技术迭代驱动电池发展,特斯拉引领行业
整合精简电芯、模组硬件成为动力电池降本的重要路径之一。2019年9 月,宁德时代推出了全新的CTP 方案,可以使空间利用率提升15%-20%,零件数量减少40%,能量密度提升10%-15%。比亚迪开发的“刀片电池”将于2020 年量产,体积比能量密度提升50%,比亚迪“汉”将搭载该电池,计划于2020 年6 月上市。
回顾200 多年的发展历史,总体来看,电池向更高的能量密度(体积&重量)发展,此外,安全性、循环性及成本等因素也影响电池的商业化应用。就汽车领域来看,车用动力电池发展主要经历了镍氢/锰酸锂-磷酸铁锂-三元锂电三个阶段,电池性能持续优化,成本不断下降。电池环节的技术更新会带来风险但也伴随着机遇,因此关注技术路线十分重要;特斯拉搭载的动力电池始终引领行业,有必要对其电池战略加以重视。

材料层面:无钴化、硅碳负极、电解液添加剂、碳纳米管
对于三元电池,镍含量的增加有助于提升能量密度,钴的成本较高,因此高镍低钴电池成为重要的发展趋势,特斯拉已申报单晶NCA 材料的制备专利;高镍三元电池的循环性较差,因此可以通过掺杂元素形成四元电池或者改性包覆来改善电池寿命,Jeff Dahn团队在2019年提出了Al2O3涂层如何提升正极材料性能的新见解;磷酸铁锂电池具有低成本、长寿命等优势,宁德时代将为特斯拉供应磷酸铁锂电池。电解液添加剂具有抑制阻抗等作用,过去几年,Jeff Dahn 对DMI、ODTO 等电解液添加剂进行了研究,特斯拉于2018 年提交了名称为《二恶唑酮与亚硫酸腈作为锂电池电解液添加剂》的专利文件。碳纳米管可以使锂电池循环过程中保持良好的电子和离子传导,从而大幅提升锂电池的循环寿命。
工艺层面:干电极、预补锂

结构层面:CTP、刀片电池方案

干电极是一种极片制作工艺,与湿法电极相比,(1)会节省一部分设备投资,同时生产效率提升;(2)节省溶剂成本,但降本效果较小,粘结剂存在变化的可能性;(3)可降低阻抗,提升极片材料厚度,进而提升电池性能。预补锂技术可以通过预锂化对电极材料进行补锂,抵消形成SEI 膜造成的不可逆锂损耗,从而提升锂电池的首次充放电效率。

其他体系:超级电容、固态电池
超级电容是物理式储能装置,优点包括快速充电、循环性极好、安全性好等,缺点主要是能量密度很低,不到锂电池的10%。未来超级电容+锂电池结合的技术路线值得关注。向全固态电池过渡是锂电技术进步的重要趋势,目前全球都在加快固态电池的研发,但距离商业化应用尚需时日。

光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(1)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(2)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(3)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(4)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(5)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(6)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(7)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(8)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(9)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(10)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(11)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(12)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(13)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(14)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(15)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(16)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(17)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(18)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(19)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(20)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(21)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(22)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(23)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(24)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(25)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(26)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(27)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(28)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(29)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(30)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(31)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(32)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(33)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(34)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(35)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(36)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(37)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(38)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(39)光大证券:特斯拉电池日前瞻专题报告,再探“门口的野蛮人”插图(40)