4680圓柱電池将一統江湖

電池龍頭甯德時代最近有點慌。

為什麼慌？

大家想想，地主老财什麼時候最慌？

答案：鬧革命的時候。

那麼目前，甯德就是地主老财，鬧得是4680圓柱電池革命。

很多人知道锂電按正極材料分類，但對封裝方式分類了解不足。

锂電有三大封裝：方形、軟包、圓柱。

每種方式，各有優劣。

具體差別要細說，很費篇幅，這裡略過，各位可以看下圖了解基本差别即可。

軟包，其實就是手機電池。

采用了疊加的制造方式，體積相比于其他兩類更纖薄，能量密度最高。

其實軟包綜合性能最好，但緻命地方在于制造技術的成熟度低、成本高。

關鍵技術掌握在日韓企業，而且軟包的可定制化導緻生産标準及一緻性的下降。

是以軟包在動力電池方面應用并不廣。

方形目前應用範圍最廣，目前除特斯拉之外，有超90%的電車采用。

甯德時代就是方形大佬。

方形最大優勢可能是工藝簡單，而且對BMS要求低，而且存在規模效應。

即供應商足夠多，對車企而言，可以有效降低采購成本。

圓柱主要是特斯拉，至于特斯拉為什麼獨愛圓柱。

其實也是路徑依賴。

要知道，特斯拉電池包的原型，就是特斯拉一号技術員工JB和Marc。

在測試了當年300種市面上品質最好的電池，用7000個電池，采用69并聯9串聯11并聯的方案搗鼓出來的。

要知道，那是2003年，市面上最容易得到的電池，就是極易标準化生産，且成本最低的1865圓柱。

正是因為電池多，要實作每個電池的精确控制，特斯拉的BMS技術灰常先進。

不過也正是這個先進，導緻後來者在BMS技術上儲備不足，而不願意采用圓柱方案，轉投方形懷抱。

圓柱起了個大早，趕了個寂寞。

是以目前的電池封裝之争，是保守的方形勢力和進步的圓柱勢力之争。

那麼圓柱是怎麼個進步法呢？

要知道，現階段動力電池主要存在以下制約新能源汽車發展的因素：

成本高

充電慢

續航短

安全隐患

雖然各大電池廠推陳出新，在平衡上述四大因素方面不斷進步。

但在站長看來，都是保守勢力的修修補補，用形容晶片廠的話說，就是：

“擠牙膏”

特斯拉看不下去了，直接用腳踩了牙膏。

2020年9月，特斯拉釋出了4680電池，能量是此前電池芯的6倍，續航裡程增加16%，成本下降了56%。

當然，如果僅僅是以能量和成本論的話，4680可能還稱不上革命性。

當年1865更新2170就做到能量和成本，4680的革命性展現在全極耳技術帶來的功率密提升。

簡單來說，全極耳降低了電芯内阻，可以實作快充。

根據倫敦大學的研究，4680電池僅需15分鐘從10%充電至80%，而2170電池需要25分鐘充70%電量。

4680優化了40%充電性能。

是以說，4680首創性地實作了電池續航、充電和成本的共同優化

大衆比較關心快充，但對锂電産業鍊來說，研究4680的續航上升，成本下降的技術細節更為關鍵。

4680的能量密度高，是因為采用高鎳正極和矽碳負極。

這兩者，完全是圓柱的絕配。

鎳含量越高對電池生産工藝要求高。圓柱工藝成熟度和自動化程度較高，而方型和軟包的工藝成熟度低。

提高負極矽含量，充放電會膨脹的更厲害，而圓柱不鏽鋼殼體機械強度大，可充分吸收膨脹；而且圓柱的電池極片卷繞，可使極片膨脹力均勻，減少破損和褶皺。

是以說，50%的成本下降，對電車來說，完全是革命性的進步。

動力電池占電車成本的40%~50%，是成本最高部件。

直接決定和燃油車的競争。

2020年燃油車較同級别電動車成本低4.5萬RMB，如果采用4680電池，成本差距将縮小到1萬RMB。

是以說，4680的未來是星辰大海，是任何保守反動的舊勢力無法阻擋的。

整個锂電行業，正迎來一場卷不卷的緻命選擇題。

實際上，他們沒有選擇。

就在特斯拉釋出4680後，甯德時代、億緯锂能和比克紛紛釋出4680電池規劃。

有意思的地方就在這裡。

由于過去國内電池廠過去一窩蜂的幹方型。

圓柱技術儲備和制造經驗少，而國外如松下和LG則經驗老到，2022年就将實作4680量産。

4680其實有較高的技術門檻，技術難點這裡略過。

其發明者特斯拉，也花了差不多一年時間，才把良品率從20%提升到接近80%。

是以在4680的國内戰場上，甯德時代沒有皇冠，也不是地主老财。

大家都是穿草鞋的農民，從零做起。

那些第二梯隊的電池廠，正借着4680的東方，集中力量實作單點突破。

王侯将相甯有種乎？

誓言要把甯王拉下王座，再踏上一萬隻腳，叫他永世不得......

是以電池廠要關注那些虎視眈眈的弑君者。

例如高調介入4680的億緯锂能，一口氣拿出62億幹20GW的4680。

多說一句，其實億緯锂能在圓柱方面無論是技術還是制造都強于甯德。

不僅能造1865，而且在2017年就投産了2170。

反觀甯德，從成立起就沒有在圓柱電池上取得成功。

當然，站長也不是無限貶低甯德，就研發投入來說，截止三季報。

甯德研發投入是46億，億緯锂能是9億，前者是碾壓般的存在。

看來進步勢力，還需要克服保守勢力的打壓，還有艱辛道路要走。

電池材料方面，改變最大的正負極。

這一塊，要高度關注貝特瑞。

首先，貝特瑞矽碳負極介入很早，而且已經實作批量供貨，産能3000噸。

杉杉和璞泰來還在中試，商業化還早。

而且貝特瑞還有高鎳三元。

更關鍵在于，貝特瑞是松下、三星SDI、LG的負極主供，而且這些國外锂電大佬是貝特瑞長達十多年的鐵杆客戶。

合作程度之深，讓貝特瑞在4680材料供貨中位置十分突出。

具體可以參考站長昨天的文章《锂電負極的門道》

電解液方面，要看4680帶動LiFSI産業化。

因為4680高鎳正極熱穩定性差，全極耳設計需要比對高導電性的電解液。

LiFSI具有電導率高、熱穩定性高、耐水解、耐高溫、抑制電池漲氣等諸多優勢。

這一塊，主要是新宙邦和天賜材料。

當然，還有結構件等其他邊角料，這裡就不展開了。

本文參考：

《電氣裝置-電氣裝置：特斯拉4680電池 新能源時代的正确路徑-興業證券[王帥]-20220323【28頁】》

《交運裝置-新能源汽車行業矽基負極專題報告：4680電池引領需求，曆經蟄伏将迎爆發-中信證券[袁健聰,王喆,李鹞,吳威辰,滕冠興,柯邁,劉沛顯]-20220302【29頁】》

《電氣裝置-4680電池系列報告（一）：集新設計新技術于一身，引領産業變革-中信證券[袁健聰,王喆,敖翀,劉易,劉海博,李鹞,吳威辰,滕冠興,劉沛顯,汪浩,黃耀庭,柯邁]-20220228【34頁】》

《電氣裝置-2021年中國4680動力電池技術追蹤報告-頭豹研究院[楊潇]-20220116【28頁】》

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