【头豹研究院】2021年中国4680动力电池技术追踪报告
01 4680大圆柱电池的研发生产进度如何?·4680大圆柱电池是指直径46mm,高度80mm的圆柱形锂电池,其主要在电池负极 材料、负极工艺、隔膜涂覆工艺、电池结构与集成技术,正极材料方案等方面有不同程度的创新。松下与特斯拉是国际市场上4680电池研发进展较快的两家企业,中国企业比克电池和亿纬锂能相对发展较快,两家中国企业现已经推出4680大圆柱电池和对应的集成技术并给出了相对具体的计划。预计4680大圆柱电池将在2023年迎来规模化市场应用的拐点 02 4680大圆柱电池发展趋势下受益技术 ·收益技术∶随着4680大圆柱电池的普及和应用,CTC技术、全极耳工艺等降本增效方案将会得到进一步的发展和应用,石墨负极或逐渐从掺杂硅材料迭代到高比例的硅碳负极,单壁碳纳米管等添加剂也将有较好的发展。高镍三元、高镍无钴甚至四元正极、PVDF涂覆等将会受到一定程度的正向影响。 ·受负面影响技术∶方形电池、石墨负极,除此之外,电池添加剂也将随着电池能量密度的提升而改变,未来将从LiPF6迭代到具有更高导电性和热稳定性的LiFSI,现阶段LiFSI成本依旧高昂,随着LiFSI生产工艺的进步和价格进一步下降,将会逐渐取代LiPF6成为高镍正极锂电池主要的添加剂选择4680大圆柱电池发展趋势下受益产品 03 ·受益产品∶1.CTC技术,受益标的∶特斯拉;2.全极耳工艺,受益标的∶比克电池、亿纬锂能;3.硅碳负极、受益标的∶深圳斯诺、璞泰来;4.碳纳米添加剂,受益标的∶天奈科技、OCSiAl;5.PVDF涂覆,受益标的∶三爱富、东岳集团;6.高镍无钴正极、四元正极,受益标的∶LG化学、蜂巢能源 受负面影响的产品∶1.2170、1865圆柱形电池技术;2.方形电池技术;3.石墨负极;4.模组式集成技术;5.LiPF6添加剂 -4680大 圆柱电池的新生- , 圆柱电池的创新 采用全极耳工艺、硅碳负极工艺和辅以CTC集成技术是 4680大圆柱电池最主要的创新点。4680电池由于其圆 柱形结构特点、高功率密度带来的产热速率(若使用单 极耳方案,局部汇流区域热量上升速率过高,不利于电 池热管理,而全极耳方案由于极耳分布均匀,使得发热 点也分布均匀,有利于电池热管理)和方形电池带来的 竞争压力(方形电池也使用CTC技术)等因素使得4680 大圆柱电池对CTC技术产生了刚性需求。同时圆柱形结 构能有效束缚硅基负极膨胀,抑制硅基负极带来的产气 膨胀问题,因此4680电池负极能加入较多硅基材料,电 池可采用硅基负极代替石墨负极