电力设备及新能源
行
2022年12月02日
业
报
告行业深度报告
4680电池量产在即，优质供应率先受益
强于大市（维持）平安观点：
圆柱电池成就特斯拉行业领先地位，4680圆柱电池量产在即。圆柱电池
行情走势图
兴起于特斯拉，成就特斯拉行业领先地位。4680圆柱电池性能优异，具
有高比能量、快充、高安全、低成本和长寿命等特性，适配中高端乘用
行车。特斯拉到年底有望实现4680圆柱电池6.8-10.2GWh年化产能，可
业装配9.0-13.7万辆ModelY。
深
度46系大圆柱电池极具降本增效潜力，预计25年全球市场超200GWh。
降本方面，预测4680圆柱电池生产和设备投资成本有望砍半；超高镍和
报硅碳负极实现降本比例达11%和6%；干法电极技术减少电池极片生产
工序，实现降本增效；目前特斯拉已实现负极干法电极量产。增效方面，
告证券分析师
大圆柱全极耳方案减小内阻和增加热传导，可将快充时间降至15分钟
投资咨询资格编号
皮秀内；46系大圆柱电池一致性高，成组时相互接触面积小，热失控阻隔性
S1060517070004
/
010-56800184好，安全性高；圆柱结构适配超高镍正极硅碳负极，提升电池能量密度。
PIXIU809@pingan市场方面，特斯拉已实现4680圆柱电池批量试产，预计2025年其4680
圆柱动力电池市场需求量将达到167.8GWh，装车数量接近150万辆，
占特斯拉当年电动汽车销量的37.2%；预计2025年全球46系大圆柱电
池装机规模将超过200GWh，市场规模超过千亿元。
46系大圆柱电池及上游材料企业有望率先受益。特斯拉2023年将迎来
4680圆柱电池大规模量产，国内电池企业、材料企业相继跟随布局，将
证对相关大圆柱电池企业、材料的技术路线和竞争格局产生深远影响。未
券来在46系大圆柱电池制造，上游不可或缺的超高镍正极材料、硅碳负极
研材料、新型锂盐LiFSI等领域具有技术领先、产品成熟度高、海外业务
究与产线布局等优势的企业有望率先受益。
报
投资建议：46系大圆柱电池方向，建议关注圆柱电池技术积累深厚，国
告
内圆柱电池龙头企业亿纬锂能；超高镍正极材料方向，建议关注超高镍
产品技术积累深厚，韩国万吨级新产线投产的高镍三元龙头企业容百科
技和上下游一体化布局、海外客户充足且已供货特斯拉的三元前驱体龙
头企业中伟股份；硅碳负极材料方向，建议关注硅碳负极龙头，正负极
技术实力均领先、长期供货松下等头部圆柱制造商贝特瑞；新型锂盐
LiFSI方向，建议关注率先布局LiFSI产业链、供货特斯拉且在海外已有
布局的天赐材料。
风险提示：新能源汽车下游需求不及预期；46系大圆柱电池降本不及预
期；新型材料成本下降不及预期。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
电力设备及新能源·行业深度报告
正文目录
一、过往历史：圆柱电池成就特斯拉行业领先地位，4680圆柱电池量产在即........2
1.1起源：圆柱电池兴起于特斯拉，成就特斯拉行业领先地位...............2
1.2性能：4680圆柱电池性能优异，大规模量产在即.............3
二、发展趋势：46系大圆柱电池极具降本增效潜力，预计25年全球市场超200GWh.........5
2.1降本：超高镍/硅碳、干法电极助力46系大圆柱电池持续降本.........5
2.2增效：46系大圆柱电池具备快充、高安全、高比能优势...........6
2.3市场：预计25年46系大圆柱动力电池需求量将超过200GWh..............9
三、产业链机遇：46系大圆柱电池及上游关键材料企业有望率先受益..........12
3.146系大圆柱电池：特斯拉领衔研发生产，头部电池厂商纷纷加码跟随..........12
3.2超高镍正极材料：高镍正极材料快速发展，超高镍产品有望批量供货...........14
3.3硅碳负极材料：有效提升能量密度，天生适配圆柱电池..........18
3.4新型锂盐LiFSI：电化学性能优越，未来市场需求广阔...........20
四、投资建议..................23
五、风险提示..................24
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。2/28
电力设备及新能源·行业深度报告
图表目录
图表1锂离子电池工作原理..................2
图表2常见动力电池封装工艺及材料...................2
图表32015-2022H1全球及中国圆柱动力电池装机量（GWh）...............3
图表42015-2022H1特斯拉汽车产量（万辆）............3
图表5圆柱、方形、软包动力电池单体能量密度演进.................3
图表6特斯拉和LGES动力电池解决方案...................4
图表7特斯拉电动汽车与电池匹配情况................4
图表8特斯拉电池系统生产成本和设备投资成本降本目标..........5
图表946系大圆柱成本结构及更换超高镍和硅碳负极之后成本比较（元/Wh）........6
图表10全极耳工艺优势......................7
图表11三类封装工艺技术对比...................7
图表12圆柱圆弧表面可实现热失控时较少自蔓延试验示意图和温度变化数据........8
图表13特斯拉4680、松下21700、LGES21700三类圆柱电池性能对比及增进空间...........8
图表14各电池制造企业46系大圆柱电池量产计划...........9
图表15特斯拉未来电动汽车销量预测................9
图表16特斯拉4680圆柱电池市场需求预测..................10
图表17整车厂4680圆柱电池布局情况...................11
图表18全球46系大圆柱电池市场需求预测.............11
图表1946系大圆柱电池制造企业技术路线及进展.................12
图表2046系大圆柱电池市场规模（GWh）............13
图表212021年全球圆柱电池市场竞争格局............13
图表2246系大圆柱电池制造企业供应链关系梳理.................13
图表23NCM、NCMA0.01、NCMA0.02、NCA电池循环性能对比..............14
图表24中国三元正极材料企业高镍三元产品性能梳理...........15
图表252021-2025年中国高镍三元材料产量预测...........15
图表262021年各企业8系三元材料出货量占比............15
图表27高镍三元正极材料相关企业供应链关系及进展...........16
图表282018-2022H1高镍三元正极头部企业境外营收金额对比（亿元）...........17
图表29高镍三元正极材料企业海外产能布局..................17
图表30负极材料企业硅碳负极材料产品性能梳理...........18
图表31国内硅碳负极材料出货量及增长率..............19
图表32国内硅碳负极材料渗透率变化..............19
图表33中国硅碳负极头部企业梳理.................19
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电力设备及新能源·行业深度报告
图表342018-2022H1负极材料头部企业境外营收金额对比（亿元）...........20
图表35负极材料企业海外产能布局.................20
图表36六氟磷酸锂和新型锂盐LiFSI性能比较...............21
图表372021-2025年全球LiFSI需求量及预测...............21
图表382020年全球LiFSI产能结构占比情况................21
图表39各企业固态LiFSI产能梳理.................22
图表402018-2022H1电解液头部企业境外营收金额对比（亿元）..............22
图表41电解液企业海外产能布局....................23
图表4246系大圆柱电池产业链相关标的业绩情况（亿元）..........24
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电力设备及新能源·行业深度报告
一、过往历史：圆柱电池成就特斯拉行业领先地位，4680圆柱电池量产
在即
1.1起源：圆柱电池兴起于特斯拉，成就特斯拉行业领先地位
动力电池专指为电动汽车辆提供动力的蓄电池，有圆柱、方形和软包三种封装形式。目前动力电池主要有锂离子电池、镍氢
电池和铅酸电池，其中锂离子电池占比超过99%，具有高能量密度、高循环寿命、高倍率、自放电小等优势。锂离子电池
是指以锂为能量载体的二次电池（充电电池），主要依靠锂离子在正极和负极之间移动实现充放电。不同类型锂离子电池的
结构和充、放电原理基本相同，区别主要在正极材料。目前已经量产的动力电池按照封装工艺主要分为圆柱、方形和软包三
种。
动力电池按正极材料的不同分三元电池和磷酸铁锂电池。三元正极材料是指由镍、钴、锰（或者铝）组成的正极材料，一般
指化学方程式为LiNixCoyZ1-x-yO2的材料。其中，当Z为Mn（锰）时，该三元正极材料为NCM，当Z为Al（铝）时，该三
元正极材料为NCA。而111、523、622和811等型号则指的是NCM材料中Ni/Co/Mn的摩尔系数比例，比如622中的Ni：
Co：Mn的比例为6：2：2，分子式为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2。
图表1锂离子电池工作原理图表2常见动力电池封装工艺及材料
资料来源：平安证券研究所资料来源：电子发烧友，LGES，搜狐网，平安证券研究所
圆柱动力电池的发展可以按照电池尺寸划分为三代产品。
第一代18650圆柱动力电池（2008年）。以松下18650圆柱电池为主，初期采用钴酸锂（LCO）+石墨方案，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（NCA）+石墨，开始在特斯拉ModelS/X上规模
化应用。
第二代21700动力电池（2017年）。为进一步降本增效，2017年特斯拉与松下共同研发出21700圆柱电池，并应用于特斯
拉Model3，该电池采用镍钴铝（NCA）+硅碳方案，能量比18650提升50%，系统成本下降8%（从185美元/kWh下降
至170美元