国泰君安-产业观察05期:【电池产业跟踪】对比电芯封装与制成工艺,电池向更智能、更标准的技术不断革新-221103

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46系大圆柱电池未来有望超预期
以4680为代表的大圆柱电池装机量未来有望超预期。Q3财报会议上,特斯拉表示“未来的目标是将4680电池产能扩展到每年1000GWh。” 4680成本降至70美元/kWh,预计届时其电池生产成本约为目前国内动力电池的成本的50%。预计2025年全球4680电池装机量预计超250GWh。
大圆柱电池可能是中期动力电池技术方向之一。其体现出绝对安全与成本优势,目前国内外主流电池企业均加码布局大圆柱电池。据电池中国,蔚来、江淮、保时捷、东风岚图等多家整车厂均表示旗下车型会搭载4680大圆柱电池,戴姆勒、大众、小鹏、一汽等也均在考虑使用。
电芯封装方式对比
除46系大圆柱外,按正极材料、电芯封装方式、制成工艺等方式分类还具有多种形态。我们对电池的电芯封装方式、制成工艺进行对比,探讨未来电池技术革新的可能性方向。
圆柱电池以卷绕工艺为主,卷绕的电芯可以组成硬壳圆柱形的卷绕。圆柱电池发展时间最长,技术最成熟,标准化程度高。圆柱正在往尺寸更大的方向发展。从发展趋势看,圆柱电池尺寸越做越大,由此一个电池包内放置的电池芯数量越来越少,以此达到减少结构件的目的,让电池有限空间内对能量密度没有帮助的结构件材料用量减少,从而提升能量密度。此外,类圆柱的电池也可能重新出现。
方形电芯常见工艺为卷绕工艺。方形和软包适用卷绕工艺及叠片工艺,但目前方形以卷绕为主。方形电池国内的普及率高,生产工艺较简单,前十大电池企业有6家都主打方形电池。目前越来越多的电池厂在探讨方形叠片发展的可能。
软包的常见工艺是叠片。软包电芯是使用铝塑膜外包,尺寸灵活,电芯能量密度高,但机械强度差,封口工艺难,PACK能量密度难以做高。软包工艺复杂,生产技术要求高,加之国内供应链不完善,使生产成本高。
制成工艺对比
总结来看,叠片工艺在能量密度、安全性、充放电效率方面要优于卷绕工艺,卷绕工艺在一致性及制作成本方面具有绝对优势。
未来向更智能、更标准的叠片技术不断革新
行业技术飞速革新,目前已迈入TWh时代,对电池品质的高要求导致锂电产业驶入“叠时代”。智能化也是满足TWh时代大规模制造的必需元素。未来锂电产业工艺需向标准化不断革新。未来为满足大规模商业化制造的需求,需达到关键工艺可复制、可批量化量产。
风险提示
新能源车销售不及预期,政策变动,产品研发不及预期等。