【研报】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-20200924（16页）.pdf

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1、特斯拉电池日： 技术创新符合预期，成本将大幅下降 分析师：申建国 执业证书编号：S1220517110007 证券研究报告 电力设备不新能源行业 2020年9月24日 核心观点：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

2、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。 mNrOqPnRpRsOsOsPsQqOtM8O9RbRs

3、QpPmOqQkPoOwPjMsQrM7NnNvMMYpOzQuOmNmN 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 186521704680，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pilot line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，

4、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。 1.电池电池结构设计：降本结构设计：降本14% 方正证券研究所 1.电池结构设计：降本电池结构设计：降本14% 方正证券研究所 图表1：电池64mm直径是最佳状态 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

5、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：降本电池生产环节：降本18% 方正证券研究所 图表5：电池加工工艺流程 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

6、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：降本电池生产环节：降本18% 方正证券研究所 图表7：特斯拉高速组装线 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，