【研報】電力設備行業深度報告：特斯拉電池日不止于想象-20200924（17頁）.pdf

《【研報】電力設備行業深度報告：特斯拉電池日不止于想象-20200924（17頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《【研報】電力設備行業深度報告：特斯拉電池日不止于想象-20200924（17頁）.pdf（17頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、 行業深度報告 特斯拉電池日，不止于想象 行 業 深 度 報 告 行 業 報 告 電力設備電力設備 2020 年 09 月 24 日 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 強于大市強于大市（維持維持） 行情走勢圖行情走勢圖 相關研究報告相關研究報告 行業動態跟蹤報告*電力設備*1H20業 績回顧&下半年行業動態前瞻：電動車 篇 2020-09-06 行業深度報告*電力設備*從專利角度 窺探特斯拉百萬英里電池 2020-06-24 行業深度報告*電力設備*特斯拉的動 力電池夢 2020-02-28 證券分析師證券分析師

2、朱棟朱棟 投資咨詢資格編號 S1060516080002 021-20661645 ZHUDONG615PINGAN.COM.CN 皮秀皮秀 投資咨詢資格編號 S1060517070004 010-56800184 PIXIU809PINGAN.COM.CN 曹群海曹群海 投資咨詢資格編號 S1060518100001 021-38630860 CAOQUNHAI345PINGAN.COM.CN 9 月 22 日特斯拉召開首次電池日活動，正式公布自產電池的計劃，并從 性能、成本、開支三個維度展示了特斯拉在研電池的顯著優勢。電池日上 提出的新電池技術符合預期，電池的產能規劃也彰顯出特斯拉對未來行

3、業 和公司發展的信心。 五大環節降本增效，自建電池拉開序幕五大環節降本增效，自建電池拉開序幕。此次電池日特斯拉在電池設計、 電池工廠、負極材料、正極材料以及電池與車身的整合五個方面提出了下 一代電池的愿景，通過五個環節的融合，特斯拉預計可以將續航里程提升 54%，電池制造成本減少 56%，單位投資成本減少 69%。在提升續航里 程方面，特斯拉預計負極材料未來的潛力最大（-20%） ；在降低生產成本 方面，特斯拉預計自建電池廠潛力最大（-18%） ；在降低投資成本方面， 預計自建電池廠是最大的貢獻端（-34%） 。特斯拉對自建電池工廠的整個 流程進行了優化和擴展：1）采用干電極工藝，簡化生產流程

4、，提升生產 速度；2）高速的電芯組裝產線，實現連續性的組裝加工；在單條組裝線 上實現 20GWh，單線產出增加 7 倍；3）化成分容環節，通過電子系統的 管理減少 75%的復雜工序和 86%的成本?？偟膩砜?，特斯拉的自建工廠 Terafactory將來會實現產能投資的大幅降低和生產流程的簡化。 公司目標 電池產能在 2022 年達到100GWh，2030 年達到 3TWh，除了自用外，剩 余產能可以外供。 工藝升級：大電芯工藝升級：大電芯+無極耳無極耳+干電極干電極。特斯拉此次的電池型號繼續升級到 4680，依靠這一電芯設計的升級（大電芯+無極耳） ，預計電池能量提升 5 倍、續航里程提升 1

5、6%、功率提升 6 倍，這一設計方案可以使得電池成本 下降 14%。無極耳電極工藝主要從三個方面改善電池的性能：1）電流移 動路徑縮短減小內阻；2）顯著降低電流偏移現象；3）產熱和散熱能力得 到顯著改善。對于去掉極耳的這一顛覆性舉措，馬斯克表示實驗的結果是 比較滿意的。4680 電池將在弗里蒙特工廠的試生產線進行生產，目前產 能為 1GWh，后續規劃達到 2GWh，2022 年實現大規模量產，未來計劃 進一步擴產至 200GWh 的規模。在干電極技術方面，馬斯克表示對此前 干電極方案進行優化，得到最優方案，目前處于 close to working 的狀態， 還沒有完全成熟。在車電整合方面，特

6、斯拉采取結構化電池的方案，把電 池直接內置在汽車結構中，使得電池與車身更好的結合，預計減重 10%， 減少 370 個零部件并加快生產速度，同時可能帶來 14%的續航增加?？?慮車身工藝和 Pack 工藝的優化，生產成本可以再降 7%。 高鎳無鈷正極高鎳無鈷正極+硅負極，材料體系硅負極，材料體系符符合預期合預期。正極材料方面，特斯拉探索 了三種放棄鈷材料的思路：1）在正極材料中使用鐵，用于中低續航的乘 用車和儲能領域，主打長循環壽命；2）使用鎳錳材料，主要應用于乘用 車，主打長續航；3）高鎳材料，應用于 Cybertruck 皮卡和 Semi 卡車中， -20% 0% 20% 40% 60%

7、Sep-19 Dec-19 Mar-20 Jun-20 滬深300電力設備 證 券 研 究 報 告 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 2 / 17 主打高能量密度。在負極材料方面，馬斯克表示通過原材料重新設計、高彈性材料、覆膜材料進行 涂膜去實現和解決硅材料的膨脹性問題， 最終實現每 KWh 成本只需要 1.2 美元， 同時能夠提升 20% 的續航里程并貢獻電池 5%的降本。特斯拉同時布局正極及上游金屬環節，計劃打造北美正極生產基 地，減少 80%的運輸成本、66%的工程投資和 76%的生產

8、成本；在鎳資源方面，使用金屬鎳代替硫 酸鎳作為原料輸入端進行生產，降低成本；在鋰資源方面，計劃在礦產中直接提取鋰元素；在電池 回收方面，特斯拉計劃于下個季度開始電池生命周期回收試點，進一步降低原材料成本。 電池日總結：電池日總結：新電池尚未進入量產節奏，多項專利未提及新電池尚未進入量產節奏，多項專利未提及。在材料方面，在材料方面，總體來看，特斯拉提出的 材料體系并未偏離當前產業界的主流技術路線，沒有創新性的材料體系出現。特斯拉目前在硅負極 的產業化應用方面已經走在市場的前列，對硅的膨脹問題提出了較好的解決方案，若能夠在量產車 型上有效提升續航里程，將有望加速產業界的新一輪變革。在工藝方面，在工

9、藝方面，大圓柱電芯、無極耳電極 和干電極屬于特斯拉獨有的技術路線， 但距離大規模量產還需要一定的時間， 目前的技術難言成熟。 此外，負極補鋰、單晶 NCA、新型添加劑等此前多項專利中涉及的技術、材料和工藝方案都沒有在 此次電池日上提及，固態電池、百萬英里電池等顛覆性的電池技術也沒有成為本次活動的議題，電 池日活動整體符合預期，但驚喜不足。汽車銷量方面汽車銷量方面，公司預計 20 年銷量同比增長 30%-40%。新新 車型方面：車型方面： 1） 目前 Cybertruck 已經收到了超過 60 萬輛訂單， 預計銷量將達到每年 25 萬到 30 萬輛； 2）公司宣布 Model S 的 Plaid

10、 版本 2021 年底即可交付，續航超過836 公里，百公里加速在2s 內； 3）特斯拉預計將在 2023 年采用新電池的全部技術生產售價僅為 2.5 萬美元的自動駕駛汽車。 投資建議：投資建議：我們認為特斯拉自產電池創新思路更多的為生產制造工藝環節，而這些技術環節目前尚 未完全成熟，距離大規模量產還有一段時間；在材料方面，核心的電化學體系難言顛覆，并未超出 主流電池企業的研發范疇，全球一線電池廠商仍然能夠憑借較強的研發實力保持足夠的競爭力。特 斯拉在此次電池日中展現出對未來新能源汽車發展的十足信心，我們認為在行業先驅者的引領下， 全球電動化轉型的進程勢不可擋，中國企業有望充分受益。強烈推薦寧

11、德時代、當升科技寧德時代、當升科技，推薦璞璞 泰來、新宙邦泰來、新宙邦，關注恩捷股份、星源材質、容百科技恩捷股份、星源材質、容百科技。 風險提示：風險提示：1）新技術商業化應用不及預期的風險：）新技術商業化應用不及預期的風險：專利中多項技術的最終效果和商業化應用仍有待 進一步觀察，若商業化應用不及預期，將影響新型電池的量產節奏。2）政策力度不及預期的風險：）政策力度不及預期的風險： 如果國內外政策對新能源汽車支持力度軟化或改變，導致政策出臺力度低于預期，將顯著影響新能 源汽車市場整體規模。3）電動車自燃事故帶來的消費者信任風險：）電動車自燃事故帶來的消費者信任風險：新能源汽車自燃事件頻繁發生，

12、 特斯拉采用的高鎳電池體系對產品本身的安全性是一大考驗。若自燃事件得不到有效控制，或將引 發消費者的信任危機，給產品銷量帶來負面影響。4）技術路線發生變化的風險：）技術路線發生變化的風險：新能源汽車仍處于 技術快速變革期，特斯拉引領行業創新。若下一代技術產業化進程超出預期，將對現有行業格局產 生顯著影響，前期投資回收能力將低于預期。 nMqPtMrNqOtPqMnQpNsMoR7N8Q9PoMrRoMnNeRnNzQiNpNqMbRqQyRNZrRsQNZnQqQ 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明

13、內容。 3 / 17 正文目錄正文目錄 一、一、 五大環節降本增效，自建電池拉開序幕五大環節降本增效，自建電池拉開序幕.5 二、二、 工藝升級：大電芯工藝升級：大電芯+無極耳無極耳+干電極干電極 .7 2.1 1865 到 4680，大電芯+無極耳 . 7 2.2 干電極猜想落地，鋰電池應用尚未完全成熟 . 8 2.3 電池與車身整合，與寧德時代 CTC 技術異曲同工 . 11 三、三、 高鎳無鈷正極高鎳無鈷正極+硅負極，材料體系符合預期硅負極，材料體系符合預期 . 11 3.1 三種正極材料體系，無鈷化是目標 . 11 3.2 硅負極引領續航提升，新工藝解決膨脹難題 . 13 四、四、 電池

14、日總結電池日總結 .13 4.1 新電池尚未進入量產節奏，多項專利未提及 . 13 4.2 銷量高增長，新車型價格再降 . 14 五、五、 投資建議投資建議 .15 六、六、 風險提示風險提示 .16 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 4 / 17 圖表圖表目錄目錄 圖表 1 特斯拉電池五大環節降本增效 . 5 圖表 2 特斯拉高速電芯組裝線單線產出增加 7 倍 . 6 圖表 3 特斯拉自建工廠未來 . 6 圖表 4 21700 電芯能量提升 50%. 7 圖表 5 46800 電芯能量提升

15、 5 倍 . 7 圖表 6 特斯拉無極耳電極原理示意圖（正極單極耳）. 8 圖表 7 干電極制作工藝流程 . 9 圖表 8 干電極電池能量密度提升，制造成本下降 . 10 圖表 9 干電極電池與傳統鋰電池的比較. 10 圖表 10 特斯拉推動車身一體化結構設計 . 11 圖表 11 特斯拉探索三種正極材料體系應用于不同場景 . 12 圖表 12 特斯拉布局電池回收業務 . 12 圖表 13 特斯拉采用生硅負極提升續航里程 . 13 圖表 14 電池日新技術和特斯拉相關電池專利總結 . 14 圖表 15 特斯拉分地域月度銷量 單位：輛 . 15 圖表 16 主要上市公司盈利預測及投資評級 . 1

16、5 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 5 / 17 一、一、 五大環節降本增效，自建電池拉開序幕五大環節降本增效，自建電池拉開序幕 提升電池生產效率，大幅降低制造成本。提升電池生產效率，大幅降低制造成本。此次電池日特斯拉在電池設計、電池工廠、負極材料、正 極材料以及電池與車身的整合五個方面提出了下一代電池的愿景，通過五個環節的融合，特斯拉預 計可以將續航里程提升 54%，電池制造成本減少56%，單位投資成本減少 69%。 自建電池廠是降本主力，提升續航水平關鍵在負極。自建電池廠是降本主力，提

17、升續航水平關鍵在負極。在提升續航里程方面，特斯拉預計負極材料未 來的潛力最大（-20%） ，其次是電芯設計（-16%） ；在降低生產成本方面，特斯拉預計自建電池廠潛 力最大（-18%） ，其次是電芯設計（-14%）和正極材料（-12%） ；在降低投資成本方面，預計自建 電池廠是最大的貢獻端（-34%） 。 圖表圖表1 特斯拉電池五大環節降本增效特斯拉電池五大環節降本增效 資料來源: Tesla，平安證券研究所 特斯拉對自建電池工廠的整個流程進行了優化和擴展： 1）采用干電極工藝（后文詳細闡述） ，簡化生產流程，提升生產速度； 2）高速的電芯組裝產線，實現連續性的組裝加工；在單條組裝線上實現 2

18、0GWh（單線產出增加 7 倍） ；所有產線實現一體化和自動化，產線更加智能、高效。 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 6 / 17 圖表圖表2 特斯拉高速電芯組裝線單線產出增加特斯拉高速電芯組裝線單線產出增加 7 7 倍倍 資料來源: Tesla，平安證券研究所 3）化成分容環節，通過電子系統的管理減少 75%的復雜工序和 86%的成本。 總的來看，特斯拉的自建工廠 Terafactory 將來會實現產能投資的大幅降低和生產流程的簡化。未來 在更小的工廠空間中能夠容納 1TWh的電池產能，

19、 每 GWh產能投資降低 75%（與 150GWh產能狀 態下的 Gigafactory 相比） 。公司目標電池產能在 2022年達到 100GWh，2030年達到 3TWh，除了 自用外，剩余產能可以外供。 圖表圖表3 特斯拉自建工廠未來特斯拉自建工廠未來 資料來源: Tesla，平安證券研究所 2019 年 6 月 26 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 7 / 17 二、二、 工藝升級：大電芯工藝升級：大電芯+無極耳無極耳+干電極干電極 2.1 1865 到到 4680，大電芯，大電芯

20、+無極耳無極耳 電芯升級三級跳。電芯升級三級跳。特斯拉最早從 2008 年開始使用 1865（18 代表直徑，65 代表長度）型號的圓柱 電芯， 2017年在Model 3中首次使用2170， 電芯能量增加了50%； 此次的電池型號繼續升級到4680， 依靠這一電芯設計的升級（大電芯+無極耳） ，預計電池能量提升 5倍、續航里程提升 16%、功率提 升 6 倍，這一設計方案可以使得電池成本下降 14%。 圖表圖表4 21700 電芯能量提升電芯能量提升 50% 圖表圖表5 46800 電芯能量提升電芯能量提升 5倍倍 資料來源: Tesla，平安證券研究所 資料來源: Tesla，平安證券研究

21、所 提升電池性能和解決產熱問題催生無極耳技術。在進一步提升電池直徑的過程中，體積擴大帶來了 更為嚴重的散熱問題，特斯拉解決這一問題的方式是去掉電池傳統的極耳結構。根據特斯拉相關專 利介紹，無極耳電極電芯的制造工藝部分或者完全取消了傳統的極耳，在正極或者負極極片的邊緣 處增加導電涂層，讓導電涂層直接與電池端蓋接觸，電流通過導電涂層和電池外殼到達電池外接電 路。從理論上來講，無極耳電極工藝主要從三個方面改善電池的性能： 1）電流移動路徑縮短減小內阻。傳統的電池設計結構決定了為發生電化學反應，電流應當沿電極長 度方向移動，移動的距離與極耳的位置有關（電極中間或電極兩端） ；而無極耳電極工藝提供了一種

22、 電極集流體與電池端蓋內表面之間更加一致的電接觸方式，使得電流移動的最大距離變成電極的高 度而非長度。而一般電極的高度是長度的 5%-20%，因此在電化學循環中無極耳電極的內阻可以減 小 5-20 倍。 2） 顯著降低電流偏移現象。 電流偏移現象代表電極的某些區域經過比別的區域更多或者更少的電流； 在不考慮其他因素的情況下，電流將會沿著電極上內阻最小的路徑接近極耳，這樣局部會產生大的 過電位，導致不必要的化學反應的發生，降低電池壽命。而無極耳電極工藝使得內阻降低，電流的 路徑更短、分布更加均衡，因此能夠避免過電位的產生，改善電池壽命。 3）產熱和散熱能力得到顯著改善。在產熱方面，由于內阻降低，

23、產生的熱量也減少。在散熱方面， 傳統的電極極耳與電池端蓋只有極小的接觸面積，而無極耳電極中的導電涂層與電池端蓋的有效接 觸面積達到 100%，接觸面積的增加使得散熱能力提升，進一步優化電池性能、延長循環壽命。 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 8 / 17 圖表圖表6 特斯拉無極耳電極原理示意圖（正極單極耳）特斯拉無極耳電極原理示意圖（正極單極耳） 資料來源：US Patent，平安證券研究所 實驗結果令人滿意，量產計劃提上日程。實驗結果令人滿意，量產計劃提上日程。對于去掉極耳的這一顛覆性舉

24、措，馬斯克表示“這個工藝 很難，工程部花了很多的努力，并設計了很多專利，而實驗的結果是比較滿意的” 。4680 電池將在 弗里蒙特工廠的試生產線進行生產，目前產能為 1GWh，后續規劃達到 2GWh，2022年實現大規模 量產，未來計劃進一步擴產至 200GWh 的規模。 2.2 干電極猜想落地，鋰電池應用尚未完全成熟干電極猜想落地，鋰電池應用尚未完全成熟 干電干電極電池極電池與傳統電池的差異主要體現在極片的制造工藝上。與傳統電池的差異主要體現在極片的制造工藝上。傳統的鋰電池制造將具有粘合劑材料 的溶劑 NMP與負極或正極粉末混合后，把漿料涂在電極集電體上并干燥。干電極技術不使用溶劑， 而是將

25、少量（約 5-8）細粉狀 PTFE粘合劑與正極粉末混合，然后將混合的正極+粘合劑粉末通過 擠壓機形成薄的電極材料帶，最后將擠出的電極材料帶層壓到金屬箔集電體上形成成品電極。 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 9 / 17 圖表圖表7 干電極制作工藝流程干電極制作工藝流程 資料來源：Astroys，平安證券研究所 特斯拉的干電極技術來源于收購公司 Maxwell， 與傳統濕法工藝相比， 干電極技術主要有以下優點： 1） 壓實密度高，壓實密度高， 對高鎳電池材料體系的兼容性更強。對高鎳電池材料體

26、系的兼容性更強。 相比傳統的工藝過程， 干電極本身壓實密度高， 同時該技術能夠將諸如高鎳、硅等能量密度更高、液體敏感性更強的活性材料應用在電極生產上， 使得電池能量密度的提升更加容易，伴隨的風險更小。目前 Maxwell 采用干電極技術已經能夠實現 大于 300Wh/kg的電芯能量密度，比當前濕電極電池高出 10%以上；未來或將達到 500Wh/kg。 2） 成本較濕法工藝下降成本較濕法工藝下降 10%-20%+。 干電極不使用有毒的 NMP溶劑， 更加環保， 同時省掉了涂布、 極片干燥等生產環節，降低了物料和設備費用，簡化了生產工藝流程。如果算上潛在的能量密度提 升帶來的成本下降，干電極工藝

27、將進一步壓縮成本。當前干電極工藝帶來單車成本下降 200-1000 美元；Maxwell 預計在本世紀 20 年代初實現超過 350Wh/kg 的電芯能量密度，對應制造成本低于 100 美元/kWh。 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 10 / 17 圖表圖表8 干電極電池能量密度提升，制造成本下降干電極電池能量密度提升，制造成本下降 資料來源：Maxwell，平安證券研究所 3）其它重要性能的改善。）其它重要性能的改善。包括循環壽命更長（是濕法工藝的 2 倍） 、高溫穩定性更好、充放電速率

28、 更高（干電極極片內阻更?。?、能量消耗更低等。 干電極技術已經用于超級電容，鋰電池應用難度較大。干電極技術已經用于超級電容，鋰電池應用難度較大。Maxwell 是全球少數采用干電極技術生產超 級電容的企業，該項技術已經擁有了成熟的商業化應用案例。超級電容正負極材料都采用活性炭， 比表面積較高，極片膨脹系數低，對粘結性要求不高，采用干電極工藝難度不大；而商業化的鋰電 池正負極材料比表面積小， 充放電過程伴隨體積膨脹， 制作的極片容易脫粉， 因此對粘結性要求高， 目前的干電極工藝還難以滿足生產要求。 圖表圖表9 干電極電池與傳統鋰電池的比較干電極電池與傳統鋰電池的比較 項目項目 電極：電極：干法

29、干法 VSVS 濕法濕法 正極 活性材料沒有變化，使用高鎳材料更加容易，粘結劑從 PVDF/SBR 改為 PTFE， 不使用 NMP 溶劑 負極 預鋰技術引入難度降低，配合硅碳負極帶來更高的能量密度 隔膜 沒有變化 電解液 高鎳添加劑、成膜添加劑的應用更多 成本 直接生產成本下降 10%-20% 性能 壓實密度提升、能量密度達到 300Wh/kg、循環壽命更長、高溫穩定性更好、充 放電速率更高、能量消耗更低 生產難度 極片容易脫粉、對粘結性要求高，生產難度大幅提高，需要完善和改進 資料來源：高工鋰電，平安證券研究所 工藝工藝改善改善得到最優方案，但鋰電池應用尚未完全成熟。得到最優方案，但鋰電池

30、應用尚未完全成熟。對于干電極技術目前的進展情況，馬斯克表 示“這是非常復雜的工藝，實際操作很難，我們的干電極對此前干電極方案（電容器干電極）進行 優化，加入了很多的工藝，進行了很多實驗，得到最優方案；干電極相比傳統方案可以實現 10倍的 工序簡化；目前處于 close to working的狀態，最后能夠實現實際應用，但還沒有完全成熟，還不能 瘋狂擴大產能” 。 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 11 / 17 2.3 電池與車身整合，與寧德時代電池與車身整合，與寧德時代 CTC 技術異曲同

31、工技術異曲同工 未來推動汽車車身一體化結構的設計。未來推動汽車車身一體化結構的設計。 一體化設計思路包括純車身和車電兩個方面： 1） 在純車身 （非） 在純車身 （非 電池）部分電池）部分，整個車身的加工可以進行優化，比如目前 Model Y部分車身環節采取的一體化鑄造方 式，未來在整車的其他部分也可以做一體化設計。2）在車電結合部分）在車電結合部分，一方面可以在新的電池包設 計中， 用更好的方式粘合， 使得結構更加緊湊； 另一方面采取結構化電池的方案 （structural battery） ， 把電池直接內置在汽車結構中，使得電池與車身更好的結合，預計減重 10%，減少 370個零部件并

32、加快生產速度，同時可能能帶來 14%的續航增加?？紤]車身工藝和 Pack 工藝的優化，生產成本可 以再降 7%。 圖表圖表10 特斯拉推特斯拉推動車身一體化結構設計動車身一體化結構設計 資料來源：Tesla，平安證券研究所 與寧德時代與寧德時代 CTC異曲同工，未來雙方有望實現合作。異曲同工，未來雙方有望實現合作。此前在中國汽車藍皮書論壇上，寧德時代提出 CTC 的技術方案，此技術將電芯和底盤集成在一起，再把電機、電控、整車高壓如 DC/DC、OBC 等通過創新的架構集成在一起， 并通過智能化動力域控制器優化動力分配和降低能耗。 公司強調 CTC 技術將使新能源汽車成本可以直接和燃油車競爭，乘

33、坐空間更大，底盤通過性變好，并表示除去鑄 件所占用的不必要的重量和空間，CTC 技術可使電動汽車的續航里程至少可以達到 800公里。寧德 時代的目標是在 2030年前完成該技術。 我們認為雙方在車電整合減少零部件、減輕車身質量、提升 續航水平和降低成本等方面形成一定共識， 未來有望在車電融合和一體化方面實現合作開發和生產。 三、三、 高鎳無鈷正極高鎳無鈷正極+硅負極，材料體系硅負極，材料體系符符合預期合預期 3.1 三種正極材料體系，無鈷化是目標三種正極材料體系，無鈷化是目標 從金屬角度講，鎳能量密度最高、成本最低，所以電池制造中的傾向是使用更多的鎳；而鈷的作用 是穩定電池結構，但成本高昂。特

34、斯拉指出，在電池中非常高的鎳可以使電池完全無鈷成為可能， 并貢獻 12%的成本下降。特斯拉探索了三種放棄鈷材料的思路： 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 12 / 17 1）在正極材料中使用鐵，用于中低續航的乘用車和儲能領域，主打長循環壽命。在實際應用中，國 產標準續航版本的 Model 3 預計將切換為寧德時代提供的磷酸鐵鋰電池。 2）使用鎳錳材料，特斯拉認為 2/3鎳和 1/3 錳是更好的配比，主要應用于乘用車，主打長續航。 3）高鎳材料，最大化壓縮鈷的用量，應用于 Cybertruck

35、皮卡和 Semi卡車中，主打高能量密度。 圖表圖表11 特斯拉探索三種正極材料體系應用于不同場景特斯拉探索三種正極材料體系應用于不同場景 資料來源：Tesla，平安證券研究所 布局正極以及上游金屬環節，著手垂直一體化。在正極材料方面布局正極以及上游金屬環節，著手垂直一體化。在正極材料方面，特斯拉計劃打造北美正極生產基 地，減少 80%的運輸成本、66%的工程投資和 76%的生產成本；在鎳資源方面在鎳資源方面，使用金屬鎳代替硫 酸鎳作為原料輸入端進行生產，降低成本；在鋰資源方面在鋰資源方面，獲得內華達州鋰礦開采權，計劃在礦產 中直接提取鋰降低采購成本； 在電池回收方面在電池回收方面， 特斯拉計劃

36、于下個季度開始電池生命周期回收試點， 進一步降低原材料成本。 圖表圖表12 特斯拉布局電池回收業務特斯拉布局電池回收業務 資料來源：Tesla，平安證券研究所 新能源汽車行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 13 / 17 3.2 硅負極引領續航提升，新工藝解決膨脹難題硅負極引領續航提升，新工藝解決膨脹難題 負極硅元素很重要， 地球上硅資源豐富， 相較于普通石墨， 儲能效果更好； 但硅的膨脹會達到 4倍， 并且目前價格較高，是商業化應用的主要難題。 特斯拉在之前的車型中很早就采用硅碳材料作為負極，此次再提

37、硅負極，馬斯克表示通過原材料重 新設計、高彈性材料、覆膜材料進行涂膜去實現和解決硅材料的膨脹性問題， 最終實現每 KWh成本 只需要 1.2 美元，同時能夠提升 20%的續航里程并貢獻電池5%的降本。 圖表圖表13 特斯拉采用生硅負極提升續航里程特斯拉采用生硅負極提升續航里程 資料來源：Tesla，平安證券研究所 四、四、 電池日總結電池日總結 4.1 新電池尚未進入量產節奏，多項專利未提及新電池尚未進入量產節奏，多項專利未提及 在材料方面，總體來看，特斯拉提出的材料體系并未偏離當前產業界的主流技術路線，沒有創新性 的材料體系出現，說明當前環境下，要想實現材料層面的技術突破具有相當大的難度，企

38、業更多是 通過生產工藝的改變實現電池性能的提升以及成本的下降。但特斯拉目前在硅負極的產業化應用方 面已經走在市場的前列，對硅的膨脹問題提出了較好的解決方案，若能夠在量產車型上有效提升續 航里程，將有望加速產業界的新一輪變革。 在工藝方面，大圓柱電芯、無極耳電極和干電極屬于特斯拉獨有的技術路線，但距離大規模量產還 需要一定的時間，目前的技術難言成熟。 此外，負極補鋰、單晶 NCA、新型添加劑等此前多項專利中涉及的技術、材料和工藝方案都沒有在 此次電池日上提及，固態電池、百萬英里電池等顛覆性的電池技術也沒有成為本次活動的議題，電 池日活動整體符合預期，但驚喜不足。 新能源汽車行業深度報告 請通過合

39、法途徑獲取本公司研究報告，如經由未經許可的渠道獲得研究報告，請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 14 / 17 圖表圖表14 電池日新技術和特斯拉相關電池專利總結電池日新技術和特斯拉相關電池專利總結 技術技術 專利申請方專利申請方 專利公開專利公開 時間時間 專利結論和改善效果專利結論和改善效果 電池改進方式電池改進方式 電池日涉及情況電池日涉及情況 干電極 Maxwell - 提升電池能量密度，降低成 本， 簡化工序， 循環壽命較濕 電極工藝更長 電池制造工藝 新電池技術之一，close to working，沒有完全成熟，還 不能瘋狂擴大產能 負極補鋰 Maxwell 2018

40、年 8 月 23 日 提高電池容量， 提升首次循環 效率 負極材料制造 工藝 未提及 單晶 NCA Tesla Motors Canada 2020 年 4 月 23 日 減少雜質生成，降低鋰鎳混 排，改善循環壽命 正極材料制造 工藝 未提及 無極耳電極 Tesla, Inc., 2020 年 5 月 7 日 降低內阻和產熱， 改善電池壽 命，降低成本 電池制造工藝 新電池技術之一，試驗結果 比較滿意 DTD Tesla Motors Canada 2019 年 1 月 31 日 有助于延長電池壽命 新型電解液添 加劑 未提及 ODTO Tesla Motors Canada 2019 年 1

41、2 月 12 日 有助于抑制產氣量， 有助于延 長電池壽命 新型電解液添 加劑 未提及 FN Tesla Motors Canada 2019 年 12 月 12 日 顯著抑制氣體產生， 降低生產 成本，循環壽命改善不顯著 新型電解液添 加劑 未提及 MDO/PDO/BS Tesla Motors Canada 2019 年 12 月 26 日 PDO 在提高電池循環壽命上 表現最好 新型電解液添 加劑 未提及 鎳錳正極 - - 提升續航水平 新型正極材料 新電池技術之一 生硅負極 - - 解決硅材料的膨脹性問題， 提 升 20%的續航里程 新型負極材料 新電池技術之一 4680 大電芯 - - 電池能量提升 5 倍、續航里 程提升 16%、功率提升 6 倍 電池制造工藝 新電池技術之一，試產階段， 計劃 2022 年大規模量產 資料來源：US Patent，Tesla，平安證券研究所 4.2 銷量高增長，新車型價格再降銷量高增長，新車型價格再降 汽車銷量方面，公司汽車銷量方面，公司預計預計 20年年同比增長同比增長 30%-40%。2019年特斯拉全球銷量 36萬輛，增長 50%； 公司在電池日活動上表示今年有希望實現 30-4