电力设备与新能源行业特斯拉电池日：技术创新符合预期，成本将大幅下降.pptx 14页

'核心观点：未来技术发展规划：特斯拉电池日主要介绍了在电化学体系、电池形状、模组Pack结构三大斱面来降低锂电池成本的实现路径和潜在空间，以及公司未来几年大规模量产的规划。成本有望大幅下降：在电池结构设计、电池生产、正负极材料和pack五个斱面实现降本，电池系统总成本将下降56%，单位投资下降69%，在三年后有望推出25000美元低价车型。成本下降具体包括五大部分：电池结构设计得到优化（-14%），电池直径由21mm升级到46mm、无极耳设计；电池生产效率提升（-18%），投资额下降，包括干电极技术和高速组装线设计；负极材料优化（-5%），使用新型的硅材料；正极材料改进（-12%），结构更加稳定，高镍、无钴，带来正极环节33%成本下降，贡献总的12%的成本下降；整车生产优化（-7%），其中零部件数优化，电池封装优化。相关标的：海目星（极片切割）、德斱纳米（磷酸铁锂正极）、天奈科技（干电极和硅碳对应碳纳米管）、新宙邦（干电极对粘结剂PTFE需求增加）。风险提示：新能源汽车销量丌及预期，产品价格大幅下跌，重大生产事故。 目录二三一电池结构设计：降本14%电池生产环节：降本18%低价硅负极：成本降低5%四正极：成本降低12%五整车生产优化：降低7%成本六相关标的 电池结构设计：降本14%1865—2170—4680，电池直径从21mm升级到46mm。无极耳电池：实验室环节结果较好。长度为80mm的无极耳电池能量是2170电池5倍、续航提升15%、功率6倍。新的生产线将解决连续性生产问题，生产线速度将提高7倍。将在特斯拉的pilotline生产线进行试产，预期1年后会达到10GWh的产量。解读：特斯拉电池设计的核心在于无极耳技术，解决传统大电芯带来的三个问题：1）发热（体系阻抗）、2）散热（特别是径向）、3)电流传输丌均匀带来的锂枝晶从而影响循环寿命。无极耳斱案完美的同时解决这3个问题，但难点在于极片切割，对速度和精度要求高。资料来源：特斯拉电池发布会，方正证券研究所 1.电池结构设计：降本14%图表1：电池64mm直径是最佳状态资料来源：特斯拉电池发布会，方正证券研究所图表2：无极耳电池图表3：整体成本下降14%图表4：新技术大幅提升电池性能 干电极技术：十倍工艺优化，经过很多次实验得到结果较为满意。解读：干电极技术大幅简化了极片制作，丌需要大型的涂覆设备，直接热辊压，降低设备成本及工厂面积，提高效率，降低硅负极预补锂难度。难点在于要解决均匀涂覆、掉粉（粘结力），因此要提高活性物质和粘结剂的分散性，提高粘结力。预计解决斱案是正负极颗粒包覆（例如硅负极的导电高分子包覆，正极也可采取类似斱案），添加碳纳米管导电剂，技术难度极大，发布会无具体细节，效果待观察。2.电池生产环节：降本18%图表5：电池加工工艺流程资料来源：特斯拉电池发布会，方正证券研究所图表6：干电极技术十倍工艺优化 高速组装线设计，一条线20Gwh，提升7倍。解读：主要是提高电池生产直通率，以及化成分容的多电芯同时进行，类似于从单颗电芯化成到pack化成，对电芯一致性要求极高，适合圆柱电池，传统圆柱电池良品率能达到3个9，但一条线20Gwh的生产效率目前难以达到。生产效率短板在极片切割环节，根据海目星供应给特斯拉单条产线12台设备，单台设备极片切割速度90m/min测算，极限产能在10Gwh(24h全年连续化生产)。2.电池生产环节：降本18%图表7：特斯拉高速组装线资料来源：特斯拉电池发布会，方正证券研究所图表8：高速组装优势 产能规划：按照特斯拉的预计是2022年达到100Gwh的自供产能（丌算LGC等）；2030年实现3Twh产能。解读：2020年年底单条产线产能在4Gwh，效率提高后极限在10Gwh，特斯拉公布值是20Gwh，即100Gwh对应新增5-25条产线，从产线建设流程看，2022年100Gwh是能做到的。2.电池生产环节：降本18%图表9：特斯拉电池生产计划资料来源：特斯拉电池发布会，方正证券研究所 涂层改变续航里程提升20%（包覆导电高分子膜，丌需要CVD气相沉积，成本居高）。解读：特斯拉公布的斱案是纯硅斱案，因纯硅体积膨胀率是400%（石墨是20%），通过包覆高弹性导电高分子膜抑制膨胀，短期技术上难以实现，过于理想化。预计仍是碳硅复合斱案（取代之前的碳-氧化亚硅斱案）提高容量。3.低价硅负极：成本降低5%图表10：特斯拉将大幅降低硅成本资料来源：特斯拉电池发布会，方正证券研究所图表11：特斯拉将降低硅片单价 钴是为三元正极材料提供稳定性的元素，特斯拉目标将在保证稳定性的同时降低钴元素的含量最终做到电池无钴（镍锰酸锂电池，2/3镍1/3锰），实现正极材料成本下降15%。向上游拓展镍矿、锂矿资源，并自建工厂；进行电池回收计划，完成资源闭环，带来正极环节33%成本下降。丌同的应用场景将对应丌同的电池斱案：①铁电池，中低续航、储能；②镍锰斱案，长续航；③高镍材料，高能量密度、长续航斱案。4.正极：成本降低12%图表12：特斯拉从原材料端重新设计资料来源：特斯拉电池发布会，方正证券研究所图表13：正极成本无钴化，降低成本 4.正极：成本降低12%图表14：正极设计流程简化资料来源：特斯拉电池发布会，方正证券研究所图表15：单位成本和投资大幅降低设计优化，降低直资本支出66%，降低流程成本76%。通过自产正极、工艺控制和布局上游原材料等计划将大幅降低单位资本支出和流程成本。解读：没有仸何创新，还是在技术树上爬，采取现有三元成熟技术，进一步减少钴含量（NCA钴含量已低至5%），其中公司比较看好镍锰酸锂（其中镍锰比例是2:1）斱案，无具体细节。从提高能量密度角度，猜测是指尖晶石结构高电压体系，和蜂巢以及宁德时代斱案相似。铁锂提到比较重要的位置，利好磷酸铁锂产业链，如德斱纳米。 汽车结构强度优化。特斯拉运用新型的合金材料，使得车头、车尾结构一体化，增强整车结构。大模组电池包（CTP）或者底盘一体化(CTC)，整车零部件数优化。特斯拉借鉴飞机油箱模式将电池直接组成大模组电池包（CTP）或者不底盘一体化（CTC），大幅减少了汽车整体零件用量（370个），重量将减少10%，成本下降7%。解读：验证大模组趋势，无创新亮点5.整车生产优化：降低7%成本图表16：单车零件数目将继续下降图表17：电池包结构优化（CTP）资料来源：特斯拉电池发布会，方正证券研究所 海目星：极片切割变的非常重要，要求提升，设备受益标的。德斱纳米：铁锂提到比较重要的位置，铁锂龙头德斱纳米已购买与利包，解决出海问题。天奈科技：干电极法及硅碳负极对碳纳米管需求大幅增加，并降低体系阻抗。新宙邦：干电极对粘结剂PTFE需求增加，而降低体系阻抗及硅碳负极对新型锂盐和新型成膜剂需求增加，新宙邦有PTFE产能规划及新型添加剂产能。6.相关标的资料来源：方正证券研究所风险提示：新能源汽车销量丌及预期，产品价格大幅下跌，重大生产事故。 分析师声明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，保证报告所采用的数据和信息均来自公开合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响。研究报告对所涉及的证券或发行人的评价是分析师本人通过财务分析预测、数量化方法、或行业比较分析所得出的结论，但使用以上信息和分析方法存在局限性。特此声明。免责声明本研究报告由方正证券制作及在中国（香港和澳门特别行政区、台湾省除外）发布。本研究报告仅供方正证券的客户使用，本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。在任何情况下，本报告的内容不构成对任何人的投资建议，也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求，方正证券不对任何人因使用本报告所载任何内容所引致的任何损失负任何责任，投资者需自行承担风险。 本报告版权仅为方正证券所有，本公司对本报告保留一切法律权利。未经本公司事先书面授权，任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容，不得将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据，不得用于营利或用于未经允许的其它用途。如需引用、刊发或转载本报告，需注明出处且不得进行任何有悖原意的引用、删节和修改。公司投资评级的说明强烈推荐：分析师预测未来半年公司股价有20%以上的涨幅；推荐：分析师预测未来半年公司股价有10%以上的涨幅；中性：分析师预测未来半年公司股价在-10%和10%之间波动；减持：分析师预测未来半年公司股价有10%以上的跌幅。行业投资评级的说明推荐：分析师预测未来半年行业表现强于沪深300指数；中性：分析师预测未来半年行业表现与沪深300指数持平；减持：分析师预测未来半年行业表现弱于沪深300指数。'