新能源汽车行业前瞻新技术之一：4680电芯拆解报告-华创证券.pptx

前瞻新技术之一：4680电芯拆解报告

2022-09-26

|摘要

·2020年特斯拉电池日发布4680电芯(直径46mm,高度80mm),包括松下、LG、三星、亿纬、宁德时代、比克等电池企业

纷纷跟进。

·4680有望成为特斯拉主力电芯，带动相关产业链发展。4680采用大圆柱+全极耳+干电极等全新技术，大幅提升了能量(5倍于2170电池)、功率(6倍于2170电池),降低了电池成本(14%于2170电池),优化了散热性能、生产效率、充电速度，能量密度、循环性能等。

·全极耳大幅降低内阻、提升功率、安全性、快充性能，所需激光切割工序倍增：传统电池只有两个极耳，分别连接正极与负极，而4680电池实现了全极耳(直接从正极/负极上剪出极耳),从而大大增加了电流通路，并缩短了极耳间距，进而大幅降低内阻、提升倍率型。由于极耳数量远多于常规设计，所需激光切割工序倍增。

·4680大圆柱与高镍的适配性更好，刺激高镍产业链发展。铁锂材料价格更低，安全性能更高，不断挤压三元材料市场份额。大圆柱电芯与高镍的适配性更好，特斯拉采用高镍NCM811正极材料，有助于提升高镍市场份额。

·4680大圆柱与硅负极适配性更好：硅负极理论最大电池容量可达4200Wh/kg,远高于石墨的372Wh/kg,特斯拉第一代4680

电芯未采用硅负极，预计是因为特斯拉首次涉足电芯领域,未采用非常激进的设计。

·投资建议：建议关注特斯拉电池产业链及国内4680产业链：1)4680动力电池：宁德时代，亿纬锂能；2)高镍三元正极：容百科技、厦钨新能、长远锂科、当升科技、振华科技；3)负极：贝特瑞、信德新材；4)隔膜：星源材质、恩捷股份；5)电解液：新宙邦、天赐材料；6)结构件：科达利、东山精密、东方电热；7)导电剂：天奈科技、道氏技术；8)激光设备：联赢激光、海目星。

·风险提示：新能车销量不及预期、新车上市进程不及预期，原材料上涨过快削弱企业盈利、行业扩产过快加剧行业竞争、地缘政治、贸易摩擦阻碍海外供应链、安全事故影响企业产销，新技术落地不及预期。

前瞻新技术之一：4680电芯拆解报告

4680电芯结构：全极耳及集流盘设计差异大

024680材料表征：正极采用高镍，负极采用干电极+石墨

第一部分

不同的4680设计存在差异性

·特斯拉与国产4680电芯设计差异较大

·特斯拉技术迭代周期很短，不同时期的4680电芯外观存在明显差异

·第二代4680电芯负极盖板变化极大，可以清晰看见三道焊缝

圆柱焊接次数远高于方形电池

·每个电芯至少需要正负极两次焊接，主流动力类普通方形电池容量为100~200Ah,远高于4680电池的25~30Ah.

·若4680电池渗透率提升，将带激光设备发展。

前瞻新技术之一：4680电芯拆解报告

资料来源：华创证券

资料来源：懂车帝

资料来源：Cagle

前瞻新技术之一：4680电芯拆解报告

正极集流盘

·第一代特斯拉4680正极集流盘：共计6个花瓣，每个花瓣3长2短共5条焊缝

·国产4680集流盘：点状焊接,无花瓣形状

·集流盘与全极耳的焊接是难点

特斯拉第一代4680集流盘国产4680集流盘

正极集流盘

拆解后全极耳受损全极耳全貌图

|正极全极耳

·全极耳：拆解后严重受损

资料来源：TheLimitingFactor,转引自汽车电子设计公众号

花瓣连接位置

点状焊接

线状焊接

资料来源：华创证券

资料来源：华创证券

资料来源：高工锂电

国产4680电芯卷芯

·未发现终止胶带,外圈多包裹一层蓝色绝缘膜·蓝色绝缘膜内部再包裹一层隔膜

|第一代特斯拉4680电芯卷绕

·黄色和绿色的是终止胶带

·最外层包裹隔膜

前瞻新技术之一：4680电芯拆解报告

外圈蓝色绝缘膜包裹

资料来源：TheLimitingFactor,转引自汽车电子设计公众号

资料来源：华创证券

隔膜

第一代特斯拉4680正极绝缘片特写

·正极绝缘片覆盖整个电芯截面积

·点评：全极耳所有电流最终汇集到正极极柱，热量集中在正极极柱位置，可能会影响快充性能

国产4680正极绝缘片特写

·国产4680同样有绝缘片，但厚度明显低于特斯拉的设计

前瞻新技术之一：4680电芯拆解报告

资料来源：TheLimitingFactor,转引自汽车电子设计公众号

资料来源：华创证券

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前瞻新技术之一：4680电芯拆解报告

|集流体材料边缘特写

·正极铝箔边缘极耳清晰可见，且紧密排列

·负极铝箔边缘极耳清晰可见，且紧密排列

·如此密集的小极耳将显著增加生