【研報】新能源汽車產業鏈行業深度報告：動力電池系列報告（3）為何電池環節注定贏家通吃？-20200320[36頁].pdf

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1、 深 度 報 告 【 行 業 證 券 研 究 報 告 】 新能源汽車產業鏈行業 動力電池系列報告（3） ：為何電池環節 注定贏家通吃？ 電池成本電池成本是是汽車電動化的決定性因素，汽車電動化的決定性因素，我們自下而上構建電芯的成本模型我們自下而上構建電芯的成本模型，分析分析 結果表明，動力電池的品質、成本、規模形成正反饋閉環，結果表明，動力電池的品質、成本、規模形成正反饋閉環，技術是形成該閉環的技術是形成該閉環的 基礎，因此行業基礎，因此行業先發優勢將不斷強化。先發優勢將不斷強化。 核心觀點核心觀點 我們的模型測算表明，電動車的性能主要取決于車輛設計和電池系統容量，此 前市場普遍關注的質量能量

2、密度對整車性能影響不大。從提高電動車性能出 發，車企對動力電池的需求可以收斂到體積能量密度和成本兩大特性，其中成 本對電動化前景影響更大，要實現性價比的超越電池成本需下降 30-40%。 除了原材料價格下降之外， 電芯的成本下降主要通過材料、 設計和過程能力電芯的成本下降主要通過材料、 設計和過程能力優優 化化來實現來實現，理想情況下，理想情況下當前技術路線的當前技術路線的電芯成本有望實現電芯成本有望實現 30%以上的降幅以上的降幅。 其中，材料優化主要是采用高比容量的正負極，設計優化的核心思想是提高活 性材料的重量占比，方法包括改變電芯技術、增大電芯尺寸以及減少非活性材 料的用量。 材料和設

3、計優化的方案對所有廠商都開放， 但由于面臨安全性和工材料和設計優化的方案對所有廠商都開放， 但由于面臨安全性和工 序能力的掣肘，實際上只有研發經驗豐富的龍頭企業享受到技術降本的紅利序能力的掣肘，實際上只有研發經驗豐富的龍頭企業享受到技術降本的紅利。 過程能力優化主要是改善產品的一致性、 良率和直通率等指標。過程能力優化主要是改善產品的一致性、 良率和直通率等指標。 電芯大量成組 后才能使用，性能參數一致性的重要性甚至高于性能本身，國內一二線企業一 致性的差距是導致過去幾年市場份額快速集中的重要因素； 良率和直通率則會 影響到生產成本和制造周期，我們的模型測算表明，這兩項指標的差距可以使 一線企

4、業獲得至少 7 個百分點的成本優勢。電芯生產突破了一般制造業質量、電芯生產突破了一般制造業質量、 成本、效率（制造周期）的不可能三角，是該行業成本、效率（制造周期）的不可能三角，是該行業先發優勢突出的根源先發優勢突出的根源。 三大降本路徑有望推動電芯成本下降 30-40%，從而實現降本目標，但每一項每一項 降本措施都會對電池的安全性和工藝一致性帶來挑戰， 因此技術能力是降低電降本措施都會對電池的安全性和工藝一致性帶來挑戰， 因此技術能力是降低電 池成本的核心池成本的核心。5M1E 分析結果顯示，生產工藝和制造環境控制是拉開質量差 距的關鍵。 我們認為，電電池企業的池企業的產品品質、產能規模和生

5、產成本構成了正反饋閉環，行產品品質、產能規模和生產成本構成了正反饋閉環，行 業具備極為突出的馬太效應業具備極為突出的馬太效應，國內龍頭電池廠對內憑借品質優勢獲取大量份 額，更高的良率和直通率使其成本領先近 10 個百分點，對外盡管在技術上不 占優勢，但憑借成本更低的供應鏈也能獲得明顯的成本優勢，從而成長為全球 性的龍頭企業。 投資建議與投資標的投資建議與投資標的 電池生產企業是產業鏈的核心環節，隨著補貼退坡導致市場競爭加劇，行業份 額將進一步向龍頭電池廠集中， 龍頭企業及其主要供應商有望在電動化浪潮里 獲益。 電池環節建議關注國內電池龍頭寧德時代， 材料環節建議關注進入國內外供應 鏈的細分龍頭

6、，包括隔膜的最大供應商恩捷股份，負極和涂覆巨頭璞泰來和中 國寶安，包裝殼體龍頭科達利，前驅體龍頭格林美及銅箔龍頭嘉元科技。 風險提示風險提示 降本不達預期 低成本新技術出現突破 行業評級 看好看好 中性 看淡 (維持) 國家/地區 中國 行業 新能源汽車產業鏈行業 報告發布日期 2020 年 03 月 20 日 行業表現行業表現 資料來源：WIND、東方證券研究所 證券分析師 彭海濤 021-63325888-5098 執業證書編號：S0860519010001 證券分析師 盧日鑫 021-63325888-6118 執業證書編號：S0860515100003 證券分析師 李夢強 021-63

7、325888-4034 執業證書編號：S0860517100003 聯系人 顧高臣 021-63325888-6119 聯系人 鄭浩 021-63325888-6078 相關報告 動力電池系列報告（一） ：穿越 2020，動力 電池需求到底有多大？ 2018-09-18 動力電池系列報告（二） ：產能階段性過剩， 五大因素塑造行業格局 2018-10-15 資料來源：公司數據，東方證券研究所預測，每股收益使用最新股本全面攤薄計算，(上表中預測結論均取自最新 發布上市公司研究報告，可能未完全反映該上市公司研究報告發布之后發生的股本變化等因素，敬請注意，如有需 要可參閱對應上市公司研究報告) He

8、aderTable_TypeTitle 新能源汽車產業鏈行業深度報告 動力電池系列報告（3）：為何電池環節注定贏家通吃？ 2 目 錄 提升帶電量解決多數問題，電池成本決定汽車電動化前景 . 5 電池系統成本是撬動汽車電動化的支點 . 5 帶電量是電池系統最具決定意義的指標 . 6 降低電芯成本是電池系統降本的核心任務 . 7 電芯成本解析：原材料成本占 9 成，非活性物質比例較大 . 8 參數設計：定制化特征明顯，容量提升推進電芯標準化設計 . 8 生產流程還原：批次與節拍工序交錯，質量控制是難點 . 10 方形卷繞電池：正極材料是降本最大來源，其他措施集腋成裘 . 11 降本之路知易行難，技

9、術能力是核心驅動. 13 材料在比容量與安全性之間走鋼絲. 14 高鎳正極：只有龍頭能駕馭的降本利器 14 硅負極：極具性價比的降本良方 16 設計螺獅殼里做道場，工藝優化無止境 . 18 卷繞改疊片：有效提升群裕度，生產效率是主要阻礙 18 大尺寸電芯：提效降本一舉多得，工藝水準決定成果 20 非活性材料減量：降本累積效果明顯，削減冗余設計增加安全隱患 21 過程能力質量/一致性決定市場份額一致性決定市場份額，良品率拉開成本差距良品率拉開成本差距. 23 定性：多材料/工序非線性耦合而成的流程型制造業，復雜度極高 23 一致性是獲得市場份額的前提，決定了過去三年國內格局 24 突破質量、成本

10、、效率(制造周期)不可能三角，是行業強者恒強的根源 26 5M1E 分析：工藝（Method）與環境（Environment）是拉開質量差距的決定因素 28 總結與投資建議：龍頭推動成本下降，行業集中大勢所趨 . 31 降本目標并非遙不可及，成本下降依賴技術沉淀 . 31 品質、規模、成本形成正反饋，降價壓力加速市場集中度提升 . 32 投資建議：電池格局繼續集中，建議關注電池龍頭及其生態圈 . 33 風險提示 . 33 nMtMoOtPqNtNoMqRsNzQsRaQcM7NnPrRnPmMjMqQoNiNmOsRbRqRnNNZqQxPuOoMpM HeaderTable_TypeTitl

11、e 新能源汽車產業鏈行業深度報告 動力電池系列報告（3）：為何電池環節注定贏家通吃？ 3 圖表目錄 圖 1：上汽集團關于電動車與傳統車 TCO 變動趨勢預估 . 5 圖 2：主要參數變化 10%導致的續航里程彈性統計 . 6 圖 3：帶電量較低時續航里程與電池容量呈近似線性關系 . 6 圖 4：蔚來 ES 8 電池系統構造及成組率拆解 . 7 圖 5：孚能軟包電芯占系統成本(元/Wh)比重在 70%以上 . 8 圖 6：普萊德方形電芯占系統成本比重接近 80% . 8 圖 7：鋰電池參數設計流程圖 . 9 圖 8：給定容量要求的電池設計分析思路 . 10 圖 9：鋰離子電池生產流程 . 10

12、圖 10：148/91/27 規格方形 622 電芯重量構成 . 12 圖 11：148/91/27 規格方形 622 電芯成本構成 . 12 圖 12：影響電芯成本的各項因素彈性測算 . 13 圖 13：2018 年以來四大材料的價格降幅顯著趨緩 . 13 圖 14：高鎳材料具備更高的容量密度，但熱穩定性和首次庫倫效率較差 . 15 圖 15：高鎳正極材料商業化應用需要克服一系列伴生問題 . 16 圖 16：不同比例硅碳負極相對石墨負極容量的提升 . 17 圖 17：疊片電芯內部堆積更加平整，填充度更高 . 19 圖 18：寧德時代采用大電芯/模組提升系統成組率 . 21 圖 19：非活性材

13、料減量對于能量密度（Wh/kg）提升和成本（元/Wh）下降有顯著效果 . 22 圖 20：國內三元電池出貨情況(MWh)及龍頭份額統計 . 26 圖 21：國內磷酸鐵鋰電池出貨情況(MWh)及龍頭份額統計 . 26 圖 22：鋰電池從接受訂單到產品交付質量損失來源統計圖 . 26 圖 23：化成分容廠房面積(內圈)和成本(外圈)占比較高 . 28 圖 24：2016 年寧德時代固定資產周轉率遠高于競爭對手 . 28 圖 25：國內動力電池產能產量（GWh）及產能利用率統計 . 28 圖 26：鋰電池參數設計流程圖 . 29 圖 27：降本措施達到理想狀態可推動電芯成本下降近 30%. 31 圖

14、 28：三類電池企業成本項拆分（元/Wh） . 33 圖 29：國內一二線電池企業成本差異解析（元/Wh） . 33 表 1：60kWh 電池系統在續航里程、放電倍率、循環次數、快充等方面具備全面優勢 . 7 表 2：不同電動汽車電池的平均功率/能量比 . 8 表 3：電芯化學參數假設 . 11 HeaderTable_TypeTitle 新能源汽車產業鏈行業深度報告 動力電池系列報告（3）：為何電池環節注定贏家通吃？ 4 表 4：方形卷繞電芯重量拆分 . 12 表 5：高鎳三元正極材料比容量提升明顯 . 14 表 6：不同正極材料 pH 值和表面殘余鋰（典型值） . 16 表 7：硅負極比容

15、量優勢明顯，但結構不穩定 . 16 表 8：貝特瑞和江西紫宸硅碳負極產品參數統計 . 17 表 9：卷繞與疊片工藝優缺點比較 . 19 表 10：鋰電池在消費電子和汽車應用的典型差異比較（均為典型值） . 24 表 11：過程能力等級表 . 25 表 12：不同過程能力指數對應的電芯和電池系統不良率 . 25 表 13：鋰電池生產流程中的關鍵工序及質量特性 . 27 表 14：目前主流電池企業電芯良率和材料直通率情況統計 . 27 表 15：電芯生產各工序對外部環境要求非?？量?. 30 表 16：國內外電池企業 5M1E 性能比較 . 30 表 17：鋰電池降本路徑及其限制因素總結 . 31

16、 表 18：國內外電池企業電芯成本預測拆分 . 32 HeaderTable_TypeTitle 新能源汽車產業鏈行業深度報告 動力電池系列報告（3）：為何電池環節注定贏家通吃？ 5 提升提升帶電量解決多數問題，帶電量解決多數問題，電池電池成本決定汽車電動化成本決定汽車電動化 前景前景 電池系統成本是撬動汽車電動化的支點 我們在深度報告動力電池系列報告（二）：產能階段性過剩，五大因素塑造行業格局中得出結 論：對車企來說，動力電池最重要的性能指標依次是安全性、能量密度、成本、倍率性能和循環次安全性、能量密度、成本、倍率性能和循環次 數， 其中安全性是壓倒一切的考量。數， 其中安全性是壓倒一切的考

17、量。 此外，此外， 根據麥肯錫 2016 年進行的一項電動車消費者習慣調查， 中美德三國消費者對于電動車的疑慮依次是產品產品價格、價格、續航續航里程、充電里程、充電便利性便利性、車型、車型/品牌品牌。 綜合來看，汽車電動化的必要條件是在滿足安全性的前提下，汽車電動化的必要條件是在滿足安全性的前提下，以能夠接受的成本以能夠接受的成本緩解消費者的續緩解消費者的續 航里程焦慮航里程焦慮（400 km）。成本方面，根據我們在深度報告動力電池系列報告（一）：產能階段 性過剩，五大因素塑造行業格局里的測算，電池系統的價格需要下降至電池系統的價格需要下降至 0.60.7 元元/Wh，才，才逐漸逐漸 具備替代

18、燃油車的條件， 這意味著電池層面成本具備替代燃油車的條件， 這意味著電池層面成本至少至少還需要下降還需要下降 3540%。 這一測算結果與上汽高 管在 2020 年汽車百人會上的發言幾乎一致。因此，電池系統成本是左右汽車電動化進程最重要的 因素。 圖 1：上汽集團關于電動車與傳統車 TCO 變動趨勢預估 資料來源：上汽集團，東方證券研究所 測算依據測算依據：1.以 A 級家庭轎車為藍本，現階段售價為 10 萬元的傳統汽車 15 萬元的純電動汽車對比； 2.計算周期為 5 年 10 萬公里； 3.購置成本方面，傳統車考慮購置稅，每 3 年降 5000 元；電動車無購置稅，價格隨電池成本下降而下降

19、，但 2020 年補貼完全退出； HeaderTable_TypeTitle 新能源汽車產業鏈行業深度報告 動力電池系列報告（3）：為何電池環節注定贏家通吃？ 6 4.殘值率方面，傳統車 5 年殘值率 45%，2019 年產電動車 5 年殘值率為 20%，后因純電動技術進步而大幅提 升，2022 年產車型 32%，2025 年產車型 40%； 5.使用成本方面，假設油價與電價保持不變，油耗與電耗每 3 年適當略降，并簡單考慮保險與保養等費用。 帶電量是電池系統最具決定意義的指標 為了定量分析電動車對電池性能指標的需求， 我們從汽車動力學出發， 測試電池性能對汽車動性的 影響。汽車在正常行駛過程

20、中，其行駛阻力和輸出功率公式如下： = + 21.15 2+ m (1) = 1 (2) 其中：其中：F-汽車行駛阻力，N；t-時間，s；-車速，km/h；-旋轉質量換算系數；m-汽車質量，kg；f-滾動阻力 系數；CD-風阻相關的系數；A-迎風面積，m2；P-行駛功率；-傳動系統效率。在等速續航條件下，由于加速導 致的阻力幾乎可以忽略。 基于此，我們構建模型測算續航里程的影響因素，假設如下：汽車帶電量為 50 kWh，質量能量密 度 160 Wh/kg，車身及其他重量（不含電池包和負載）1250 kg，車體迎風面積 2.1 m2，風阻系數 0.3，滾阻系數 0.016，動力系統傳動系數為 0

21、.86，測試條件為 60 km/h 等速?；鶞蕳l件下電動車 的續航里程為 372 km。 圖 2：主要參數變化 10%導致的續航里程彈性統計 圖 3：帶電量較低時續航里程與電池容量呈近似線性關系 數據來源：東方證券研究所測算 數據來源：東方證券研究所測算 我們調整了不同參數，以測試續航里程的敏感因素，結果表明，對電動車續航里程影響彈性較大的 變量依次是電機電機傳動效率、帶電量、車身重量、風阻系數和能量密度傳動效率、帶電量、車身重量、風阻系數和能量密度。值得注意的是，整車的設計 能力，如風阻系數、迎風面積以及電控效率對續航里程的影響甚至高于萬眾矚目的電池系統，可見 整車自身仍有非常大的挖掘空間以

22、提升續航里程及產品力。 進一步地，我們假設其他參數不變，僅調整帶電量和能量密度。不難發現，盡管理論上較低的能量理論上較低的能量 密度最終會導致新增的帶電量邊際效應為零，但計算得知該臨界點已超過密度最終會導致新增的帶電量邊際效應為零，但計算得知該臨界點已超過 1000kWh，在帶電量低，在帶電量低 于于 100kWh 時，可以認為汽車續航里程與帶電量呈線性關系時，可以認為汽車續航里程與帶電量呈線性關系。 HeaderTable_TypeTitle 新能源汽車產業鏈行業深度報告 動力電池系列報告（3）：為何電池環節注定贏家通吃？ 7 以蔚來汽車的電池系統為例，2018 年 ES8 上市時所用電芯的

23、能量密度為 210Wh/kg，成組之后質 量能量密度僅有 132Wh/kg，重量成組率為 63.6%，體積成組率則僅有 31.7%，由于車身過重以及 風阻系數偏高，以 70kWh 的帶電容量 NEDC 續航里程僅有 350km。經過設計改進之后，2019 年 推出的 ES6 基礎版（70kWh）NEDC 續航里程達到 430km，高容量的車型（84kWh）續航里程達 到 510km，其質量能量密度和成組率也分別達到 170Wh/kg 和 70%，因此提高電池裝載量是改善 汽車動力性的不二法門。 圖 4：蔚來 ES 8 電池系統構造及成組率拆解 資料來源：網絡資料，東方證券研究所整理 因此，因此

24、，對于電池系統而言，帶電量是對于電池系統而言，帶電量是更具決定意義的參數更具決定意義的參數，質量能量密度的影響相對，質量能量密度的影響相對有限有限。值得一 提的是，提升帶電量還可以緩解諸多困擾電動車的頑疾，以帶電量分別為 30kWh 和 60kWh 的兩 輛車為例，除了續航里程提升近一倍之外，大容量電池系統還有很多其他優點：首先，大容量電池大容量電池 系統對于電芯的放電倍率系統對于電芯的放電倍率要求降低要求降低，整車等速巡航階段的輸出功率約 10kW，但加速階段輸出功率 很大，峰值功率可達 100kW 以上，小系統的瞬時放電倍率要求達到 4C，這對電池壽命造成較大 傷害， 而大系統的放電倍率要

25、求僅為大系統的一半； 其次， 大電池系統的大電池系統的循環次數要求循環次數要求也也大為降低大為降低， 假設汽車要求行駛里程達到 20 萬公里，小系統的循環次數將達到 1100 次，而大系統的循環壽命 要求僅為 570 次，這為更高能量密度、低循環壽命的電池使用開拓了空間；三是充電功率充電功率顯著提顯著提 高高，在充電倍率相同的情況下，大系統快充半小時（soc 從 30%充至 80%）即可行駛 220 公里以 上，極大程度上緩解了充電壓力，此外，車內空調等其他體驗也有明顯改善車內空調等其他體驗也有明顯改善。 表 1：60kWh 電池系統在續航里程、放電倍率、循環次數、快充等方面具備全面優勢 帶電

26、量帶電量 續 航 里 程續 航 里 程 /km 峰值放電倍率峰值放電倍率 電 池電 池 循 環 次 數循 環 次 數 （20 萬公里）萬公里） 一次快充續航一次快充續航 （30-80%） 空調使用空調使用 30kWh 234 4C 1068 120 60kWh 436 2C 573 220 正常使用 數據來源：東方證券研究所測算 降低電芯成本是電池系統降本的核心任務 車企對于電池的需求可以簡化為以盡可能低的成本裝載更多的電池以盡可能低的成本裝載更多的電池，電池企業努力的方向可收斂 至 1）降低電池制造成本降低電池制造成本，為提升電池裝載量提供經濟性空間；2）提高電池系統體積能量密度提高電池系統

27、體積能量密度， 提升電池容量潛在裝載空間；3）定制化生產定制化生產，滿足參數設計的定制化要求。 HeaderTable_TypeTitle 新能源汽車產業鏈行業深度報告 動力電池系列報告（3）：為何電池環節注定贏家通吃？ 8 如前所述，ES8 電池系統的重量和體積成組率分別僅有 63.6%和 44.2%，但電芯的成本占比卻遠 高于此。 根據公開數據， 軟包電芯的系統成本占比達到 70%左右， 方形電芯的成本比重則高達 80%， 隨著電芯能量密度的提升， 結構件的重量和成本占比還會進一步下降， 因此降低電芯成本是系統降 本的核心人物。 在目前一線電芯企業格局已基本清晰的情況下， 電池企業下一步競

28、爭的關鍵是， 電池企業下一步競爭的關鍵是在確在確 保安全性的前提下，盡可能降低電池制造成本保安全性的前提下，盡可能降低電池制造成本，其他諸如能量密度、循環壽命等性能的優先級相對 靠后。 圖 5：孚能軟包電芯占系統成本(元/Wh)比重在 70%以上 圖 6：普萊德方形電芯占系統成本比重接近 80% 數據來源：公司公告，東方證券研究所 數據來源：公司公告，東方證券研究所 電芯成本解析：電芯成本解析：原材料成本占原材料成本占 9 成，非活性物質成，非活性物質比例比例 較大較大 參數設計：定制化特征明顯，容量提升推進電芯標準化設計 鋰電池是有一定差異性的產品，鋰電池是有一定差異性的產品，汽車不同的汽車

29、不同的功能需求對于電池的參數有著決定性的影響。功能需求對于電池的參數有著決定性的影響。粗略來 看，根據使用情況可將鋰電池分為兩類，一類是功率型，主要用來為汽車加速提供短暫的動力一類是功率型，主要用來為汽車加速提供短暫的動力，可 以儲存的能量較少，不能長期提供能量，其能量釋放時間通常持續幾秒到幾十分鐘；另一類是能量另一類是能量 型，可以長期提供能量型，可以長期提供能量，但放電速率相對較小，一般情況下放電時間設計為 1 小時甚至更長，一般 純電動汽車會用到能量型電池。 功率型電池與能量型電池的主要區別是功率功率型電池與能量型電池的主要區別是功率/能量比， 即放電倍率能量比， 即放電倍率， 功率型電

30、池的放電倍率可達 15C 以上，能量型電池的放電倍率不超過 2C，隨著純電動汽車帶電量日益增大，對于放電倍率的要求 會進一步放寬。 這兩種需求反映在電芯層面， 最顯著的區別是功率型電芯極片由于電流密度較大，功率型電芯極片由于電流密度較大， 為確保結構穩定，為確保結構穩定，活性層的厚度很薄，能量密度較低，成本更高活性層的厚度很薄，能量密度較低，成本更高。因此工業上這兩類電芯在設計方 面截然不同。 表 2：不同電動汽車電池的平均功率/能量比 12 V S/S 48 V HEV PHEV-20 PHEV-40 EV-100 15:120:1 25:140:1 30:135:1 6:17:1 3:14

31、:1 2:1 數據來源：鋰離子電池組設計手冊，約翰沃納著；東方證券研究所 HeaderTable_TypeTitle 新能源汽車產業鏈行業深度報告 動力電池系列報告（3）：為何電池環節注定贏家通吃？ 9 在同一類電芯內部，設計上也存在差異性。以最普遍的能量型電芯為例，電池參數電池參數設計首先必須根設計首先必須根 據用電設備需要及電池的特性，確定電池的電極、電解液、隔膜、外殼以及其他部件的參數，對工據用電設備需要及電池的特性，確定電池的電極、電解液、隔膜、外殼以及其他部件的參數，對工 藝參數進行優化，并將它們組成有一定規格和指標（如電壓、容量、體積和重量等）的電池組藝參數進行優化，并將它們組成有

32、一定規格和指標（如電壓、容量、體積和重量等）的電池組。動 力電池設計時，必須了解用電設備具對電池性能指標及電池使用條件，一般應考慮以下幾個方面： 電池工作電壓，決定了電芯的數量與連接方式； 電池工作電流，及正常放電電流和峰值電流； 電池工作時間，包括連續放電時間、使用期限或循環壽命，與電池工作電流一起決定了電池 的容量； 電池工作環境，包括電池工作環境及環境溫度； 電池最大允許體積。 美國阿貢國家實驗室提出了一套設計原則，規則要求用戶輸入多個設計參數，例如電池電量，電池電池電量，電池 和模組和模組數量，以及最大功率下的目標電壓數量，以及最大功率下的目標電壓等。此外，用戶必須輸入以下三種能量測量

33、值之一：電池電池 組能量，電池容量或車輛電氣范圍組能量，電池容量或車輛電氣范圍，定義其中一個值將決定其他兩個值。然后，迭代過程通過改變改變 電池容量和電極厚度電池容量和電極厚度來解決用戶定義的能量參數（能量，容量或范圍）和剩余電池特性。結果是電結果是電 池，模組池，模組和電池組的尺寸，質量，體積和材料等方面的要求。和電池組的尺寸，質量，體積和材料等方面的要求。 圖 7：鋰電池參數設計流程圖 資料來源：Argonne，東方證券研究所 對于有容量要求的電池， 在材料體系選定后， 根據正極活性物質的比容量即可計算出正極活性物質 的質量，再根據正極配比（活性物質、導電劑、黏結劑的配比）和涂布量上限即可

34、計算出這些活性 物質需要涂布在多大面積的集流體上，即求得正極總面積。隨后根據電子平衡原則和防短路要求， 電芯的負極和隔膜用量也可求得，據此可以得出整個電芯的物料用量。因此，正極材料的性能和用正極材料的性能和用 量是電芯容量的決定性量是電芯容量的決定性因素。因素。 HeaderTable_TypeTitle 新能源汽車產業鏈行業深度報告 動力電池系列報告（3）：為何電池環節注定贏家通吃？ 10 圖 8：給定容量要求的電池設計分析思路 數據來源：中國知網，東方證券研究所整理 隨著電池系統容量的增大，電芯參數設計的隨著電池系統容量的增大，電芯參數設計的差異性在差異性在降低降低， 標準化程度日益提升， 標準化程度日益提升，原因在于大容量 電池系統消解了工作電壓、放電功率、連接方式等電學要求，突出了電池體積、系統成本的約束， 使得不同電池系統的差異性日益集中到電芯數量/容量方面，其他參數的差異性大為降低。另一方 面， 從工業生產角度， 推進電芯設計、 生產的標準化程度， 也是降低電池系統成本非常有效的途徑。 因此，盡管電池定制化的需求仍然存在，但電池企業總體上在減少電芯規格的品類。 生產流程還原：批次與節拍工序