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圖(tu)1：特斯拉(la)發布新型(xing)電池

1、圓(yuan)柱電(dian)池變(bian)革(ge)臨近—大(da)型化趨勢顯現(xian)

1.1. 18650符合階段性需(xu)求，身負動力鋰(li)電初級應(ying)用(yong)階段的歷(li)史使命

       回顧(gu)動(dong)(dong)(dong)力(li)鋰電(dian)(dian)發展之(zhi)初，特斯(si)拉(la)采用(yong)(yong)18650的(de)成功極(ji)大的(de)引(yin)導(dao)了國(guo)內18650電(dian)(dian)池在電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)汽車(che)領域的(de)應用(yong)(yong)，18650電(dian)(dian)池具備高度(du)成熟的(de)工藝，自動(dong)(dong)(dong)化程(cheng)度(du)高，作為標(biao)準化產品良(liang)品率及一致(zhi)性有(you)保障（國(guo)外三星等(deng)(deng)企業(ye)良(liang)品率98%以(yi)(yi)上(shang)，國(guo)內普遍在90%以(yi)(yi)上(shang)），且成本(ben)較低(di)（2Ah單(dan)體(ti)價格(ge)為5~6元），在動(dong)(dong)(dong)力(li)鋰電(dian)(dian)池初期應用(yong)(yong)車(che)輛上(shang)達到了盡(jin)量壓制(zhi)成本(ben)的(de)作用(yong)(yong)，目前(qian)我國(guo)主流動(dong)(dong)(dong)力(li)鋰電(dian)(dian)池主要(yao)以(yi)(yi)18650圓(yuan)柱為主，如福斯(si)特、比克動(dong)(dong)(dong)力(li)、智航新能源、德朗(lang)能、天(tian)鵬電(dian)(dian)源、億緯鋰能等(deng)(deng)公司都采用(yong)(yong)圓(yuan)柱18650的(de)產品技術路線。但18650受限于體(ti)積限制(zhi)，普遍在2.2-3.6Ah之(zhi)間(jian)，在當前(qian)對動(dong)(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)池能量包(bao)能量持續提(ti)升(sheng)要(yao)求下，單(dan)體(ti)容量提(ti)升(sheng)空(kong)間(jian)有(you)限，未來提(ti)升(sheng)進度(du)也將趨(qu)緩。

 1.2. 型號(hao)升(sheng)級：“加(jia)粗(cu)加(jia)長(chang)”是趨勢(shi)

       動(dong)力鋰電(dian)池(chi)能量密度的(de)提(ti)升依靠兩種方式：一是鋰電(dian)池(chi)材料(liao)體(ti)系機(ji)理性能提(ti)升，對(dui)材料(liao)研發(fa)及匹配性要求非常高，進(jin)步較慢(man)。二是對(dui)型(xing)號(hao)及工藝的(de)生產控制。

       動(dong)力(li)鋰電(dian)能(neng)量(liang)密度目(mu)標(biao)會(hui)倒逼產品型號變革提升。當(dang)前(qian)制定的2020年(nian)前(qian)新能(neng)源汽車補貼標(biao)準與動(dong)力(li)鋰電(dian)池(chi)(chi)(chi)能(neng)量(liang)密度正比例相關，因此(ci)在電(dian)池(chi)(chi)(chi)材(cai)料體系沒有巨大(da)突破的情況下，從產品型號設計(ji)入手(shou)，適當(dang)增大(da)電(dian)池(chi)(chi)(chi)“直(zhi)徑(jing)和長度”獲得更(geng)高(gao)的有效容量(liang)成(cheng)(cheng)為必然(ran)趨勢，18650已初步完成(cheng)(cheng)了(le)動(dong)力(li)鋰電(dian)池(chi)(chi)(chi)初級應(ying)用(yong)階段的歷史使命，未來“加大(da)碼”鋰電(dian)池(chi)(chi)(chi)型號將會(hui)興(xing)起。

       遠期(qi)看，從國家對(dui)動(dong)(dong)(dong)力(li)鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)能量(liang)(liang)密(mi)度(du)(du)(du)的(de)(de)指引目標(biao)來看，我國明確(que)提出(chu)要在(zai)2020年(nian)動(dong)(dong)(dong)力(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)單體能量(liang)(liang)密(mi)度(du)(du)(du)突(tu)破300Wh/kg，動(dong)(dong)(dong)力(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)系(xi)統(tong)能量(liang)(liang)密(mi)度(du)(du)(du)達到(dao)260Wh/kg；2025年(nian)動(dong)(dong)(dong)力(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)系(xi)統(tong)能量(liang)(liang)密(mi)度(du)(du)(du)要達到(dao)350Wh/kg。以(yi)比(bi)(bi)克公司的(de)(de)18650型號(hao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)為(wei)(wei)(wei)例，三元鋰(li)電(dian)單體能量(liang)(liang)密(mi)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei)215wh/kg，要達到(dao)2020年(nian)單體電(dian)池(chi)(chi)(chi)目標(biao)，需提升39.5%幅度(du)(du)(du)較大。大方(fang)向上(shang)國家補貼推(tui)動(dong)(dong)(dong)企業內生動(dong)(dong)(dong)力(li)去提升電(dian)池(chi)(chi)(chi)能量(liang)(liang)密(mi)度(du)(du)(du)，而(er)產品型號(hao)改進遠比(bi)(bi)材(cai)料（NCA，811）進步更加快速，通過增加體積來提高能量(liang)(liang)密(mi)度(du)(du)(du)的(de)(de)21700電(dian)池(chi)(chi)(chi)無疑會成(cheng)為(wei)(wei)(wei)企業重點(dian)考慮的(de)(de)對(dui)象(xiang)。動(dong)(dong)(dong)力(li)鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)持(chi)(chi)續提升的(de)(de)能量(liang)(liang)密(mi)度(du)(du)(du)要求勢必持(chi)(chi)續助推(tui)動(dong)(dong)(dong)力(li)鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)型號(hao)的(de)(de)變革。

2“加粗加長”的21700電池從性能(neng)及成(cheng)本上全(quan)面碾壓18650

2.1. 電池能量(liang)密度提升20%以上

        21700電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)(du)要(yao)優于18650電(dian)(dian)(dian)池(chi)。根據(ju)目前特斯拉披露的(de)(de)(de)(de)信息，在(zai)現(xian)有條(tiao)件下，其生產的(de)(de)(de)(de)21700電(dian)(dian)(dian)池(chi)系統的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)(du)在(zai)300Wh/kg左右，比其原來(lai)(lai)18650電(dian)(dian)(dian)池(chi)系統的(de)(de)(de)(de)250Wh/kg約提高20%。同時(shi)我們根據(ju)松(song)下的(de)(de)(de)(de)動(dong)力鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)測試數據(ju)來(lai)(lai)看(kan)，其21700電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)積能(neng)量(liang)密(mi)度(du)(du)遠(yuan)高于18650型電(dian)(dian)(dian)池(chi)單(dan)體(ti)(ti)。單(dan)體(ti)(ti)電(dian)(dian)(dian)芯能(neng)量(liang)密(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提升要(yao)遠(yuan)高于成(cheng)組后提升的(de)(de)(de)(de)20%幅度(du)(du)。

表1：21700電池和(he)18650電池參數對比

　　數(shu)據來源：國泰(tai)君(jun)安證券研究

2.2. 電池系(xi)統(tong)成本下降9%左右

21700成(cheng)本下降(jiang)9%左右(you)(you)。根據(ju)Tesla披露的(de)電池(chi)價格信息，預計21700的(de)動力(li)鋰電池(chi)系(xi)統售價為170美(mei)元(yuan)/Wh，相比18650的(de)售價185美(mei)元(yuan)/Wh，價格下降(jiang)幅度可(ke)達(da)(da)8.1%左右(you)(you)。18650的(de)系(xi)統的(de)成(cheng)本約為171美(mei)元(yuan)/Wh，改用21700后，系(xi)統成(cheng)本約能實現9%左右(you)(you)的(de)降(jiang)幅，達(da)(da)到155美(mei)元(yuan)/Wh。

單體容量(liang)(liang)(liang)提升后(hou)，PACK所(suo)需配件數(shu)(shu)同(tong)比例減少帶(dai)動PACK成(cheng)本(ben)下降(jiang)。從18650型號切換至21700型號后(hou)，電(dian)(dian)池(chi)(chi)單體電(dian)(dian)池(chi)(chi)容量(liang)(liang)(liang)可以(yi)達到3~4.8Ah，大(da)幅(fu)提升35%，同(tong)等能量(liang)(liang)(liang)下所(suo)需電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)可減少約1/3，Tesla Models電(dian)(dian)動汽(qi)車使用(yong)7104節18650電(dian)(dian)池(chi)(chi)串并聯成(cheng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)組，預(yu)計在(zai)新款MODEL3電(dian)(dian)池(chi)(chi)節數(shu)(shu)將(jiang)大(da)幅(fu)減少。在(zai)降(jiang)低(di)系(xi)統管理難度的(de)同(tong)時將(jiang)同(tong)比例的(de)減少電(dian)(dian)池(chi)(chi)包采用(yong)的(de)金屬(shu)結構件及導電(dian)(dian)連接件等配件數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)，特(te)斯拉的(de)Pack成(cheng)本(ben)占(zhan)總系(xi)統成(cheng)本(ben)約24%，預(yu)計電(dian)(dian)池(chi)(chi)包成(cheng)本(ben)降(jiang)幅(fu)較為可觀。

       輕量化的(de)貢獻。三星(xing)提(ti)到在(zai)其改(gai)用新(xin)型21700電(dian)池(chi)之后，系(xi)統相(xiang)比目前的(de)電(dian)池(chi)能減少了10%的(de)組件和重量。從而進一步降低電(dian)池(chi)Pack的(de)重量，整車的(de)能量密度將(jiang)得到部分(fen)提(ti)升。

2.3. 為什么是21700？

       21700不是絕對性(xing)能(neng)優于其他型號，是物理(li)性(xing)與經(jing)濟性(xing)綜合均衡的結果。圓柱電芯(xin)的物理(li)尺寸(cun)增(zeng)加不止提升(sheng)能(neng)量(liang)密度，同(tong)(tong)時會負相關(guan)影響到循環壽(shou)命(ming)和倍率等性(xing)能(neng)。據測算，容量(liang)每提升(sheng)10%，循環壽(shou)命(ming)大(da)約會降(jiang)低(di)20%；充放電倍率降(jiang)低(di)30~40%；同(tong)(tong)時電芯(xin)會有(you)20%左(zuo)右的溫(wen)升(sheng)。如持續(xu)增(zeng)大(da)SIZE，會加大(da)犧牲(sheng)掉(diao)安(an)全性(xing)風險。

       經(jing)濟性(xing)方面，圓(yuan)柱電芯在18650成熟工藝上進行(xing)適當幅度(du)的(de)提升(sheng)，在保障(zhang)良品率和(he)一致(zhi)性(xing)的(de)前提性(xing)對成本進行(xing)控制。若SIZE過大，安(an)全性(xing)和(he)適配性(xing)均將降低，導致(zhi)更(geng)大的(de)圓(yuan)柱26500、32650等未能(neng)規模化占據主流市場(chang)的(de)原因。

       產(chan)(chan)線(xian)通用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)(chan)變更成本(ben)(ben)較(jiao)(jiao)低(di)(di)。首先從國(guo)內鋰電(dian)(dian)(dian)生(sheng)產(chan)(chan)企(qi)(qi)業來(lai)看，目前(qian)正處于規模化的(de)(de)產(chan)(chan)線(xian)建設(she)(she)(she)(she)投資期，預(yu)計今年(nian)(nian)年(nian)(nian)內的(de)(de)有(you)效產(chan)(chan)能預(yu)計在60-70GWh左右，短期鋰電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)產(chan)(chan)能供給(gei)端建設(she)(she)(she)(she)基本(ben)(ben)完成，未來(lai)新(xin)增(zeng)投資增(zeng)速(su)將趨緩，福斯特、比克動力、智(zhi)航新(xin)能源(yuan)、德朗能、天(tian)鵬電(dian)(dian)(dian)源(yuan)、億緯(wei)鋰能等(deng)(deng)近兩年(nian)(nian)大幅擴產(chan)(chan)的(de)(de)企(qi)(qi)業產(chan)(chan)線(xian)均以(yi)18650為(wei)主。從存(cun)量產(chan)(chan)線(xian)的(de)(de)角(jiao)度(du)來(lai)看，基本(ben)(ben)以(yi)18650圓(yuan)柱為(wei)主，電(dian)(dian)(dian)池廠商由原來(lai)的(de)(de)主流(liu)18650轉型到21700較(jiao)(jiao)為(wei)便利，產(chan)(chan)線(xian)設(she)(she)(she)(she)備可(ke)以(yi)通用(yong)(yong)切(qie)換到21700較(jiao)(jiao)為(wei)容易，不會投入太(tai)高的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)備技改(gai)費用(yong)(yong)及新(xin)增(zeng)設(she)(she)(she)(she)備投資。所(suo)以(yi)我們預(yu)計未來(lai)21700電(dian)(dian)(dian)池將會有(you)可(ke)觀的(de)(de)增(zeng)長(chang)。產(chan)(chan)線(xian)改(gai)造(zao)主要涉及中后段的(de)(de)分切(qie)、卷(juan)繞、裝(zhuang)配、化成等(deng)(deng)環節，針對半自動線(xian)的(de)(de)模具調整(zheng)費用(yong)(yong)較(jiao)(jiao)低(di)(di)。

　　圖4：圓柱廠商轉型21700電池只需調整部(bu)分(fen)產線

 3、搶灘(tan)登陸(lu)戰—先行(xing)者已(yi)加(jia)速21700布局(ju)

       國內部分(fen)18650電池(chi)(chi)(chi)(chi)企業(ye)表示了對特(te)斯拉21700路線的(de)認(ren)可，并(bing)且也(ye)在(zai)進行相關布局。如果企業(ye)自身通(tong)過(guo)研發對材料性能(neng)改進的(de)實力(li)不強，能(neng)量(liang)密(mi)度(du)的(de)提(ti)升(sheng)最直接的(de)方式就是(shi)通(tong)過(guo)物(wu)理方式可以做大型號提(ti)升(sheng)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)。比克(ke)(ke)、福斯特(te)、猛(meng)獅、天(tian)鵬(peng)(peng)等(deng)(deng)圓柱電池(chi)(chi)(chi)(chi)企業(ye)都宣稱將在(zai)未來產(chan)(chan)能(neng)擴充中投產(chan)(chan)21700電池(chi)(chi)(chi)(chi)。其(qi)中比克(ke)(ke)電池(chi)(chi)(chi)(chi)研發副總裁林建(jian)表示，比克(ke)(ke)18650電池(chi)(chi)(chi)(chi)量(liang)產(chan)(chan)后(hou)能(neng)量(liang)達(da)到3.5Ah，下一步將開發21700電池(chi)(chi)(chi)(chi)，通(tong)過(guo)結合高鎳與硅碳，實現21700電池(chi)(chi)(chi)(chi)量(liang)產(chan)(chan)能(neng)量(liang)達(da)6.0Ah，更為快速(su)的(de)是(shi)天(tian)鵬(peng)(peng)、福斯特(te)等(deng)(deng)公司，天(tian)鵬(peng)(peng)二號生產(chan)(chan)基地(di)已配置的(de)設(she)備生產(chan)(chan)21700型產(chan)(chan)品，產(chan)(chan)品能(neng)量(liang)密(mi)度(du)可達(da)200-240Wh/Kg。

       2016年(nian)底，深圳(zhen)永德立新能(neng)源有(you)限(xian)公司開始研(yan)發21700高(gao)倍(bei)率(lv)鋰電(dian)池，并于2017年(nian)6月份開始大(da)量(liang)投(tou)入市場，贏得電(dian)子煙(yan)等行業的高(gao)度贊(zan)賞！深圳(zhen)永德立新能(neng)源有(you)限(xian)公司專注于大(da)容(rong)量(liang)高(gao)倍(bei)率(lv)鋰電(dian)池的生(sheng)產與銷售，鋼殼鋰電(dian)池主要型號有(you)：18350  1100mah 15A；18650  1800mah 40A；18650  2600mah 35A；18650  3100mah 35A；20700  3200mah 40A；21700  3750mah 40A；26650  4300mah 40A；還有(you)軟(ruan)包圓柱(zhu)電(dian)芯(xin)、軟(ruan)包方形(xing)電(dian)芯(xin)等。