电池厂家争先结构大圆柱,量产在即。松下在今年5月已经最先小量试产4680电芯,并妄想2023年起为特斯拉提供4680电池,年产能 10GWh,约知足15万辆汽车的电池需求;LG 4680电池预计 2023 年下半年投产,妄想产能9GWh;三星SDI妄想2024年量产468电池,妄想产能8-12GWh。海内方面,宁德时代妄想了 12GWh的4680 电池产能,预计 2024 年最先量产;亿纬锂能46 系大圆柱电池今年8月完成中试,预计今年底将有一部分产能释放,远期产能 40GWh。
一、4680 全极耳设计,倍率+清静双提升
特斯拉 4680 电池接纳的全极耳设计缩短了极耳传导距离。全极耳(无极耳)工艺的圆柱型锂电池,能量密度高,输出功率提升数倍,同样空间下车用搭载这种锂电池续航里程增添 13%,且电池成 本每千瓦时可以降低 10%以上。全极耳设计可以提升电池倍率+清静,提升电池续航和降低电池本钱,有助于海内锂电池,尤其是大圆柱锂电池装机量再拓新的台阶。

二、4680引领质料厘革,硅基负极工业化历程加速
1、硅基负极潜力重大,工业化应用逐步成熟
高能量密度成生长趋势。4680 电池接纳硅基负极,能量密度抵达 300Wh/kg。现在用户对能量密度需求越来越高,在石墨负极逐渐难以知足更高能量需讨情形下,使用其他负极成为一种选择,4680电池作为特斯拉追求高能量密度的一种设计计划,使用硅基负极,或将引领硅基负极应用趋势。

目今硅基负极主要应用在消耗电子、电动工具等领域,而4680电池将规模应用拓展到动力电池领域。现在硅基负极市场价在20-30万元/吨,与5 万元/吨人造石墨(中端)相比价钱横跨4- 6倍,而硅基负极的毛利率也能抵达50%,现在应用上依然缺乏性价比。但参考 2022年5月, 石大胜华3万吨年硅碳负极项目可行性报告,妄想硅基负极产能3万吨/年,测算的销售价钱7万元/吨左右。随着硅基负极在动力电池领域渗透加速,未来工业化和规�;档凸杌奂�,叠加中游质料厂让利等因素,硅基负极性价比将逐渐提升。
各大负极厂商纷纷结构硅基负极。杉杉股份和贝特瑞在硅基负极结构较早,产品最为成熟,已实现量产并批量供货,并且在电动工具等领域获得了部分运用。石大胜华、硅宝科技、杰瑞股 份等公司现在虽普遍处于中试阶段,但扩产力度不小,硅基负极产能有望获得进一步释放。
3、适配硅基负极,碳纳米管渗透率或将提升
碳纳米管导电性能优,适配硅基负极。碳纳米管(CNT)是一种新型导电剂,可以降低降低锂电池的内阻,提高锂电池极片的粘结强度和电池循环寿命。与炭黑相比,碳纳米管可以在活性物 质之间形成的线接触式、面接触式导电网络更为充分,能够越发显着提升导电性能,碳纳米管可以有用降低阻抗,导电性能更好。在抵达相同导电效果,碳纳米管的用量仅为炭黑的1/6- 1/3。别的,碳纳米管可以缓解硅质料在充放电历程中由于膨胀造成的结构坍缩,适配硅基负极。
单壁碳纳米管+硅负极性能更优,循环性能提升四倍。单壁碳纳米管解决了硅负极的要害和根天性问题,在硅负极颗粒体积膨胀并最先泛起裂痕时,这些颗粒仍可通过 TUBALL 单壁碳纳米管保 持较好的毗连,避免负极质料破碎,提升硅负极循环寿命和循环性能,循环性能可以提升四倍。
单壁碳纳米管提升15%电池续航里程。据OCSiAI,添加 TUBALL 单壁碳纳米管可生产内含 20%SiO的负极,电池能量密度可高达300Wh/kg和800 Wh/l,实现快充性能。在续航上,与现在市场优质的锂离子电池相比,含单壁碳纳米管的电池续航里程可提升15%以上。别的,添加单壁碳纳米管后可以将负极中的SiOX含量提高到 90%,能量密度可以实现抵达 350Wh/kg。我们以为4680电池将发动硅基负极应用量提升,这或将发动单壁碳纳米管渗透率提升。