前言:本文主要是以對4680技術(shù)的探討以及對鋰電設(shè)備產(chǎn)生的影響,,并簡要介紹各家企業(yè)在4680電池設(shè)備中的布局情況,。4680電池單體電芯的能量提升了5倍,,輸出功率提升6倍,配合著新的裝配工藝,,可以讓電動車?yán)m(xù)航提升54%,,每千瓦時電池價格下降56%,生產(chǎn)成本降低69%,。從而使動力電池的發(fā)展推進(jìn)新時代,。4680電池采用無極耳技術(shù),極大降低電池內(nèi)阻,,大幅提升電池能量密度。另一方面,,4680電池對生產(chǎn)工藝要求進(jìn)一步提高,,并采用的新技術(shù)(如無極耳),對設(shè)備要求有所進(jìn)一步提升,。
?4680電池對設(shè)備性能要求大幅提高,,激光切割/焊接工藝優(yōu)勢顯現(xiàn)。
1)全極耳極片在輥壓時由于極片上存在留白區(qū),,直接輥壓無法保證輥壓時極片保持平整,,因此需要退火處理,對輥壓提出新的工藝要求,。
2)全極耳極片與單極耳和雙極耳等極片涂布時不同,,正極需要留白而負(fù)極可以實現(xiàn)整體涂布。正極部分留白的部分為魚鱗狀的全極耳,,并且留白的寬度非固定,,因此會對涂布機(jī)的一致性提出更高的要求。同時,,采用全極耳結(jié)構(gòu)無需采用間隙涂布在留白的地方留出極耳位置,,而可以利用連續(xù)涂布方式提高涂布質(zhì)量與效率。
3)卷繞機(jī)屬于鋰電池電芯制造中段設(shè)備的核心,。卷繞機(jī)將模切成型的極片卷繞成鋰離子電池電芯,,在卷繞過程中張力控制精度、糾偏能力,、卷繞效率等都是影響電池產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,。4680電池的新技術(shù)將對卷繞機(jī)提出更高的要求。當(dāng)前先導(dǎo)智能,、贏合科技等均已推出大圓柱卷繞機(jī)設(shè)備,。
4)特斯拉4680電池的“無極耳”本質(zhì)是“多極耳”,非傳統(tǒng)的切割,、焊接安裝方式,,而是直接在空箔上切割極耳成型,,對高速制片設(shè)備提出了更高的激光切割技術(shù)、速度,、精度,、質(zhì)量要求。海目星/聯(lián)贏激光有望利用其在極耳切割/焊接上的優(yōu)勢迎來新增長,。
?揉平工藝產(chǎn)生新需求,,電池殼工藝方向仍有分歧。
1)全極耳極片由于其極耳數(shù)量較多,,直接進(jìn)行裝配會使極耳折疊導(dǎo)致卷繞后不平整的現(xiàn)象,,因此需要揉平工藝保障極片平整。傳統(tǒng)揉平方法對整個產(chǎn)品的質(zhì)量造成較大影響,,也會降低產(chǎn)品的合格率和安全性能,,需要專業(yè)揉平設(shè)備改善現(xiàn)狀。
2)電池尺寸變大,,電池殼對散熱以及封裝的要求變高,。目前斯萊克、科達(dá)利,、寧波精達(dá)都已開始布局下一代電池殼,,成熟工藝路線還需探索。
?受益標(biāo)的:先導(dǎo)智能,、利元亨,、杭可科技、贏合科技,、海目星,、聯(lián)贏激光等設(shè)備企業(yè)。其他受益標(biāo)的:斯萊克,、寧波精達(dá),、亞威股份、科達(dá)利等電池殼結(jié)構(gòu)件及設(shè)備公司,。
1)先導(dǎo)智能:整線和單機(jī)龍頭,,4680技術(shù)儲備豐富,如已經(jīng)推出適用于全極耳圓柱電池的卷繞機(jī),。
2)利元亨:鋰電設(shè)備業(yè)務(wù)迅速發(fā)展,,激光模切設(shè)備、涂布機(jī)等產(chǎn)品順利推出,,并得到客戶認(rèn)可,,具有4680相關(guān)技術(shù)儲備。
3)杭可科技:后道設(shè)備龍頭,大圓柱一體機(jī)及后處理系統(tǒng)已經(jīng)完成樣機(jī)制作,,已供客戶驗證使用,。公司綁定LG等海外大廠,有望在4680電池產(chǎn)線后到設(shè)備占據(jù)較大市場份額,。
4)贏合科技:卷繞機(jī)等設(shè)備性能領(lǐng)先,,已推出大圓柱卷繞機(jī)等產(chǎn)品,和LG,、國軒,、億緯有深入合作,,未來有望受益于4680電池放量,。
5)聯(lián)贏激光:激光焊接設(shè)備龍頭,布局4680電池焊接技術(shù),,已處于樣機(jī)裝配調(diào)試中,。由于4680電池對焊機(jī)的數(shù)量和質(zhì)量要求大幅提高,公司有望充分受益,。
6)海目星:高速激光制片機(jī)設(shè)備龍頭,,無極耳切割技術(shù)領(lǐng)先,已在特斯拉4680電池中獲得較好驗證
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1. 特斯拉首推4680,,新技術(shù)助力電池突破極限
1.1.工藝有所變革,,電池性能大幅提升
鋰離子電池根據(jù)不同的封裝形式,電池被劃分成了圓柱電池,、方形電池和軟包電池,。圓柱電池發(fā)展時間最長,技術(shù)最為成熟,,其標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,;方形電池在國內(nèi)的普及率很高,生產(chǎn)工藝簡單,;軟包電池采用了疊加的制造方式,,在體積上相比于其他兩類電池更加纖薄,體積更小,。
特斯拉嘗試通過將圓柱電池尺寸變大的方式使之更加適用于電動汽車的需求,。特斯拉于2020年9月,在“特斯拉電池日”上發(fā)布了“4680電池”,即單體電芯直徑為46mm,、高度為80mm的圓柱形電池,。相比18650和21700電池,,4680尺寸更大,,能量密度更高,。據(jù)特斯拉于2020年超級電池日上的介紹,,4680電池單體電芯的能量提升了5倍,,輸出功率提升6倍,,配合著新的裝配工藝,,可以讓電動車?yán)m(xù)航提升54%,,每千瓦時電池價格下降56%,生產(chǎn)成本降低69%,。
4680電池一方面其設(shè)計,、生產(chǎn)工藝具有革新性,,如特斯拉發(fā)布的4680電池主要采用應(yīng)用以下幾項重要技術(shù):
1)采用無極耳,建立卷繞式電芯新標(biāo)準(zhǔn),;
2)負(fù)極采用硅基負(fù)極,,突破現(xiàn)有鋰電材料能量密度限制;
3)采用干電極,,樹立動力電池新標(biāo)準(zhǔn),。
1.2.無極耳技術(shù)降低電池內(nèi)阻,兼顧性能與安全
極耳是從電池正負(fù)極集流體中引出了的金屬導(dǎo)電體,,與電池殼體(圓柱/方形)或者與外部模組結(jié)構(gòu)件(軟包)進(jìn)行連接,,電流必須流經(jīng)極耳才能與電池外部連接。根據(jù)極耳數(shù)量,、面積差異極耳可以分為單極耳,、雙極耳,、多極耳以及無極耳(又稱全極耳)等類型,18650或21700電池體積較小,,多采用單極耳方式,,極耳細(xì)長不利于電流傳導(dǎo),電池充放電時極易導(dǎo)致極耳和極耳連接處局部熱量過大,,成為影響電池安全的關(guān)鍵瓶頸,。
無極耳電池是將整個正/負(fù)極集流體都變成極耳。通過集流體與電池殼體或集流盤的全面積連接,,大幅降低電池內(nèi)阻和發(fā)熱量,,解決高能量密度電芯的發(fā)熱問題,并提高充放電峰值功率,,幫助突破圓柱電池做大的瓶頸,。
無極耳并不是意味著電池結(jié)構(gòu)中沒有無極耳,相反則是在正極或負(fù)極上增加很多極耳,。根據(jù)特斯拉專利可以看到4680電池的結(jié)構(gòu)中正極上分布著均勻的極耳,,負(fù)極則沒有極耳結(jié)構(gòu),將負(fù)極直接與電池殼組合在一起,,相當(dāng)于整個電池殼便成為了一整個負(fù)極,。
特斯拉4680無極耳電池把整個集流體都變成極耳,導(dǎo)電路徑不再依賴極耳,,電流從沿極耳到集流盤橫向傳輸變?yōu)榧黧w縱向傳輸,,整個導(dǎo)電長度由1860或者2170銅箔長度的800-1000mm變成了80mm(電池高度)。傳統(tǒng)的圓柱體電池都是卷繞方式,,分為正負(fù)極銅箔、鋁箔隔膜疊加起來卷繞,,為了引出電極會在銅箔和鋁箔兩端分別焊接一個引出線叫極耳,。傳統(tǒng)的1860電池卷繞長度是800mm,以導(dǎo)電性更好的銅箔為例,,極耳從銅箔上把電導(dǎo)出來長度最長為800mm,,相當(dāng)于電流要通過800mm長的導(dǎo)線。通過計算得到電阻大約是20mΩ,,2170電池更粗一些卷繞長度大約是1000mm長電阻約23mΩ,,這么長的銅箔為保證低的電阻,對銅箔厚度和一致性都會有極高的要求,。計算特斯拉無極耳電池的電阻,,將導(dǎo)電長度,代入銅電阻計算公式后電阻一下子就降到2mΩ,,根據(jù)歐姆定理計算,,電池內(nèi)阻消耗由2瓦特一下子降到0.2瓦特,直接降低一個數(shù)量級。
無極耳設(shè)計主要優(yōu)勢如下:
1)提升安全性,。傳統(tǒng)的單極耳最后的電流就會在單極耳上匯流出來,,所以單極耳會有一個發(fā)熱點(diǎn),就是極耳的地方,。但是無極耳電池在電池內(nèi)部是沒有集中發(fā)熱點(diǎn)的,,熱都是在里面均勻分布的,這樣對電池的整包會帶來一個熱管理方面的很大優(yōu)勢,。另外特斯拉采用的4680電池直接脫掉了外殼來散熱,。
2)降低生產(chǎn)成本。國內(nèi)大圓柱電池研發(fā)公司比克電池提到,,采用無極耳4680大圓柱對BMS各方面的管控要求會少很多,,成本也會下降。4680電設(shè)備容量為25Ah,,而原來18650為3Ah,,存在 8倍以上的差距,意味著原來一個電池包需要8000多顆18650,,現(xiàn)在只需要1000節(jié)4680,。
3)快充性能提升。15分鐘內(nèi)可將電池從0充至80%的電量,,即一輛續(xù)航600公里的車,,在充電站停10-15分鐘,可以滿足400-500公里續(xù)航,。
1.3.石墨負(fù)極已達(dá)理論天花板,,硅基負(fù)極或迎來春天
當(dāng)前石墨負(fù)極已十分接近理論容量天花板(372mAh/g),硅是目前負(fù)極材料中比容量最高的,。但硅基負(fù)極目前成本過高(普通石墨3倍以上),。目前主流的方案是將硅氧和硅碳復(fù)配石墨后再使用,常規(guī)的型號有400,、407,、420、450,、550,、650mAh/g,普遍在400Mah/g以上,。
與石墨類負(fù)極材料相比,,硅基負(fù)極材料具有超高的理論比容量和較低的脫鋰電位,在對鋰離子電池能量密度的要求逐步提高,,及電池廠商對于高鎳體系掌握的逐步成熟的背景下,,石墨負(fù)極體系向硅基負(fù)極體系升級成為主要方向,。
近年來,硅基負(fù)極材料的應(yīng)用已逐步展開,,下游以特斯拉為代表的汽車廠商已搭載由硅基負(fù)極制造的動力電池,。目前,商業(yè)化程度最高的兩種硅基負(fù)極材料分別為碳包覆氧化亞硅,、納米硅碳,。
伴隨著下游客戶對電動汽車動力電池性能要求的不斷提升,硅碳負(fù)極的增長存在一定想象空間,。
1.4.干電極技術(shù)支撐無極耳,,電池性能提升之根基
無極耳電芯技術(shù)路徑的實現(xiàn)依靠干電極技術(shù)。干電極技術(shù),,是一種正/負(fù)極材料壓制技術(shù),,具體是將少量細(xì)粉狀粘合劑(PTFE)與正極或負(fù)極材料混合,通過薄膜沉積技術(shù)形成電極材料帶,,隨后再壓延在金屬箔集流體上形成成品電極——最終表現(xiàn)為覆蓋電極膜的基板,。
在無極耳電芯中,特斯拉是用電極膜基板(部分)取代了極耳的作用,?;诟呻姌O技術(shù)的電極膜基板,它對于卷繞式電芯的貢獻(xiàn)在于基本將疊片式電芯的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行吸收,。
以當(dāng)前全球電動車產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢為參照,,干電極技術(shù)可被稱得上是動力電池科技樹的最頂端成果之一,該技術(shù)的完全突破,,也將意味著下一代動力電池——固態(tài)電池的正式落地,。
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2. 4680新技術(shù)帶來設(shè)備需求更新
2.1.輥壓前需退火,涂布機(jī)一致性要求更高
輥壓前需要對留白部分加熱退火處理,。全極耳極片在輥壓時由于極片上存在留白區(qū),,直接輥壓無法保證輥壓時極片保持平整,因此需要退火處理,。退貨后,鋁箔晶?;貜?fù)再結(jié)晶,,由典型的軋制帶狀變成等軸狀,內(nèi)應(yīng)力逐漸消除,,鋁箔塑性升高,,質(zhì)感變軟,同時電阻變低,,在輥壓過程中留白部分可以與涂布區(qū)域一起協(xié)同變形,,極片翹曲程度降低,,留白處無褶皺。
全極耳極片與單極耳和雙極耳等極片涂布時不同,,正極需要留白而負(fù)極可以實現(xiàn)整體涂布,。正極部分留白的部分為魚鱗狀的全極耳,并且留白的寬度不是固定的,,因此會對涂布機(jī)的一致性提出更高的要求,。同時,采用全極耳結(jié)構(gòu)無需采用間隙涂布在留白的地方留出極耳位置,,而可以利用連續(xù)涂布方式提高涂布質(zhì)量與效率,。
采用全極耳結(jié)構(gòu),單機(jī)片的正極,、負(fù)極的涂布面積與涂布長度都會顯著上升,,因此涂布機(jī)連續(xù)涂布要求升高。根據(jù)鋰想生活設(shè)計的4680電池模型與21700以及18650模型的對比,,4680電池單片正極涂布長度達(dá)到627314.83mm,,是21700涂布距離的5.8倍,負(fù)極雙面涂布長度達(dá)到4319.7mm,,為21700電池的5倍,,即4680正極極片長度為21700長度5倍,但涂布長度卻提高5.8倍,,從而使電池具備更高的能量密度,。
當(dāng)前我國涂布機(jī)市場中主要玩家為贏合科技、嘉拓智能(璞泰來子公司),、浩能科技(科恒股份子公司),。贏合、嘉拓,、浩能的主要產(chǎn)品均可實現(xiàn)連續(xù)涂布,,其中贏合幅面寬度最大,達(dá)到1600mm,;浩能科技涂布速度最快,,達(dá)到120m·min;當(dāng)前主流產(chǎn)品的密度精度都在1.0%左右,,差距較小,。
2.2.卷繞機(jī)競爭格局有望重新分配,極耳切割焊接工藝要求高
卷繞工藝是將小條陰陽極片,、隔膜卷繞成裸電芯,。卷繞機(jī)屬于鋰電池電芯制造中段設(shè)備的核心。卷繞機(jī)將模切成型的極片卷繞成鋰離子電池電芯,,在卷繞過程中張力控制精度,、糾偏能力,、卷繞效率等都是影響電池產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。4680電池的新技術(shù)將對卷繞機(jī)提出更高的要求,。
卷繞機(jī)當(dāng)前市場主要競爭者為先導(dǎo)智能,、贏合科技、利元亨,。先導(dǎo)智能已經(jīng)開發(fā)出圓柱全極耳電芯自動卷繞機(jī)并已成功上市,,具備先發(fā)優(yōu)勢。贏合科技在今年2月份成功推出18ppm大圓柱卷繞機(jī),。
4680電池是直接在空箔上切割極耳成型,,對高速制片設(shè)備提出了更高的激光切割技術(shù)、速度,、精度,、質(zhì)量要求。海目星高速激光制片機(jī)設(shè)備為鋰電池極耳切割優(yōu)質(zhì)設(shè)備,。公司于招股說明書中披露,,2019年12月公司首獲新能源汽車巨頭特斯拉的訂單,訂單總金額為1105萬美元,,以高速激光制片機(jī)為主,。當(dāng)前,海目星具有立式與臥式兩種高速激光制片機(jī),,都具備鋰電池正負(fù)極片單邊或雙邊切極耳的功能,,可同時生產(chǎn)8條極片。設(shè)備均采用單側(cè)大板,,懸臂式支撐結(jié)構(gòu),;可全面代替?zhèn)鹘y(tǒng)五金模切設(shè)備;速度高,、加工產(chǎn)品一致性好,、使用成本低。
鑒于海目星極耳切割技術(shù)曾得到特斯拉深度認(rèn)可,,本次特斯拉4680電池生產(chǎn)中公司有望參與到產(chǎn)業(yè)鏈中,。
除極耳切割外,4680電池極耳焊接也由于極耳數(shù)量的增多使焊接量增大,。電芯焊接中道工藝一般有極耳的焊接(包括預(yù)焊接),、極帶的點(diǎn)焊接、電芯入殼的預(yù)焊,、外殼頂蓋密封焊接、注液口密封焊接等,,后道工藝有電池PACK模組時的連接片焊接,、以及模組后的蓋板上的防爆閥焊接,。其中,圓柱形電池有兩個正負(fù)極流體與電芯焊接,,極流體與底部和殼體有兩個連接片的焊接,,兩個端蓋的焊接和注液孔的焊接,焊接工序相比增加,,而且由于圓柱電池體積小于方殼電池,,同樣電量的電動車需要搭載圓柱電池的數(shù)量數(shù)倍于方殼電池,需要更多的焊接設(shè)備進(jìn)行加工,。另外,,極耳數(shù)量的增加對焊接的精度、質(zhì)量,、一致性要求更高,,對焊接機(jī)器的使用穩(wěn)定性做出了新的要求,對焊接及密封可靠性的要求更高,。
極耳焊接當(dāng)前通常采用激光器進(jìn)行焊接,。激光器具備占地面積小、激光焊接沒有空氣及噪音污染,、耗電率低,,電光轉(zhuǎn)換率高、設(shè)備損耗低,,以及可自行調(diào)整焊接速度,、焊接深度、焊接寬度等優(yōu)勢,,適應(yīng)不同材質(zhì)及產(chǎn)品的焊接,,達(dá)到精準(zhǔn)焊接,質(zhì)量更可靠,,外觀更整潔,。當(dāng)前我國極耳激光焊接主要廠商為聯(lián)贏激光、大族激光以及光大激光,。
目前,,聯(lián)贏激光公開表明已布局4680電池焊接技術(shù),已處于樣機(jī)裝配調(diào)試中,。聯(lián)贏在2021年中報中披露,,已完成圓柱電池裝配線的樣機(jī)設(shè)計,目標(biāo)匹配滿足21700,、32131,、4680等圓柱電池的自動化裝配生產(chǎn),目前處于樣機(jī)裝配調(diào)試中,。
2.3.揉平工藝產(chǎn)生新需求,,電池殼工藝方向仍有分歧
全極耳極片由于其極耳數(shù)量較多,,直接進(jìn)行裝配會使極耳折疊導(dǎo)致卷繞后不平整的現(xiàn)象,因此需要揉平工藝保障極片平整,。
傳統(tǒng)揉平方法對整個產(chǎn)品的質(zhì)量造成較大影響,,也會降低產(chǎn)品的合格率和安全性能。當(dāng)前傳統(tǒng)的全極耳揉平方法主要以通過揉平機(jī)的揉平頭直接接觸在全極耳上,,再隨著揉平頭的自轉(zhuǎn)靠近全極耳后,,碾轉(zhuǎn)帶動全極耳揉平在卷繞電芯的端部。在這樣的揉平方法中,,由于揉平頭直接與全極耳接觸摩擦,,往往會將柔軟的全極耳部分揉碎,該揉碎的碎末顆粒就會進(jìn)入圓柱型鋰電池的正極端或負(fù)極端之間而產(chǎn)生短路,。因此,,新型全極耳揉平機(jī)的開發(fā)有望得到市場重視。目前,,逸飛激光(擬IPO)與寧波鼎新(非上市公司)已經(jīng)針對全極耳揉平工藝進(jìn)行針對性研發(fā),。
4680電池尺寸比21700電池大了許多,對電池殼有了新的要求,,其工藝迎來新挑戰(zhàn),。首先,雖然目前4680所使用的卷繞技術(shù)相對比較成熟,,但4680電池在增大尺寸的同時,,減少了電芯,每個電芯在充放電時都要承受更大的電流,,發(fā)熱也會更多,,且成組后體積能量密度稍低,從而對電池殼的散熱提出了更高的要求,;其次,,采用何種方式進(jìn)行電池殼封口依然存疑,若采用焊接方式封口,,由于焊接精度不高的問題可能需要二次補(bǔ)涂并烘干,,從而導(dǎo)致電池性能下滑。
寧波精達(dá):于2021半年報中披露,,鋼殼 4680 的拉伸設(shè)備也已完成樣機(jī)生產(chǎn),。其次,圍繞新能源汽車核心零件電池外殼生產(chǎn)設(shè)備,,采用多種解決方案,,以多連桿和伺服方式設(shè)計的鋁方殼拉伸設(shè)備,已批量推向市場。新一代的圓殼拉伸設(shè)備即以沖杯機(jī)和凸輪機(jī)連續(xù)生產(chǎn)線,,可達(dá)到每分鐘 1000 個的生產(chǎn)效率將于下半年完成研發(fā),。
斯萊克:研發(fā)出全自動研發(fā)出電池殼自動化生產(chǎn)線,這種設(shè)備在國內(nèi)還是空白,。該生產(chǎn)線具有成型、清洗,、檢驗,、包裝等功能,其生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有國內(nèi)市場上使用的設(shè)備不同,,生產(chǎn)出的電池鋼殼一致性更好,,生產(chǎn)線效率更高,使用的人員更少,,相對成本較低,。同時斯萊克正準(zhǔn)備導(dǎo)入其全新的DWI生產(chǎn)線(DWI即Draw Wall Ironing是易拉罐生產(chǎn)線特有的核心工藝,將殼體減薄拉伸的過程),,進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率與生產(chǎn)精度,,若未來將DWI用于生產(chǎn)電池殼預(yù)計會提升其核心競爭力。值得注意的是,,4680電池殼尺寸與330ml的易拉罐形狀非常相似,,生產(chǎn)工藝上存在一定相同性,斯萊克作為易拉罐生產(chǎn)設(shè)備提供商技術(shù)互通,。
亞威股份:金屬成形機(jī)床龍頭企業(yè),,國內(nèi)折彎機(jī)和沖壓機(jī)床市占率領(lǐng)先。公司目前推出小噸位伺服壓力機(jī)產(chǎn)品,,實現(xiàn)小批量出貨,。伺服壓力機(jī)產(chǎn)品國內(nèi)市場規(guī)模約300億元,國內(nèi)普及率5%以內(nèi),,國外如日本等國家普及率達(dá)到90%,。伺服壓力機(jī)能夠有效生產(chǎn)4680電池殼,未來隨著4680電池放量,,是公司未來潛在增長點(diǎn),。
科達(dá)利:已布局4680電池殼業(yè)務(wù)。作為動力電池精密結(jié)構(gòu)件國內(nèi)供應(yīng)龍頭,,具備生產(chǎn)從電池圓殼,、復(fù)合級柱、蓋板等多種零部件的能力,。11月8日科利達(dá)在投資者問答中表示公司已具備生產(chǎn)4680電池的技術(shù)積累和生產(chǎn)各圓柱電池精密結(jié)構(gòu)件的能力,。
震裕科技:從事精密級進(jìn)沖壓模具及精密結(jié)構(gòu)件的研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn),。公在動力鋰電池精密結(jié)構(gòu)件方面擁有豐富研發(fā),、生產(chǎn)經(jīng)驗及能力。公司結(jié)構(gòu)件業(yè)務(wù)深度綁定寧德時代,,鋰電事業(yè)部成立以來寧德時代業(yè)務(wù)占比達(dá)到 90%以上,。
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3. 鋰電企業(yè)紛紛加速布局4680,量產(chǎn)或即將來臨
4680電池一經(jīng)推出便迎來整個行業(yè)的高度重視,。當(dāng)前入場的玩家既包括松下,、LG、億緯鋰能在內(nèi)的鋰電貴族,,也有如比克電池一樣試圖實現(xiàn)彎道超車的新玩家,。4680正處于技術(shù)起步期,成熟的生產(chǎn)技術(shù)仍要持續(xù)的研發(fā),。
比克電池:國內(nèi)首發(fā)4680全極耳大圓柱電池的電池企業(yè),。比克電池于2021年3月透露,正與國內(nèi)和海外多個客戶合作進(jìn)行全極耳大圓柱電池的應(yīng)用開發(fā),,4680電芯樣品預(yù)計年內(nèi)實現(xiàn)批量下線,。
億緯鋰能:2021年11月6日公告將投資20GWh乘用車用大圓柱電池生產(chǎn)線及輔助設(shè)施項目總額約為32億元(包含增值稅),建成達(dá)產(chǎn)后預(yù)計可形成20GWh/年的乘用車用大圓柱電池產(chǎn)能,。公司于2021年4月與StoreDot簽訂協(xié)議,,雙方就電動汽車4680電池分三個階段進(jìn)行合作,有效期至2024年12月31日,。第一階段雙方將聯(lián)合研發(fā)和樣品測試,,供StoreDot、億緯鋰能和電動汽車潛在合作伙伴評估,;第二階段將小批量生產(chǎn),;第三階段將成立合資企業(yè),生產(chǎn)的產(chǎn)品擬用于電動汽車,。目前億緯鋰能已布局了46800和46950兩大型號,,2023年后會逐步將大圓柱電池進(jìn)行市場推廣。
江淮汽車:2021年2月,,江淮汽車與CBAK能源科技簽署了一項為期三年的聯(lián)合產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略協(xié)議,。CBAK能源科技將根據(jù)江淮的技術(shù)要求,為動力電池和電池組提供定制化方案,,雙方還將聯(lián)合開發(fā)4680鋰電池及電池組,。雙方將成立一個聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊,設(shè)計,、測試并增強(qiáng)其新產(chǎn)品在電動汽車領(lǐng)域的適應(yīng)性,。此外,,江淮汽車還承諾,優(yōu)先在其未來生產(chǎn)的電動汽車使用雙方聯(lián)合開發(fā)的電池和電池組系統(tǒng),。
松下:10月26日,,松下首次展示了其為特斯拉打造的新型4680電池試制品。松下電池部門負(fù)責(zé)人Kazuo Tadanobu表示,,新電池的容量是以前較小型號的五倍,。該電池根據(jù)特斯拉的需求開發(fā),松下計劃將其供應(yīng)給特斯拉,,將于2022年3月在日本的一家工廠開始“試生產(chǎn)”新型4680電池,。
LG新能源:2021年3月表示已開始為特斯拉4680電池建造一條試點(diǎn)生產(chǎn)線,在其Ochang工廠改造部分生產(chǎn)線,,裝配和電鍍設(shè)備已安裝完畢,最早有望在年內(nèi)開始運(yùn)營,。其目標(biāo)是早于松下完成試點(diǎn)生產(chǎn)線建設(shè),,計劃2023年為特斯拉生產(chǎn)全新4680電池,為此正在考慮在美國和歐洲設(shè)立工廠,,以便為特斯拉工廠供貨,。
三星SDI:2021年4月國外媒體報道三星SDI和現(xiàn)代汽車正在聯(lián)合開發(fā)下一代圓柱形電池,容量大于2170,,但小于4680,。三星SDI高管表示,將在未來兩到三年內(nèi)正式推出,。
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4. 受益標(biāo)的
4680總體來講對設(shè)備影響不大,,但對主工藝設(shè)備性能提出了更高的要求。我們認(rèn)為,,具備技術(shù)儲備的設(shè)備企業(yè)有望獲得先發(fā)優(yōu)勢,,有望獲取高份額訂單。
受益標(biāo)的:先導(dǎo)智能,、利元亨,、杭可科技、贏合科技,、海目星,、聯(lián)贏激光等優(yōu)質(zhì)鋰電設(shè)備企業(yè)。
其他受益標(biāo)的:斯萊克,、寧波精達(dá),、亞威股份、科達(dá)利等電池殼結(jié)構(gòu)件及其設(shè)備公司,。
先導(dǎo)智能:整線和單機(jī)龍頭,,4680技術(shù)儲備豐富,,如已經(jīng)推出適用于全極耳圓柱電池的卷繞機(jī)。
利元亨:動力鋰電設(shè)備業(yè)務(wù)迅速發(fā)展,,激光模切設(shè)備,、涂布機(jī)等產(chǎn)品順利推出,并得到客戶認(rèn)可,,具有4680相關(guān)技術(shù)儲備,。
杭可科技:后道設(shè)備龍頭,大圓柱一體機(jī)及后處理系統(tǒng)已經(jīng)完成樣機(jī)制作,,已供客戶驗證使用,。公司綁定LG等海外大廠,有望在4680電池產(chǎn)線后到設(shè)備占據(jù)較大市場份額,。
贏合科技:卷繞機(jī)等設(shè)備性能領(lǐng)先,,已推出大圓柱卷繞機(jī)等產(chǎn)品,和LG,、國軒,、億緯有深入合作,未來有望受益于4680電池放量,。
海目星:高速激光制片機(jī)設(shè)備龍頭,,無極耳切割技術(shù)領(lǐng)先,已在特斯拉4680電池中獲得較好驗證,。
聯(lián)贏激光:激光焊接設(shè)備龍頭,,布局4680電池焊接技術(shù),已處于樣機(jī)裝配調(diào)試中,。由于4680電池對焊機(jī)的數(shù)量和質(zhì)量要求大幅提高,,焊接工藝有所變化,公司有望充分受益,。
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5. 風(fēng)險提示
?4680電池技術(shù)進(jìn)展不及預(yù)期:對新設(shè)備需求預(yù)計會降低,。
文章來源:有價值的資訊、一覽眾車 作者:華西證券