20221023
中航证券研究所发布证券研究报告请务必阅读正文后的免责条款部分行业评级：增持锂电新技术涌现，4680全极耳推动激光焊接升级迭代
分析师：邹润芳证券执业证书号：S0640521040001
研究助理：闫智证券执业证书号：S0640122070030
分析师：卢正羽证券执业证书号：S0640521060001
研究助理：唐保威证券执业证书号：
S0640121040023
马自达论坛股市有风险入市需谨慎
◼重点推荐：金辰股份、天通股份、捷佳伟创、双良节能、高测股份、宇晶股份、天准科技、东威科技、联赢激光
◼核心个股组合：协鑫能科、双良节能、西子洁能、联赢激光、东威科技、奥特维、罗博特科、高测股份、宇晶股份、百利科技、至纯科技、先导智能、杭可科技、星云股份、天宜上佳、迈为股份、捷佳伟创、金辰股份、航锦科技、禾望电气、华自科技、科威尔、绿的谐波、埃斯顿
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◼本周专题研究：4680电池为新一代圆柱电池，具有高能量密度、高输出功率、高续航里程、低成本等优势，目前特斯拉、松下、LG、亿纬锂能、宁德时代等企业正加速布局，其量产进度正在加快。从电池结构来看，传统单极耳难以匹配4680电池的大尺寸与长电芯，而无极耳技术将电极一端使用导电涂层替代单一极耳，能够解决大圆柱电池中电子远距离传输、极耳过电位的难题。4680圆柱电池的全极耳结构采用连续激光器进行面焊，焊接工序增加，且焊接数量是2170电池电极的5倍以上。我们认为，若大圆柱渗透率若提升，激光焊接等环节有望受益，建议关注锂电激光焊接龙头联赢激光等。
◼重点跟踪行业：
◼锂电设备，全球产能周期共振，预计21-25年年均需求超千亿，国内设备公司优势明显，全面看好具备技术、产品和规模优势的一二线龙头；
◼光伏设备，设备迭代升级推动产业链降本，HJT渗透率快速提升，同时光伏原材料价格下降有望刺激下游需求，看好电池片、组件设备龙头；
◼换电，2025 年换电站运营空间有望达到1357.55 亿元，换电站运营是换电领域市场空间最大的环节，看好换电站运营企业；
◼储能，储能是构建新型电网的必备基础，政策利好落地，发电、用户侧推动行业景气度提升，看好电池、逆变器、集成等环节龙头公司；
宝马3系优惠欧拉好猫2021款报价及图片◼半导体设备，预计2030年行业需求达1400亿美元，中国大陆占比提高但国产化率仍低，看好平台型公司和国产替代有望快速突破的环节；
◼自动化，下游应用领域广泛的工业耗材，市场规模在400亿左右，预计2026年达557亿元，看好受益于集中度提高和进口替代的行业龙头；
◼氢能源，绿氢符合碳中和要求，光伏和风电快速发展为光伏制氢和风电制氢奠定基础，看好具备绿氢产业链一体化优势的龙头公司；
◼工程机械，强者恒强，建议关注行业龙头，看好具备产品、规模和成本优势的整机和零部件公司。
◼4680电池为新一代圆柱电池，具有高能量密度、高输出功率、高续航里程、低成本等优势。锂离子电池结构主要分为圆柱、方形和软包三种，4680电池是特斯拉推出的直径为46mm ，高度为80mm 的新一代圆柱电池，相比于此前应用较多的2170圆柱电池，其增大尺寸的同时能量密度提升5倍、输出功率提升6倍、续航里程提升16%、而成本降低14%。4680电池系统采用无模组设计，约由960个电芯组成，能量密度为215wh/kg ；而传统2170电池系统由4个模组、4400多个电池组成，能量密度为170wh/kg 。
资料来源：特斯拉Battery Day ，黑洞科技观察，中航证券研究所1.4680
3
图表1：相比2170电池，4680电池能量密度提升5倍、输出功率提升6倍、续航里程+16%图表2：2170电池与4680
电池主要参数对比
2170电池
4680电池单电池重量（g ）68.64352.44
电池数量（个）4416960
电池系统重量（kg ）474438
电池容量（kWh ）8295
能量密度（wh/kg ）170215
1.
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资料来源：电池中国，机加在线，汽车电子设计，起点锂电大数据，电动知家，真锂研究，汽车应用电子网，各公司公告，中航证券研究所图表3：主要电池厂商4680电池生产进展
主要电池厂4680电池进展
特斯拉
特斯拉电池日
22Q3的4680电池产量较22Q2翻3倍，每周电池包产量达到1000套以上。1、加州工厂：2022年1月加州工厂4680电池产量已突破100万块；加州的加藤试点线跑通以后，自3月以来，产量每月增长35%。2、德州工厂：4680电池设备已在Q2完成安装和调试，第一辆使用德克萨斯电池的测试车已投入产线，已安装第二代生产设备，计划在Q3开始大规模生产，计划于2022年底前超过加州工厂的周产量。3、柏林工厂：特斯拉拟暂停在德国柏林超级工厂的4680电池生产计划，只保留了电极方面的研究，所有用于缠绕、组装和格式化电池单元的剩余生产步骤的机器都将转移美国德州工厂。松下2022年5月已开始小量试产4680电池，已交付4680样品于特斯拉；。计划于2023年在和歌山建立两条4680生产线，产能达10GWh ；计划在2024年中期完成4680电池的产品开发、中试线生产，并开始搭建4680电池量产线的相关设备，在日本进行大规模商业化生产。
LG 21年3月，LG 化学已经开始建社4680电芯试生产线2022年6月，LG 新能源宣布将投资5800亿韩元用于在韩国新建4680电池生产线，年产能为9GWh ，将为特斯拉供货。奔驰漏油保密协议
SDI 2022年6月，三星SDI 在韩国天安工厂准备一条试验线，以测试将向特斯拉供应的4680电池，年产能略低于1GWh ；若试生产成功，且特斯拉明确表示将购买其所有的电池，三星有望于三星SDI 马来西亚Seremban 电池厂建造大规模4680产线。
宁德时代目前规划了12GWh 的4680电池产能，预计2024年开始量产；2022年9月，宁德时代与宝马
集团宣布达成一项长期协议，从2025年开始宁德时代将为宝马集团“新世代”纯电车型供应46毫米的新型圆柱电池，产品将在位于中国和欧洲的两座电池工厂生产，每座工厂供应宝马的年产能高达20GWh 。
亿纬锂能2022年8月公告拟投43.75亿元用于年产20GWh 大圆柱46系列动力储能锂离子产能建设；2022年9月收到德国宝马集团定点信，将为德国宝马集团Neue Klasse 系列车型提供大圆柱锂离子电芯；根据披露的量产规划，2022年底亿纬锂能将实现小批量供货，预计2023年释放20GWh ，2024至40GWh 。
比克电池
2020年推出4680电池样品，2022年初宣布与江淮汽车联合开发4680电池；预计2023年进行4680电池的批量化生产。◼特斯拉引领行业变革，LG 、松下、宁德等企业加速布局。特斯拉于2020年9月率先发布4680电池，2022Q3每周电池包产量可达100套以上；松
下计划2023年4680电池产能达10GWh ；LG 于2022年6月宣布投资5800亿韩元新建4680电池生产线，年产能9Gwh ；亿纬锂能拟投43.75亿元用于年产20GWh 大圆柱46系列动力储能锂离子产能建设；宁德时代拟于2025年为宝马供应46毫米新型圆柱电池。
1.4680
5资料来源：《动力电池4680全极耳技术扫描》，《Prediction of Thermal Issues for Larger Format 4680 Cylindrical Cells and Their Mitigation with
Enhanced Current Collection 》，中航证券研究所图表5：全极耳技术能够均匀电流密度、降低热损耗
◼单极耳结构难匹配4680电池的大尺寸与长电芯，无极耳技术解决了电子远距离传输、极耳过电位的难题。4680电池的尺寸更大、电芯更长，若采用传统极耳结构，1）极片存在较大长度的未涂布区域，进而减小活性物质的量、降低电池能量密度；2）更大容量电池需要更宽的极耳，卷绕时极耳更容易弯曲进而引起电极性能劣化；3）充放电时电流在集流体上的传输路径较长，导致内阻高、倍率性能和功率密度降低。
◼“无极耳”技术将电极一端使用导电涂层进行覆盖来替代单一极耳，使其与电池壳体直接接触，以便电子能够直接在集流体和电池壳体间传导，优势为：1）电子移动路径缩短5-20%，内阻减小5-20倍；2）显著降低了电子偏移和过电位现象，提升了电池寿命；3）导电涂层和电池壳体的接触面积达100%，分散了发热区域。
图表4
：单极耳与全极耳结构示意图单极耳
全极耳