅材需求有望快速提升。同时，大圆柱电池壳体增厚、采用热电分离设计新增集流盘等，对于结构件提出更高要求，头部企业有望凭借工艺和客户优势改善竞争格局。此外，预镀镍能够优化电池壳体性能，龙头企业份额有望持续提升。

风险提示：需求不及预期；行业竞争格局恶化；产品验证不及预期。

投资建议：关注在大圆柱电池产业链布局领先的电池与材料企业：亿纬锂能、宁德时代、中创新航、鹏辉能源、容百科技、当升科技、华友钴业、璞泰来、天赐材料、新宙邦、天奈科技、德方纳米、厦钨新能等。

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