【研報】電力設備行業特斯拉系列研究之十：電池日故事驚喜連連or稀松平常？ -20200926（24頁）.pdf

1、 1 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 特斯拉特斯拉系列研究系列研究之十：之十： 電池日電池日故事故事， 驚驚 喜連連喜連連 oror 稀松平常？稀松平常？ 雖無顛覆世界的革命性變化，但依然是碾壓式的技術迭代。雖無顛覆世界的革命性變化，但依然是碾壓式的技術迭代。因疫情影響一 再推遲的 2020 Annual Shareholder Meeting and Battery Day，終于在 2020 年 9 月 23日揭開了神秘的面紗。 為電池日造勢許久的 Elon Musk， 并未給關 注者帶來電化學層面的

2、顛覆性革命，業界所期待的百萬英里續航電池和無鈷 電池都沒有如期而至。然而，無極耳的 4680 電池、硅負極、去鈷化、CTC、 干電極等 5 大黑科技依然是在動力電池行業碾壓式的技術迭代。同時，續航 里程 836 km、百米加速低于 2.1 秒的 Model S Plaid 以及 2.5 萬美元的高性 價比版電動車繼續引領全球電動車產業，豐儉由人的選擇也讓消費者為之興 奮。 毫無疑問，持續降低成本依然是產業面臨的首要任務。毫無疑問，持續降低成本依然是產業面臨的首要任務。站在消費者的角度， 最好的電池意味著在保障安全的基礎上廠商可以提供的更便宜、續航更長、 充電更快/性能更強的動力電池，至于是否是

3、革命性的技術變化是次要的。 Elon Musk 發布的 5 大黑科技，其實就是特斯拉的電動車產業的降本宣言。 特斯拉預期其新的電池技術有望使續航里程有 54%的提升，每 kWh 成本節 約 56%以及投資額降低 69%。 這些成本的下降，有來自于設計與工藝層面的 技術革新，比如 4680 的電芯設計方面將使成本下降 14%，干電極技術和組 裝線效率提升以及使用電子系統多電芯加工將使成本下降 18%，一體化設計 預計降低 7%成本；同時還有來自電池材料層面的革新，比如負極方面硅含 量提升將使成本下降 5%成本，正極方面重鎳輕鈷路線以及自制正極原料等 將使成本下降 12%。目前技術的成熟仍需要一點

4、時間，預計于 2022 年開始 實現提效降本。 四個故事清晰明確地給業界講明白四個故事清晰明確地給業界講明白 Elon Musk 將如何實現自己的降本宣將如何實現自己的降本宣 言。首先，在電芯設計領域，言。首先，在電芯設計領域，特斯拉進一步增大電芯尺寸，新款 4680 電池 的電芯直徑為 46毫米，長度為 80 毫米；與前款相比，能量密度增加 5 倍， 電池功率提升 6倍，續航里程增加 16%，無極耳技術有望解決電芯增大后散 熱和鼓脹等問題。其次，在正負極其次，在正負極材料領域，材料領域，負極材料特斯拉將堅持硅負極 路線，使用重新設計的硅材料，通過納米化和聚合物材料包覆的方式解決硅 膨脹問題；

5、正極材料特斯拉將貫徹重鎳輕鈷，核殼體系，同時，選擇不同的 正極材料對應不同車型和產品，而建立正極工廠與實現本地化供應將持續幫 助正極材料降本。第三，在電池工廠領域，第三，在電池工廠領域，特斯拉正式推出干電極技術工藝， 通過無溶劑方式執行，在簡化工序的同時實現能量密度和循環性能的提升， 在組裝上，特斯拉致力于形成大體量、連續性的組裝，有望將效率提升7 倍。 而在工藝電子化方面，特斯拉通過電子系統形成多個電芯同時定型加工和管 控，特斯拉預計成本將節省 86%，程序將節省 75%；且特斯拉發布自產電池 產能擴張規劃，2022 年 100GWh，2030年 3TWh。 第四，在電池系統領域，第四，在電

6、池系統領域， 特斯拉延續 Model 3 到 Model Y 的一體化設計思路，鑄件數量越來越少；與 此同時，進行結構化電池設計，電池將直接內臵在汽車結構中，有效減輕整 Tabl e_Ti t l e 2020 年年 09 月月 26 日日 電力設備電力設備 Tabl e_BaseI nf o 行業深度分析行業深度分析 證券研究報告 投資投資評級評級 領先大市領先大市-A 維持維持評級評級 Tabl e_Fi rst St oc k 首選股票首選股票 目標價目標價 評級評級 300750 寧德時代 買入-A 002812 恩捷股份 買入-A 603659 璞泰來 買入-A 002850 科達利

7、 買入-A 300073 當升科技 買入-A 300037 新宙邦 買入-A 002050 三花智控 買入-A 600885 宏發股份 買入-A 603305 旭升股份 買入-A Tabl e_C hart 行業表現行業表現 資料來源：Wind資訊 % 1M 3M 12M 相對收益相對收益 -2.41 -0.93 -24.88 絕對收益絕對收益 -5.30 9.49 -5.90 鄧永康鄧永康 分析師 SAC 執業證書編號：S1450517050005 吳用吳用 分析師 SAC 執業證書編號：S1450518070003 王瀚王瀚 報告聯系人 郭彥辰郭彥辰 報告聯系人 相關報告相關報告 電動車專

8、題：漸入佳境，復蘇之勢起 2020-09-20 “十四五”光伏裝機有望提速，逆變器 出海正當時 2020-09-13 新能源車觀察系列 76：淡月不淡，歐洲 新能源車上升趨勢不改 2020-09-07 潮平兩岸闊-電新行業 2020 年中報總 結 2020-09-06 光伏產業鏈價格趨于緩和，需求維持高 景氣 2020-08-31 -8% 1% 10% 19% 28% 37% 46% 2019-092020-012020-05 電力設備 滬深300 2 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 體重量，減少中間工

9、序，搭配碳纖維支架，形成蜂巢狀結構，預計此措施將 縮短制造過程約 10%的時間，且創造出的新空間可以裝進更多電池，提升約 14%續航里程。 動力電池的主角，短期仍是中日韓三國角力。動力電池的主角，短期仍是中日韓三國角力。電池日沒有出現化學性質的 革命性變化，對動力電池產業鏈的企業來說，可以說是長舒一口氣。特斯拉 的 5 大黑科技，除干電極技術外，大電芯、硅基、高鎳低鈷、一體化設計等 其他技術專業的動力電池廠商也都有積極的布局， 比如寧德時代計劃在 2023 年推出的 CTC（Cell to Chassis）技術等。短期來看，動力電池領域的主角 在一定時間內仍然將是 CATL、LG、松下等龍頭企

10、業。不過，特斯拉 2022 年 100GWh、2030 年 3TWh 的動力電池發展規劃以及從上游鋰資源到末端 光充儲一體化的能源體系建立， 這些依然是值得我們重點關注和思考的問題。 投資建議：投資建議：投資建議：1）重點推薦特斯拉電池日相關技術領先廠商璞泰來璞泰來 （硅碳負極） 、新宙邦新宙邦（Maxwell 電容器化學品供應商） 、當升科技當升科技（高鎳正 極送樣） ，建議關注貝特瑞貝特瑞、諾德股份諾德股份等；2）特斯拉產品力突出，持續引領 全球電動化浪潮，重點推薦特斯拉產業鏈宏發股份、三花智控、旭升股份、宏發股份、三花智控、旭升股份、 奧特佳、銀輪股份、拓普集團奧特佳、銀輪股份、拓普集團

11、；3）特斯拉鯰魚效應的帶動，使電動車行業已 逐步進入產品驅動力時代目前行業各環節整體集中度呈現上升趨勢，中國產 業鏈價值持續凸顯；持續重點推薦：寧德時代、恩捷股份、科達利、嘉元科寧德時代、恩捷股份、科達利、嘉元科 技、中材科技、比亞迪技、中材科技、比亞迪等，建議關注：欣旺達、億緯鋰欣旺達、億緯鋰能、孚能科技能、孚能科技等。 風險提示：風險提示：產業政策波動、終端銷量不及預期、技術進展不及預期等。 mNoRqPqMrPtPmQtOpNsMrO6MdN9PnPoOnPnNlOnNyRiNsQrO9PmMuNMYnPrMNZsPoO 行業深度分析/電力設備 3 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本

12、報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 內容目錄內容目錄 1. 故事一：電芯設計故事一：電芯設計大電芯與無極耳大電芯與無極耳 . 5 2. 故事二：正負極材料故事二：正負極材料硅負極與少鈷化硅負極與少鈷化. 7 2.1. 負極材料：堅定硅負極路線 . 7 2.2. 正極材料：重鎳輕鈷為未來方向 . 9 3. 故事三：電池工廠故事三：電池工廠干法電極與產能擴張干法電極與產能擴張 . 13 4. 故事四：電池系統：一體化與結構化電池故事四：電池系統：一體化與結構化電池. 18 5. 聚焦提效降本聚焦提效降本. 19 6. 投資建議投資建議. 21 圖表

13、目錄圖表目錄 圖 1：特斯拉 4680 電池 . 5 圖 2：此前的 2170 電池 . 5 圖 3：電池極耳示意圖 . 6 圖 4：無極耳電池結構 . 6 圖 5：無極耳電池截面結構 . 6 圖 6：特斯拉堅定硅基負極之路 . 7 圖 7：特斯拉負極成本將顯著下降. 7 圖 8：材料顆粒粉化示意圖 . 8 圖 9：鋰離子電池 SEI 膜生成過程 . 8 圖 10：特斯拉解決硅膨脹問題思路. 9 圖 11：核殼體系圖 . 10 圖 12：不同的正極材料對應不同車型與產品. 10 圖 13：本地化供應原材料降低成本.11 圖 14：簡化生產流程.11 圖 15：鈷的價格遠高于三元材料其他元素（元

14、/噸） . 12 圖 16：特斯拉干電極技術展示. 13 圖 17：干電極技術簡化工序 . 13 圖 18：由活性材料、粘合劑和導電添加劑組成的最終粉末混合物 . 13 圖 19：混合物經過壓光處理形成連續的自支撐的干涂層電極膜. 13 圖 20：Maxwell 干電極工藝過程示意圖 . 14 圖 21：寧德時代的正極材料攪拌機. 14 圖 22：特斯拉 Giga 1 的電極涂覆干燥機 . 14 圖 23：Maxwell 干電極性能優勢. 15 圖 24：NCM811 干電極工藝制造的材料放電電壓分布圖. 15 圖 25：硅碳負極干電極工藝制造的材料放電電壓分布圖 . 15 圖 26：干法電極

15、與濕法電極的放電倍率性能比較（NCM111+C）. 16 圖 27：特斯拉高速連續電池產線 . 16 圖 28：特斯拉工藝電子化降本. 16 圖 29：特斯拉動力電池產能規劃 . 17 圖 30：特斯拉結構化電池設計. 18 圖 31：特斯拉電池系統的優化. 18 圖 32：Model 3 鑄件示意圖 . 18 圖 33：Model Y 鑄件示意圖 . 18 行業深度分析/電力設備 4 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 圖 34：特斯拉電池技術合力降本 . 19 圖 35：特斯拉降本時間路線圖. 19 圖

16、 36：比亞迪刀片電池 . 19 圖 37：寧德時代 CTP 方案 . 19 圖 38：2019 年全球動力電池裝機份額 . 20 圖 39：2020 年上半年全球動力電池裝機份額 . 20 圖 40：特斯拉 Plaid Model S. 20 表 1：硅材料顯著提升負極比容量和能量密度 . 7 表 2：硅負極材料在應用過程中產生的問題. 7 表 3：解決硅體積膨脹的幾種方式. 9 表 4：正極材料的分類和應用.11 表 5：高鎳和高壓方案對比 .11 表 6：蜂巢能源無鈷正極材料開發關鍵點總結 . 12 行業深度分析/電力設備 5 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股

17、份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 1. 故事一：故事一：電芯設計電芯設計大電芯與無極耳大電芯與無極耳 增大電芯尺寸。增大電芯尺寸。 從應用于 Model S/X 的 18650 電池到應用于 Model 3/Y 的 2170 電池再到最 新款的 4680，特斯拉不斷調整電芯尺寸、提高電池能量密度、降低電池成本。新款 4680 電 池的電芯直徑為 46 毫米，長度為 80 毫米；與前款相比，能量密度增加 5 倍，電池功率提升 6 倍，續航里程增加 16%。 圖圖 1：特斯拉特斯拉 4680 電池電池 圖圖 2：此前的此前的 2170 電池電池 資料來源：特斯拉電池日

18、發布會，安信證券研究中心 資料來源：特斯拉電池日發布會，安信證券研究中心 電芯電芯尺寸的變化尺寸的變化能夠有效能夠有效提升功率和能量密度提升功率和能量密度。電芯尺寸的變大，能夠在很大程度上提升功 率和能力密度，從一定程度上來看，尺寸越大，容量越高，與此同時，單個電芯尺寸增加也 意味著電池結構件使用量呈現下降趨勢，使得電池包成組難度得到相應地下降。 但電芯尺寸的增加可能會引發散熱和鼓脹等相關問題。但電芯尺寸的增加可能會引發散熱和鼓脹等相關問題。在散熱性上，由于電芯尺寸的增加， 電池內部發熱部分距離殼體的距離拉長，致使傳導介質增多，熱量分布不均的問題也進一步 凸顯；與此同時，在充放電過程中，由于電

19、芯尺寸加大導致的受力面積越大，有可能致使電 池殼壁的形變，由此引發電芯內阻增加和局部的電液枯竭。 無極耳技術有望解決問題。無極耳技術有望解決問題。 傳統電池是將多層材料壓成薄片之后， 卷起放入圓柱形的外殼中， 通過陰極耳和陽極耳連接到電池容器的正極和負極。極耳是鋰離子聚合物電池產品的一種原 材料，一個極耳由兩片膠片把金屬帶夾在中間形成，是從電芯中將正負極引出來并形成回路 的金屬導電體。極耳與電池殼體（圓柱/方形）或外部模組結構件（軟包）進行連接，電流必 須流經極耳到達電芯外。傳統圓柱電池一般采用單極耳設計，一方面極耳細長不利于電流傳 導，另一方面電阻會隨著長度的增加而相應提高，電池充放電時易使

20、極耳和極耳連接處局部 熱量過大，影響電池壽命，也存在安全隱患。此外，由于極耳是額外的零件，其設計也增加 了成本并提高了制造難度。 行業深度分析/電力設備 6 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 圖圖 3：電池極耳示意圖電池極耳示意圖 資料來源：特斯拉，搜狐新聞，安信證券研究中心 特斯拉此前已披露了“無極耳”電池技術專利。特斯拉此前已披露了“無極耳”電池技術專利。此前，特斯拉的無極耳專利技術展示了至少 一個電極為無極耳的電池技術通過激光技術將傳統電池的極耳結構切割。新電池結構包 括：涂覆第一涂層的第一蓋板，且

21、其沿寬度近端的第二部分由導電材料構成；第一蓋板上方 為隔膜，隔膜上方為第二蓋板，并涂覆第二涂層。將各基板、隔膜、涂層沿中心更加密集卷 繞，使正負極集流體能夠與殼體或專門設計的蓋板直接連接，電流即可直接在電極集流體、 蓋板、殼體之間進行傳導。 圖圖 4：無極耳電池結構無極耳電池結構 圖圖 5：無極耳無極耳電池截面電池截面結構結構 資料來源：特斯拉專利申請書，安信證券研究中心 資料來源：特斯拉專利申請書，安信證券研究中心 無極耳技術多方面幫助電池持續改善。無極耳技術多方面幫助電池持續改善。無極耳技術對電池性能的提升體現在多個方面：1） 突破圓柱電池的尺寸限制，使得功率重量比優于帶極耳的小電池；2）

22、增大電流傳導面積、 縮短電流傳導距離（約 5%-20%） ，從而大幅降低電池內阻（約 5-20 倍） ；3）內阻降低減少 了熱量產生，電極導電涂層和電池端蓋的有效接觸面積達到 100%，也有力提升散熱能力， 延長電池壽命；4）優化電池結構、簡化生產工序，每千瓦時成本降低 14%；5）省去極耳焊 接過程，提高生產效率，也降低了因焊接產生的不良率。 行業深度分析/電力設備 7 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 2. 故事二：故事二：正負極材料正負極材料硅負極與硅負極與少少鈷化鈷化 2.1. 負極材料：堅定硅負

23、極路線負極材料：堅定硅負極路線 堅持硅負極堅持硅負極路線路線，使用重新設計的硅材料。使用重新設計的硅材料。特拉斯在電池日中表示，1）目前通過使用高彈 性的聚合物材料如氧化亞硅或者硅納米材料來解決硅基負極的膨脹問題， 可提升 20%的續航 里程。2）鑒于目前硅材料的應用技術十分昂貴，特斯拉表示將使用重新設計的硅材料，將 原材料硅直接運送到電池工廠進行加工，預計負極成本僅需 1.2 美元/kWh，將最終使電池生 產成本下降 5%。 圖圖 6：特斯拉堅定硅基負極之路特斯拉堅定硅基負極之路 圖圖 7：特斯拉負極成本將顯著下特斯拉負極成本將顯著下降降 資料來源：特斯拉電池日發布會，安信證券研究中心 資料

24、來源：特斯拉電池日發布會，安信證券研究中心 硅基負極是新一代的負極材料。硅基負極是新一代的負極材料。目前大多數鋰電池是以碳基為負電極，但是電池的容量是由 正負極之間可循環的鋰決定的。如果正極放出的鋰每次都被負極所消耗，那么回正極的鋰就 會減少。由于硅常溫下可以和鋰合金化，并且具有 10 倍于石墨的理論單位放電量，也可以 有效提高鋰電池單位體積內存儲的電量。同時，兼具有儲量大、成本低、環境友好的優點， 因此硅負極材料已成為下一代的負極材料。 表表 1：硅材料顯著提升負極比容量和能量密度：硅材料顯著提升負極比容量和能量密度 正極容量（正極容量（mAh/g） 負極容量（負極容量（mAh/g） 能量密

25、度相對值能量密度相對值 能量密度提升幅度能量密度提升幅度 200 350 1 - 500（5%-8%硅） 1.12 12% 800（20%硅） 1.26 26% 資料來源：艾新平博士： 硅基負極的表面改性和修飾 ，安信證券研究中心 然而，硅負極材料然而，硅負極材料儲鋰過程中的高膨脹率將導致部分儲鋰過程中的高膨脹率將導致部分應用應用問題的出現。問題的出現。硅負極在充放電過程 中，即和鋰發生反應的過程中存在嚴重的體積膨脹，體積膨脹率可達到約 360%，這將有可 能導致電池的材料顆粒粉化和電極脫粉，進而產生循環性能不佳的問題；與此同時，體積膨 脹率過高將導致表面 SEI 膜的重復生長，造成低循環庫倫

26、效率等問題。 表表 2：硅負極材料在應用過程中產生的問題硅負極材料在應用過程中產生的問題 弊端弊端 結果結果 產生問題產生問題 儲鋰過程中體積膨脹率較高儲鋰過程中體積膨脹率較高 材料顆粒粉化 循環性能較差 電極脫粉 表面 SEI膜的重復生長 低循環庫倫效率 資料來源：艾新平博士： 硅基負極的表面改性和修飾 ，安信證券研究中心 行業深度分析/電力設備 8 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 材料顆粒粉化和電極脫粉影響循環性能。材料顆粒粉化和電極脫粉影響循環性能。在充放電過程中，硅負極材料的體積膨脹會產生裂 紋

27、，之后使得材料顆粒粉化，破壞電極材料與集流體的接觸性，其次膨脹產生的力對極片形 成擠壓效應，使得極片存在斷裂的風險，進而影響電池整體的循環性能。 圖圖 8：材料顆粒粉化示意圖材料顆粒粉化示意圖 資料來源：有理有據，搜狐新聞，安信證券研究中心 SEI 膜膜不斷重復生長將使不斷重復生長將使鋰離子電池容量鋰離子電池容量不斷不斷衰減。衰減。 當電池充滿電解質且進行第一次充電時， 正極材料的一些鋰離子會被負極、 電解質和鋰離子之間的反應消耗掉。 這種寄生反應形成 SEI （Solid Electrolyte Interphase，固體電解質界面） 。SEI 是電池的重要組成部分，因為它可 以防止電解質與

28、負極中的碳反應。但是問題在于，一旦進行第一次充電，在放電過程中從負 極返回正極的鋰離子就會損失一些。結果導致了“第一次循環容量損失” ，這種現象在所有 常見類型的鋰離子電池中很普遍。而在硅基負極體系中，SEI 膜會隨著硅體積的膨脹而發生 破裂，新暴露在表面的硅會繼續生成新的 SEI 膜，這樣一來將不斷地消耗來自正極的鋰和電 解液，電池的內阻將持續增加，容量也將迅速衰減。 圖圖 9：鋰離子電池：鋰離子電池 SEI 膜生成過程膜生成過程 資料來源：科路得，小木蟲，安信證券研究中心 理論理論上上目前已有多種方式解決目前已有多種方式解決硅體積膨脹的問題。硅體積膨脹的問題。目前從理論上，材料顆粒粉化問題

29、可以通 過納米化、多孔化和合金化減小硅的絕對體積膨脹來解決；電極脫粉問題可以采用表面鍵合 的粘合劑維持電極結構完整性來解決；而表面 SEI 膜重復生長的問題，目前可以利用硅的高 行業深度分析/電力設備 9 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 活性的懸空鍵構建致密，穩定的包覆層。 表表 3：解決硅體積膨脹的幾種方式：解決硅體積膨脹的幾種方式 方式方式 具體描述具體描述 解決問題解決問題 納米化納米化 通過減小硅材料的粒徑，縮短鋰離子的擴散距離，提高鋰離子嵌入脫出的電 化學活性，從而降低硅在充放電過程的體積變化

30、 硅體積膨脹導致的材料顆粒粉化等 多孔化多孔化 增加其內部空隙，為硅在脫嵌鋰過程中的體積膨脹預留緩沖空間，緩解材料 的應力，并提高鋰離子往材料內部的輸運效率 硅體積膨脹導致的材料顆粒粉化等 合金化合金化 引入第二組元形成 SiM合金，利用 M基體的延展性、成鍵特性有效降低硅合 金的體積膨脹系數，并利用高的電子導電率來提高電荷傳遞 硅體積膨脹導致的材料顆粒粉化等 表面鍵合的粘結劑表面鍵合的粘結劑 - 解決電極脫粉，維持電極結構完整性 氧化亞硅氧化亞硅+碳包覆碳包覆 制備氧化亞硅，并在其基礎上進行碳包覆 硅體積膨脹導致的表面SEI膜的重復生長， 并提高循環性能 資料來源：艾新平博士： 硅基負極的表

31、面改性和修飾 ，電池材料綜合平臺，安信證券研究中心 特斯拉將通過納米化和聚合物材料包覆的方式解決硅膨脹問題。特斯拉將通過納米化和聚合物材料包覆的方式解決硅膨脹問題。從特斯拉的解決方案來看， 我們預計其會在生硅基礎上， 無論是用硅材料還是用氧化亞硅， 都將通過縮小硅材料的粒徑， 縮短鋰離子擴散距離，同時利用納米硅間形成的間隙緩解硅的體積膨脹問題，與此同時，通 過表面高分子材料的包覆，有可能構筑起穩定致密的 SEI 膜和包覆層，提高硅負極循環庫倫 效率。 圖圖 10：特斯拉解決硅膨脹問題思路特斯拉解決硅膨脹問題思路 資料來源：特斯拉電池日發布會，安信證券研究中心 2.2. 正極材料：重鎳輕鈷為未來

32、方向正極材料：重鎳輕鈷為未來方向 重鎳輕鈷，核殼體系重鎳輕鈷，核殼體系。從金屬的角度來講，鎳能量密度相較于其他元素較高，且成本較低， 而鈷由于資源的稀缺性導致成本較高，價格昂貴，在此基礎上，特斯拉將重視正極材料中鎳 的應用，減少甚至消除鈷的應用；與此同時，我們預計特斯拉會持續使用表面改性中的核殼 體系，由于電池的熱穩定性和循環性要求，需要在正極中摻雜其他元素，采用核為鎳酸鋰， 殼為摻雜其他元素的鎳酸鋰的方式，可以有效避免鎳酸鋰內核和電解液的接觸，且由于是表 面改性，降低了摻雜引起的潛在比容量損失。 行業深度分析/電力設備 10 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限

33、公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 圖圖 11：核殼體系圖核殼體系圖 資料來源：特斯拉電池日發布會，安信證券研究中心 不同不同正極正極材料對應不同車型材料對應不同車型和產品和產品。特斯拉準備針對不同的車型和產品使用不同的類型的材 料。磷酸鐵鋰將在未來被廣泛用于 Model 3 和儲能領域；同時，似乎鎳錳二元正極材料將用 于少部分儲能和其他長續航乘用車型；高鎳將被用于皮卡和卡車。 圖圖 12：不同的正極材料對應不同車型與產品不同的正極材料對應不同車型與產品 資料來源：特斯拉電池日發布會，安信證券研究中心 建立正極工廠，實現本地化供應。建立正極工廠，實現本地化供應。同時，特斯拉宣布在北美建立正極生產工廠的計劃。公司 會在美國對鎳和鋰兩種資源實現本地化生產線和供應鏈。同時，簡化鎳的提取過程，使得整 體正極材料生產流程得到進一步簡化，實現成本的下降。 行業深度分析/電力設備 11 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 圖圖 13：本地化供應原材料降低成本本地化供應原材料