特斯拉专题研究报告：全球电动化引领者（38页）

行业报告下载 2020年04月09日 06:16 管理员

特斯拉电池材料应用引领全球。特斯拉是最早使用高镍三元技术路线的车企，在 Model 3 配置的动力电池中，正极材料选用的为最新高镍三元 NCA 锂电材料，由于三元 NCA 锂电材料工艺制造要求高，目前可以稳定使用的车型主要集中于特斯拉。在目前的三元材料中，NCA 正极材料镍含量使用占比更高，钴元素含量最低，因此锂电池高镍低钴化有助于提升动力电池单体电芯能量密度的同时降低电芯制造成本。在负极材料中，特斯拉是第一个使用硅碳复合负极材料，硅碳复合负极材料的使用再次提升了石墨负极材料比容量上限，实现了负极材料应用的突破。大模组化提升空间利用率，减少电池数量。相较于 18650 圆柱型模组设计方案，21700 圆柱型电池模组采取了大模组化的设计方案，电池模块数量由 16 个减少到 4 个。由于 21700 电芯尺寸更大、单体电芯能量密度更高，因此同等电池能量密度情况下，电池的使用数量大幅减少。Model S 长续航里程电动版的动力电池组是由 7104 节 18650 电池串并联形成，而新型 Model 3 中电池组则变为 4416 节 21700 电池串并联形成，电池数量减少的同时也减少了连接电池的配套部件数量。大模组化设计不但通过简化电池模块排布，更大幅降低了电池使用成本。

布局干电池电极技术，优化现有电池制备工艺。特斯拉 2019 年 5 月以 2.2 亿美元溢价 55%收购能源公司 Maxwell，其核心技术为干电池电极技术和超级电容。干电极压实密度更高，有利于负极补锂，可使电芯的能量密度提升至 300Wh/kg 以上，同时提升电池寿命和降低成本，有望推动产业革新。向多元化供应商转变，布局未来电池多样化。特斯拉与松下在产能扩张问题上出现较大分歧，松下相对保守的经营策略促使其放弃对上海工厂的投资。LG 化学凭借价格、工厂位置以及产品综合良率的优势成为特斯拉上海工厂圆柱型电池新供应商，另外一个新供应商宁德时代则预示特斯拉对未来电池的布局呈现多元化趋势。特斯拉第一次选择非圆柱型电池厂商作为供应商，我们认为主要原因有以下 2 点： 1）布局多元化电池技术路径：随着电池材料创新速度放缓，其他类型与圆柱电池在电池系统的能量密度差距在缩短。以搭载圆柱型电池的 Model 3 和搭载方形电池的 Aion S 做对比，两者电池组系统能量密度差值在缩减，未来随着制造工艺提升，同等电池材料情况下，方形电池可达到的能量密度将高于圆柱型电池。 2）针对中国市场，打造更具有经济性的新能源汽车：特斯拉目前所有车型均使用圆柱型电池，若要在现有车型中直接搭载方形电池，要对底盘、热管理系统等重要零部件重新设计改进，叠加产品验证所投入的资金、人力和时间，将方形电池直接应用的性价比较低。因此我们预计特斯拉或将单独以方形电池打造一辆更具有经济性、更贴合中国市场的新型号电动汽车。