世界观察：中金：预计至2025年4680等大圆柱电池总装机有望超180GWh

中金公司研报表示，预期随各企业工艺改进、产线跑通，4680电池良率有望持续提升。大圆柱方案有望从特斯拉逐步渗透其他车企。从终端需求来看，除特斯拉外，宝马也明确4695大圆柱电芯研发计划，其预计在2024年实现量产；蔚来、小鹏两家新势力车企已处研发阶段并申请相关专利。我们预计随大圆柱电池良品率提升与成本下降，其他车企也有望引入大圆柱电池。我们预计至2025年4680等大圆柱电池总装机有望超180GWh，占动力电池总装机量约12.2%。

全文如下

中金  联合研究 | 电动车：4680电池技术对产业链影响几何？

【资料图】

摘要

汽车：特斯拉4680电池量产持续获得突破，特斯拉在电池技术上的创新有望发挥示范效应，带动新能源车行业电池技术及应用深化变革。我们认为，受益于疫情影响舒缓与电池等新能源车关键系统技术升级，2023年新能源车渗透率有望增至39%，其中大众市场、PHEV有望贡献主要增量。

电新：预期随各企业工艺改进、产线放量，4680电池良率有望持续提升。特斯拉发布4680电池以来，国内外各厂商迅速推进布局，目前以特斯拉、松下产能布局最为领先，我们预期2023年有望成为4680电池放量元年。

机械：激光焊接和钢壳结构件难度较大。锂电设备总体上技术体系稳定，4680不改变技术路径，其中难度较大的环节为激光焊接。结构件环节，4680提升了单位价值量，国内存在新技术方案，目前处于验证阶段，而传统头部厂商已经与特斯拉开展了规模化生产。

化工：4680电池具有高能量密度、低成本、高安全性等优势，特斯拉德州工厂在2Q22已经开始交付搭载4680电池的汽车，我们认为随着电池量产规模扩大，4680电池需求有望快速增长，从而带动相关材料需求。

有色：1)锂：有望提振锂需求预期，但难改锂价下行趋势，推荐关注高成长性标的的结构性机会。2)钴镍：4680电池将提振镍、钴金属用量，其中对镍提振作用更为显著。投资建议上，我们建议关注镍板块具备成长性+低成本+抗风险能力的龙头标的。

家电：4680电池的核心在于提升电池的能量密度，若4680技术实现扩散，预计漏斗效应将使家电产业受益，扫地机器人、吸尘器等主要受益。我们认为虽然当期家电零售情况相对较差，但2Q2023有着较强的消费复苏预期。

风险

工艺改进不及预期；新能源车渗透不及预期；技术路径变动风险。

正文

汽车：电池技术创新发挥示范效应

特斯拉4680电池量产持续获得突破，我们认为特斯拉在电池技术上的创新有望发挥示范效应，带动新能源车行业电池技术及应用情况进一步深化变革，从而提升新能源车用户体验与产品力，推动新能源车渗透率持续上行。展望2023年，我们认为受益于疫情影响舒缓与电池等新能源车关键系统技术升级，2023年新能源车销量或仍将保持稳步增长，新能源车渗透率有望增至39%，其中大众市场、PHEV有望贡献主要增量。

疫情防控优化影响乘用车短期产销，看好中长期汽车景气度修复。根据乘联会数据，12月乘用车汽车产量/销量达到238.3/226.5万辆，同比-18.2/-6.5%，环比-0.3%/+9.2%，产销低景气原因主要原因系1)供给端方面，疫情防控优化后感染初步达峰影响汽车供应链，整车厂产能释放受限；2)需求端，消费者受疫情影响短期购车需求减弱，到店客流减少。2022年全年来看，乘用车汽车产量/销量达到2283.6/2256.3万辆，同比+11.2%/+9.5%，主要原因系新能源车渗透率上行贡献新增量。我们预计1Q23之后疫情影响舒缓，叠加政策刺激支撑，整车终端消费景气度有望持续修复，基于当前疫情可控、政策逐步优化的中性假设下，我们预计2023年批发/上牌量稳健，分别为2300万辆/2030万辆左右。

12月新能源车销量再创新高，往前看，大众市场、PHEV有望贡献2023年新能源车渗透率上行主要增量。根据中汽协数据，12月份新能源车销量再创新高达81.4万辆，同环比+53.3%/ +3.5%，渗透率35.9%，其中纯电动汽车销量达62.4万辆，同环比+ 39.3%/+1.4%，PHEV增势明显，实现销量18.9万辆，同环比+128.1%/+ 10.8%。2022年全年来看，新能源车销量达到687.2万辆，同比+196.0%，渗透率29.2%。我们认为新能源车依旧为汽车行业中增长确定性最强的细分赛道，但渗透率经历加速增长后在2023年或呈现稳步提升态势，我们预计2023年新能源乘用车销量有望超过900万辆，10-30万元之间的大众市场为主要增量来源，且PHEV销量增速有望超过纯电车型贡献增量。

无极耳技术等创新增加电池容量，缓解续航焦虑。特斯拉4680电池技术创新及量产进度领先，特斯拉增加了4680电池单体电芯的直径与高度，应用无极耳技术将电流传导面积增大并提升传输效率，并降低电阻生热进一步优化电池热管理，实现能量密度和充电效率的进一步提升，特斯拉表示其各种创新技术的应用使得4680电池在综合性能方面提升了16%的续航里程和5倍的单体能量。我们认为随着特斯拉4680电池各项创新技术量产及配套获得持续进展，有望带动行业创新技术应用和电池综合性能提升，纯电车续航焦虑等问题的逐步解决有望推动新能源车渗透率的持续提升。

CTC技术提升空间利用率，示范效应发挥推进新能源车电池包进一步集成化。特斯拉4680电池上应用CTC(Cell to Chassis)技术，以电池上盖取代原有座舱地板，直接将电芯安装在车身座椅构件上。CTC技术将电池组集成在车身底盘结构中，实现空间利用率的提升，根据特斯拉测算，CTC技术可以实现车身减重10%以及每kWh电池成本降低7%，有效提升整车带电量从而增加续航里程。我们认为虽然CTC技术对应的维修方案还有待探索，但是新能源车电池集成化趋势明确，且特斯拉CTC技术的应用有望发挥示范效应，整车厂及电池供应商有望充分受益电池包集成化产业变革带来的机遇。

电新：2023年有望成为4680电池放量元年

工艺改进仍处进行时，产品良率持续提升。大圆柱电池应用的全极耳技术带来分切、注液、揉平、焊接等环节的诸多工艺难点，其中焊接环节从传统两个极耳的点焊到全极耳面焊，焊接工序和焊接量都变多，激光强度和焦距不容易控制，易焊穿烧到电芯内部或者没有焊全。目前各企业4680电池难点主要集中于焊接环节，直接影响了4680电池良品率。2021年特斯拉4680试验线良品率约在80%。2022年12月26日，特斯拉宣布4680电芯周产能达86.8万颗，可配套约1000辆Model Y，良率得到进一步提升。我们预期随各企业工艺改进、产线跑通，4680电池良率有望持续提升。

目前进展：特斯拉发布4680电池以来，国内外各厂商迅速推进布局，目前以特斯拉、松下产能布局最为领先，我们预期2023年有望成为4680电池放量元年。

特斯拉：1)加州加藤路工厂：2020年特斯拉在加州弗里蒙特加藤路建立“试点工厂”，用以试生产4680电池，规划目标年产能10GWh.2022年1月，特斯拉宣布已制造出100万块4680电池，并于1Q22交付首批搭载4680电池的电动汽车(Model Y)。2)德州奥斯汀工厂：特斯拉德州奥斯汀工厂于2022年4月7日举行“Cyber Rodeo”活动以庆祝其工厂投产，未来总规划达100GWh.当前特斯拉4680周产能可配套1000辆Model Y，对应年产能约3-4GWh，我们预计产能爬坡下，2023年公司产能有望达10GWh。

松下：2021年松下在其内达华州Gigafactory中建立4680新产线并进行量产，同时在日本工厂启动4680试验线建设并于2022年年初测试生产；2022年2月，松下决定在日本西部的和歌山工厂建立4680生产基地，其预计将于2023年3月-2024年3月进行量产。

LGES:2021年年初开始对其韩国梧仓工厂进行改造，建设4680试验线，公司预计最快将于2023年实现量产。

亿纬锂能：与以色列初创公司StoreDot(专注于快充技术)合作开发4680和4695,2021年11月公司公告投资32亿元建设20GWh大圆柱电池产能。公司预计于2022年在荆门形成一条6-7GWh产线、2023年开始小批量交付，并在2023年将产能提升至20GWh.2022年3月公司公告在海外匈牙利布局大圆柱产能。2022年12月，公司中试产线累计产出电池50万颗，良率达92%。公司2025年规划总产能超100GWh，将拥有辽宁沈阳、四川成都、湖北荆门、匈牙利等生产基地。

宁德时代：已规划8条产线12GWh的4680大圆柱电池产能；2022年9月宣布将于中国和欧洲各建20GWh产能，预计2024年开始量产并于2025年正式交付。

AESC:2022年10月19日宣布，公司将于美国南卡罗来纳州新建一座规划年产能30GWh的工厂，生产46系大圆柱电池，预计2026年投产。

亿纬锂能加速推进大圆柱产品迭代，第三代大圆柱单体能量密度达到350Wh/kg。公司第一代大圆柱单体能量密度达280Wh/kg，第二代300Wh/kg产品完成技术储备，并推出新一代大圆柱产品研发样品，基于镍90三元正极+硅碳负极组合，单体能量密度实现350Wh/kg，可实现9分钟超扩充，为大圆柱长续航和超快充应用打开空间；应用CTP技术能够实现260Wh/kg系统能量密度及500-1000km续航；其生产周期小于7天，制造效率提升30%，制造成本降低50%。

大圆柱方案有望从特斯拉逐步渗透其他车企。从终端需求来看，除特斯拉外，宝马也明确4695大圆柱电芯研发计划，其预计在2024年实现量产；大运汽车于2022年9月20日与亿纬锂能达成供货协议，将在远航品牌车型上装配46系列大圆柱电池；江淮汽车计划在2023年推出的全新电动汽车平台上使用46系列大圆柱电池，产品将覆盖A0级车到600公里长续航车型；蔚来、小鹏两家新势力车企已处研发阶段并申请相关专利。我们预计随大圆柱电池良品率提升与成本下降，其他车企也有望引入大圆柱电池。我们预计至2025年4680等大圆柱电池总装机有望超180GWh，占动力电池总装机量约12.2%。

大圆柱产业化加速推动中游新型材料需求放量。我们认为大圆柱电池在能量密度将带动高镍正极、硅碳负极、新型锂盐LiFSI、补锂剂、导电剂等加速放量。基于4680需求量测算，我们预计至2025年，高镍正极/硅碳负极/LiFSI/补锂剂/导电剂/PVDF需求量将分别达32.5/13.6/1.7/1.0/1.6/2.6万吨，产业链相关公司有望迎来alpha成长机遇。

图表：4680电池需求量测算

资料来源：特斯拉官网，Marklines，中金公司研究部

机械：激光焊接环节难度较大，价值量将获提升

锂电设备总体上技术体系稳定，4680不改变技术路径。对于锂电设备前中后段里的大部分环节，4680工艺不改变原有技术体系，设备厂根据电池厂的技术和参数要求进行设备的定制化和联合开发，目前绝大部分环节都已经实现了技术就绪，包括前中后段的核心环节——涂布机、卷绕机、化成分容设备。

设备端技术难度较大的环节为激光焊接。4680采用全极耳或无极耳结构，体积扩大使得热量积累增多，加大了对散热速度的要求。因此原来采用切割方式加工而成的极耳被取消，改为了使用焊接方式加工。由于焊缝较长，保持一致性和稳定性的难度较大。为了实现理想的4680性能，激光焊接环节的技术难度较大、要求较高，是4680设备各环节中技术成熟较晚的。

除此之外，若4680大规模使用，激光焊接的价值量将获得提升。圆柱电芯比方形电芯的体积小，对于单位电容量，圆柱电芯的数量数倍于方形电芯。方形和圆柱电芯各有5-8个焊接点位，由于数量较多，单GW圆柱电芯的焊接加工时长更长，因此需要更多激光焊接设备。若4680电池替代部分方形电池，则会带来锂电池激光焊接设备需求数量的增加。

对于结构件环节，4680主要采用钢壳材质，不同于方形电池常用的铝壳。国内锂电池以方形为主，头部结构件厂商也主要研制方形电池结构件，材质为铝壳。圆柱电池既有钢壳、也有铝壳。考虑圆柱电池数量较多，底部电芯承压较大，因此具备较强硬度的钢壳更适宜。同时，为了预防生锈，钢壳电芯通过镀镍实现更好的性能，分为预镀镍和后镀镍。现有4680技术多采用预镀镍钢壳的技术路线。由于技术、材质等较传统电池要求更高，我们估计4680电池结构件的单位价值量较传统方形结构件高30%以上。

在4680结构件生产方式上，国内目前有不用的生产路线。老牌方形电芯结构件厂商采用立式拉伸工艺，通过连续冲压生产精度要求较高的壳体，特别是头部结构件厂商采购日本旭精机的精密冲床，单台设备价值量达到国产设备的4倍，其核心优点在于精度较高。同时，近两年行业中以斯莱克为代表的厂商推出不同于原有路线的方案，尝试将易拉罐生产特有的DWI(Draw Wall Ironing)工艺移动至锂电池结构件壳体加工中，以期大幅提升生产效率，目前该技术尚处于验证阶段。

在新产品方面，以特斯拉为代表的4680大圆柱产线四季度生产规模爬坡较快，我们估计给龙头结构件厂商月度订单规模接近1GWh，提升至原来的2-3倍。由于当前市场规模相对有限，我们预计2023年对头部结构件厂商的收入贡献占比仍不高。

化工：看好4680电池对硅碳负极、PTFE、LiFSI等材料需求

4680电池具有高能量密度、低成本、高安全性等优势，特斯拉德州工厂在2Q22已经开始交付搭载4680电池的汽车，我们认为随着电池量产规模扩大，4680电池需求有望快速增长，从而带动相关材料需求：

硅碳负极：硅碳负极材料，我们观察到特斯拉发布的 4680 电池使用了硅碳负极技术，硅基负极是较具应用前景的下一代锂电负极材料。如果采用单质硅负极，其理论比容量高达4,200 mAh/g，超过石墨负极的10倍；如果采用氧化亚硅负极，其理论比容量达2,600mAh/g，同样远高于石墨负极。同时受益于技术进步，近年来硅碳负极配套使用的粘结剂及电解液技术进一步成熟，已开始具备产业化条件。我们认为随着4680电池销售，硅碳负极需求有望快速增长，建议关注公布了硅碳负极规模化扩产计划的企业。并且有望同步带动其配套材料需求提升，在配套材料中，我们认为纳米硅粉及硅烷、补锂剂、硅碳负极粘结剂、碳纳米管导电剂，新型锂电池电解液添加剂的需求催化最为显著；

PTFE:在4680电池中，特斯拉有望使用创新性的干电极技术，干电极与传统锂电池工艺差异主要体现在电极片制造上：传统的电极片制造使用有粘合剂材料的溶剂NMP与负极或正极粉末混合后，把浆料涂在电极上并干燥，是湿法工艺；而干电池技术，不使用溶剂，而是将少量(约5-8%)细粉状PTFE粘合剂与正/负极粉末混合，然后通过挤压机形成薄的电极材料带，再将电极材料带层压到金属箔集电体上形成成电极。我们认为PTFE的化学惰性进一步解决了无溶剂下的高镍安全性，未来干电极技术在锂电池领域的大规模渗透将有望带来PTFE的广泛应用；

LiFSI:LiFSI(双氟磺酰亚胺锂)是一种性能优异的新型溶质锂盐，与广泛使用的六氟磷酸锂相比，具有高导电率、高化学稳定性、高热稳定性的优点，更契合未来高性能、宽温度和高安全的锂电池发展方向。4680电池一般采用高镍正极，且具有高电压，LiFSI可耐受更高的工作温度，且高电导率有望降低内阻，减少发热，可提升电池的充放电次数与安全性等。LiFSI具有较高的技术壁垒。LiFSI在受热或者高温条件会与水发生反应分解，同时其他金属离子存在会对其性能带来不利影响。因此，LiFSI对于产品中的水分、金属离子等指标有严格限定，需要开发一套完整可靠的工艺来控制水、其他金属离子等杂质的引入，同时也需要有较强的工程化能力，实现非标设备的设计。

图表：干电极技术相比湿法工艺的优势

资料来源：Maxwell 2019Q1 Investor Presentation，中金公司研究部

图表：LiFSI和六氟磷酸锂的技术指标对比

资料来源：康鹏科技招股说明书，中金公司研究部

有色：4680电池量产有望提振锂钴镍需求预期

锂：4680电池量产有望提振需求预期，但难改锂价下行趋势

4680电池的有望进一步提高新能源汽车的竞争力。12月26日，特斯拉宣布其4680电池的产量达到86.8万块，足以支持生产1000多辆汽车，且[1]据特斯拉消息，相较于传统2170小圆柱形电池，4680电池的能量将是前者的5倍，车辆续航里程将提高16%，功率提升6倍，生产成本则可以节约54%。我们认为，虽然4680电池的锂盐消耗量与传统电池并无明显差异，但是其优秀的性能有望进一步提高终端新能源汽车的产品力和成本竞争力，其顺利实现量产有望对新能源汽车需求形成提振。

4680电池量产有望提振锂需求预期，但难改锂价下行趋势。从长期趋势看，首先，我们仍然看好动力和储能电池装机提升带动锂需求的长周期成长机遇。鉴于新能源汽车需求增长的驱动因素从“政策驱动”向“消费驱动”转移，我们认为本轮周期需求增速下降的过程将更为平缓。第二，我们认为市场力量将带来锂资源产能的扩张加速，并在需求增长斜率放缓时大量释放，是供需反转的主要驱动力，我们预计2023年开始锂供需紧缺格局将有所缓解，2022-2025年全球锂供需平衡分别为-2%、+7%、+10%和+12%。我们认为2023锂供需两侧的逻辑主线将围绕需求增速和供给扰动展开，我们预计2023年全球新能源汽车销量将达到1297万辆，同比+34%，对应全球锂需求为89.8万吨LCE，同比+18%，但是我们预计2023年全球锂有效供给为102.7万吨LCE，同比+37%。在此背景下，4680电池量产有望提振需求续期，但难改锂价下行趋势。

关注高成长性标的的结构性机会。我们认为，2023年全年锂盐均价或有所下行但仍将维持较高中枢，面临的价格背景可能与2022年大体相似，区别在于价格对盈利和估值的影响可能偏负面。在此背景下，我们认为应该关注锂业公司的成长性和边际变化带来的结构性机会。一是高成长性的企业有望通过加速放量和自给率提升穿越周期，应该重视远期成长性逐步兑现带来的机会；二是锂行业仍是具备长期需求增长逻辑的赛道，其中边际变化较大的锂业标的有望提供结构性机会，实现“从无到有”、“从少到多”、“从冶炼到资源”的蜕变，分享锂行业的成长红利。

钴镍：4680电池量产利好三元系发展，提振钴镍需求回暖预期

特斯拉4680大圆柱的技术进步利好三元体系份额回升。一是4680电池目前以高镍三元方向为主，未来会用于高续航的Cybertruck和Semi上，长续航高性能的Model 3和Model Y也可使用。二是目前特斯拉的4680电池正极采用的仍是NCM 811高镍方案，未来4680正极可能向更高比例的镍(如NCM 9/0.5/0.5)、无钴和NCMA四元电池方面演化。三是4680镍锰版有望紧随推出，我们认为在4680高镍版技术成熟后，特斯拉或将研发4680镍锰版，用于中续航Model Y及家用电器上。

三元与铁锂成本性价比不断回归。截至2023年1月上旬，我们测算现价下三元电芯成本约1.2元/wh，铁锂约1.1元/wh，二者成本比值为1.12x，而在2022年5月，该比值最高为1.18x，2021年9-10月曾一度达到1.50x以上的高位。我们认为，第一，从电芯成本比值大趋势看，2020下半年至今，三元/铁锂电芯成本比例整体为下降趋势，尽管有小幅反弹，但三元性价比总体仍在在不断提升；第二。未来我们不排除铁锂可以补充更丰富的电动车应用场景以及储能方面的需求，但对于三元动力电池的前景，我们认为在未来供给放量压低锂价、镍价中枢的趋势下，仍然值得期待。

4680电池将提振镍、钴金属用量，其中对镍提振作用更为显著。特斯拉宣布其4680电池的产量达到86.8万块，假设足以支持生产1000多辆Model Y，根据Model Y单车带电量77kwh，对应可算出特斯拉4680产量在77mwh.此前特斯拉预计2022年上半年开始量产，计划2022年底达到100Gwh的4680产能，我们假设按照NCM811电池系列测算，将对镍需求达到7万金属吨，约拉动2022年镍全球需求增长2.3%，电池用镍领域需求增长20%；对钴需求达到6100吨，约拉动2022年钴全球需求增长3.5%，电池用钴领域需求增长12%。

投资建议上，我们建议关注镍板块具备成长性+低成本+抗风险能力的龙头标的。

家电：漏斗效应将使得家电产业收益

4680电池的核心在于提升电池的能量密度，提升车辆续航里程和功率。除了新能源汽车之外，如果电池能量密度增强的技术实现扩散，我们预计漏斗效应将使得家电产业受益，主要受益的是扫地机器人、吸尘器等。例如清洁电器的电池密度如果足够高，可以推广无线蒸汽功能，应用在扫地机器人、吸尘器、蒸汽拖把、电动拖把等产品设计过程中，进一步改善消费者体验。

2022年11月以来申万家电指数上涨23%，我们认为家电板块的强劲表现是反转而不是反弹。虽然当期的家电零售情况相对较差，但是2Q2023有着较强的消费复苏预期。

根据《家电2023年展望：布局需求回暖，关注制造优势》的观点，我们认为目前弹性最大的主要在于两条主线：地产后周期和清洁电器。

地产后周期相关标的估值修复具有较大空间。地产政策积极信号不断强化，政府出台了多项配套融资的举措。当前行业供需两侧政策已全面转向支持与呵护，供给侧从“第一支箭”银行信贷支持、“第二支箭”债券融资帮扶到“第三支箭”股权融资松绑层层突破，工具全面、力度积极，有助于行业信用端困难纾解和流动性整体优化，对于短期提振市场信心和中长期促进基本面企稳均有助益。根据中金不动产与空间服务组观点，行业将延续“政策落地-信用恢复-预期扭转-销售回升”的复苏态势，2023 年地产基本面指标或整体表现稳健。这些政策对家电企业而言，直接的影响主要是是减少了应收款项违约的风险，间接的影响主要是通过保交付稳定对未来家电需求的预期。相关公司估值位于历史底部区域，具备充分安全边际，估值修复具有相当空间。

清洁电器龙头企业遭遇戴维斯双杀，2023年反弹可期。扫地机、洗地机2022年价格战类似2015年空调价格战，行业龙头盈利能力短期承压，龙头公司3Q22归母净利润均出现同比下跌。同时龙头公司估值持续下调，全年市值均缩水50%以上，遭遇戴维斯双杀。借鉴2015年空调价格战，短期困难不改变长期投资价值。2015年初，空调龙头企业在空调需求下滑、渠道库存高企背景下，发动价格战清理渠道库存，导致二线空调企业份额普遍下滑，而龙头市场份额进一步提升。我们判断了本轮清洁电器价格战是竞争格局上的变化，无法长期持续，主要龙头都会转而追求利润。长期看，扫地机行业渗透率仍低、全球赛道空间广阔。空调行业龙头公司在价格战和行业出货数据改善后市值明显反弹。我们认为扫地机行业在2022年行业困境缓和后也有望走出类似的行情。

其次我们推荐两条主线：泛暖通空调产业链和光伏储能的类家电推广。

暖通的本质在于温度调节和控制，汽车热管理、储能热管理也属于广义暖通市场。新能源汽车、储能渗透率的不断提升为泛暖通市场增长提供强劲动力，我们认为泛暖通市场具备更大空间、目前也具备更强成长性。综合热管理零部件公司值得关注。

我们认为2023年光伏组件价格下降基本确定，家电企业在分布式光伏储能方面的表现将受关注，目前创维集团在国内户用光伏业务领先，美的集团等在布局海外光伏储能业务。

我们认为家电板块的当前的投资机会主要在于：1)地产后周期板块的估值修复，涉及厨电、白电龙头；2)清洁电器龙头；3)泛暖通空调产业链；4)分布式光伏的类家电推广。