锂电池4680大圆柱专题报告：全极耳助力圆柱电池再起航，硅基负极蓄势待发.pdf

锂电池4680大圆柱专题报告：全极耳助力圆柱电池再起航，硅基负极蓄势待发。le_Summary] ➢ 4680 大圆柱性能提升显著。1）特斯拉 4680 大圆柱电池配合高镍正极、 全极耳、高硅负极、干法电极、CTC 等革命性技术，相比 21700 最终电 池成本降低 56%，续航里程提升 54%，单位设备投资强度下降 69%；2） 提升能量密度+成组效率+空间利用率，特斯拉 Model 3 的 21700 圆柱 电池相较原来 Model S 的 18650 圆柱电池单体容量提升 35%，能量密 度提升 20%以上，此外圆柱电芯直径变大后，空间利用率提高；3）降 低 BMS 难度，圆柱电池单体容量较小，因此整车需要圆柱电池数量较 多，如特斯拉 model Y 采用 18650 需要 7000+个，21700 需要 4000+个， 4680 仅需 960 个，电芯数量减少的同时也降低了 BMS 的难度。我们认 为特斯拉主导大圆柱电池，带动多家整车厂入场，我们预计 2025 年 46 系大圆柱渗透率接近 20%，需求量有望达到 283.95GWh，接近 21 年全 年动力电池装机量，年复合增速超过 280%。

全极耳设计，倍率+安全性能双提升，助力圆柱电池再起航。在工艺方 面，全极耳设计对涂布、分切、卷绕等工艺要求更加严格，增加了焊接 量，新增了揉平工艺。在性能方面，特斯拉 4680 电池采用的无极耳设 计缩短了极耳传导距离，全极耳设计的电流传输最大距离是电极的高 度而非长度，电极高度通常是电极长度的 5%-20%，因此电阻相较单极 耳减少了 5-20 倍，从而提高了传输效率，提高了电池的倍率性能。且 全极耳在电池内部没有集中发热点，热在内部均匀分布，相比单极耳 倍率性能和安全性能更佳。我们认为，全极耳设计可以提升锂电池续 航里程，降低电池成本，或将拉动圆柱电池装机量。

4680 引领材料变革，加速硅基负极产业化进程。在用户日益追求高能 量密度的情形下，潜力巨大硅基负极逐步成为一种选择。4680 作为特 斯拉新一代电池，使用硅基负极，未来放量后或将带动整体硅基负极 需求量，并拉动圆柱电池和其他厂商的应用布局，加速硅基负极的产 业化进程，硅基负极性价比或将在不久的将来得到大幅提升。在使用 量上，我们预计硅基负极掺杂比例将逐年提升，硅基负极需求 2025 年 将达 23.1 万吨；此外，硅基负极提升或将带动单壁碳纳米管渗透需求。