深度报告-20220330-天风证券-锂电池行业新技术系列报告——高镍+高电压+大圆柱_放量拐点_看好硅负极及衍生新材料投资机会_48页_1mb

报告摘要

新技术系列报告总结——高镍+高电压+大圆柱

核心内容

当前锂电池市场主要分为两条技术路线：以方形铁锂为代表的高性价比路线，以及以高镍三元+大圆柱为代表的高性能路线。方形铁锂凭借CTP、刀片电池等技术进步，在600公里及以下续航乘用车市场占据主导地位，具有成本低、安全性好等优势。而高镍+硅基负极+大圆柱路线则更适合600公里以上续航市场，具备高能量密度、快充性能强等优势。

硅基负极作为下一代负极材料，理论比容量高达4200mAh/g，是石墨材料的10倍以上，具备高能量密度和快充性能。但其在产业化过程中面临膨胀率高、首效低、循环性能差等问题，需通过掺杂、改性等技术手段进行优化。目前硅基负极主要以硅碳和硅氧形式进行商业化应用，其中硅氧负极在动力电池领域更具前景。

主要观点

高镍+硅基负极+大圆柱 是未来600公里以上续航电动车的重要技术路线，三者优势互补，有助于提升电池性能。
硅基负极 在2023年将迎放量拐点，预计2025年全球市场空间将达319亿元，渗透率预计达14%。
大圆柱电池 具有较高的安全性，能够有效缓解高镍三元的热稳定性问题，同时适合硅基负极的膨胀特性。
800V高电压平台 是提升快充性能的重要方式，与大圆柱电池结合，可实现快速充电。
硅基负极放量 将带动单壁碳纳米管、补锂剂、PAA粘结剂等衍生材料需求增长。

关键信息

技术路线对比

项目	磷酸铁锂（LFP）	镍钴锰酸锂（NCM）
比容量（mAh/g）	130-140	150-220
循环寿命（次）	>2,000	1,500-2,000
安全性	好	较好
成本	低	较低
优点	成本低、高温性能好	电化学性能好、循环性能好、能量密度高
缺点	低温性能差	部分金属价格昂贵

电池形状对比

项目	三元软包	三元方形	三元圆柱	磷酸铁锂方形
壳体	铝塑膜	钢壳或铝壳	钢壳或铝壳	钢壳或铝壳
制造工艺	软包叠片	方形卷绕、叠片	圆柱卷绕	方形卷绕
平均能量密度 (wh/kg)	260	240	250	180
工作电压(V)	3.71	3.71	3.65	3.2
循环寿命(次)	2000	2000	1500	3000
工作温度范围	-30°C至55°C	-30°C至55°C	-30°C至55°C	20°C至55°C
低温容量(-20°C /25°C)	85%	85%	85%	60%
成组效率	70%	75%	65%	80%

硅基负极市场预测

年份	全球硅基负极需求量（万吨）	全球硅基负极市场空间（亿元）	全球硅基负极单价（万元/吨）	全球硅基负极YOY（%）
2021	1.3	10	8.0	47%
2022	3.4	27	8.0	158%
2023	12.4	88	7.1	225%
2024	25.4	180	7.1	105%
2025	52.4	319	6.1	77%

衍生材料市场预测

材料	2025年市场空间（亿元）	2021-2025年复合增速（%）	主要企业
单壁碳纳米管	42	153	天奈科技
补锂剂	44	157	德方纳米
PAA粘结剂	54	94	茵地乐（璞泰来参股）

生产与成本

硅基负极 的生产工序分为前端硅材料处理和后端与石墨复合，其中前端处理成本高，预计单万吨固定资产投资在10亿元左右。
贝特瑞 是目前唯一实现大批量供货的硅基负极企业，预计2023年产能将达4万吨，市占率预计40%，净利率20%，利润空间19亿元。
天奈科技 是单壁碳纳米管的主要供应商，预计2023年出货20吨，单吨净利润400万元，贡献利润0.8亿元。
PAA粘结剂 在硅基负极放量后有望受益，预计2025年市场空间54亿元，茵地乐毛利率60%+，利润空间8.4亿元。

投资建议

大圆柱电池：推荐【亿纬锂能】，预计2023年出货5GWh，贡献利润3.2亿元，占比总利润5%。
硅基负极：推荐【贝特瑞】，预计2023年出货5万吨，单吨净利1.4万元，贡献利润7.1亿元，占比总利润18%。
衍生材料：
1. 单壁碳纳米管：推荐【天奈科技】，预计2023年出货20吨，贡献利润0.8亿元，占比总利润7%。
2. PAA粘结剂：推荐【璞泰来】，其参股公司茵地乐在PAA领域领先，预计利润空间8.4亿元。
3. 补锂剂：建议关注【德方纳米】，已公告4.5万吨补锂剂项目，后续有望放量增利。