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电力设备行业深度报告:特斯拉的动力电池梦-0228-平安证券-15页.pdf
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行业深度报告
特斯拉的动力电池梦
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电力设备
2020 年 02 月 28 日
强于大市(维持)
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2019-12-30
证券分析师
朱栋
投资咨询资格编号
S1060516080002
021-20661645
ZHUDONG615@PINGAN.COM.CN
皮秀
投资咨询资格编号
S1060517070004
010-56800184
特斯拉电池日将在 2020 年 4 月召开,将会公布新型电池的进展情况。本
文通过梳理分析特斯拉收购的 Maxwell 拥有的干电极相关技术和专利,对
特斯拉自产电池可能选择的技术路线做出初步判断。我们预测特斯拉的动
力电池,有望采用高镍正极+硅碳负极(掺锂)+干电极+超级电容的技术
组合。
特斯拉在电池领域有哪些布局?特斯拉在电池材料领域推行去钴化、无钴
化。从最早的车型 Roadster 采用钴酸锂电池到后来的 Model S/X/3 采用
NCA 电池,钴的用量大幅减少。特斯拉还准备在上海工厂生产的电动车中
使用不含钴的电池。另一方面,特斯拉致力于掌握动力电池核心技术。2014
年 7 月,特斯拉与松下合资建设动力电池超级工厂;2019 年先后收购超
级电容生产商 Maxwell 和锂电设备制造商 Hibar;还有媒体预测特斯拉可
能已经收购了锂离子电池初创公司 SilLion。
特斯拉未来的电池技术路线是怎样的? 锂电池(干电极工艺+高镍正极+
预锂化硅碳负极)+超级电容(锂离子电容)组合。高镍材料体系是锂电
池发展的主流方向,干电极的工艺改善可以加快高镍化的进程。在动力源
方面,将锂电池和超级电容通过电路连接的方式进行集成。在高速行驶的
车况下,电池作为主动力输出平均功率;在加速、减速、反复启停等状态
下,电容器介入作为动力释放和回收的主要来源。Maxwell 已经在 2017
年申请了一套基于混合动力平台的超级电容+锂电池的系统集成方案的专
利,我们认为特斯拉未来将引进电池为主动力、超级电容为辅助电源的解
决方案,在保证电动车续航的同时,优化行车过程,提供更好的驾驶体验。
Maxwell 是一家什么样的公司?Maxwell 创办于 1965 年,主要业务包括
超级电容器、高压电容器和减轻辐射微电子产品,已成为全球领先的超级
电容制造商,旗下客户包括吉利、沃尔沃、大陆集团、西门子等。Maxwell
是少数将干电极技术运用于超级电容生产的厂商,尽管公司盈利水平难言
乐观,但特斯拉仍以 55%的溢价率进行收购,表明特斯拉看重公司的核心
技术实力,双方的合作有望产生显著的协同效应。
干电极技术有哪些优点和应用难点?与传统的湿法工艺相比,干电极技术
主要有以下优点:1)压实密度高,对高镍电池材料体系的兼容性更强;2)
成本较湿法工艺下降 10%-20%+;3)循环寿命更长、高温稳定性更好、
充放电速率更高、能量消耗更低等。干电极技术在锂电池上的应用难点在
于干电极技术制作的极片容易脱粉,因此对粘结性要求高,目前的干电极
工艺还难以满足生产要求。
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超级电容有哪些优缺点?与电池相比,超级电容具有以下优点:1)充放电速度快,是电池的 100 倍;
2)单位功率传输质量更低,功率密度更高;3)更高的充放电转换效率,能量以电能而非化学能的
形式储存,因此能量损失较少;4)稳定持续工作的温度范围更宽(-40º C to +65º C); 5)无维护或
低维护需求;6)循环寿命更长;7)无重金属,不会带来环境问题。超级电容拥有短时间快速充放
电的能力,在汽车领域适合用于启停系统。超级电容的缺点在于单位电量成本高,并且能量密度低,
作为电动车的主动力来源难度较大。
投资建议:1)干电极技术是对电池生产工艺的优化,没有改变当前的电池材料体系,并且会加速锂
电池向高镍化方向发展。强烈推荐具备技术优势的高镍三元正极材料龙头企业当升科技;干电极技
术的发展将会带动高镍添加剂、成膜添加剂等新型添加剂的用量增加,推荐在新型添加剂领域具备
深厚技术积累的电解液龙头新宙邦。2)超级电容具有功率密度高、循环寿命长的显著优势,有望作
为电动车上的辅助电源提升车辆的驾驶性能。推荐全球最大的超级化学品配套企业新宙邦。3)特斯
拉的新型电池从研发成功到量产需要一定的过程,中短期内动力电池还将以外供为主。持续关注特
斯拉国产化、LG 化学/宁德时代供应链的投资机会。强烈推荐宁德时代、汇川技术,推荐璞泰来、星
源材质、卧龙电驱,关注恩捷股份。
风险提示:1)新技术商业化应用不及预期的风险:干电极技术在锂电池的商业化应用仍有待进一步
观察,难以一蹴而就;2)疫情影响时间延长的风险:若疫情中短期内无法有效控制,可能导致企业
复工时间和消费者购买需求的延后,对新能源汽车产业的复苏造成负面影响;3)政策力度不及预期
的风险:如果国内外政策对实现新能源汽车支持力度软化或改变,导致政策出台力度低于预期,将
显著影响新能源汽车市场整体规模;4)电动车自燃事故带来的消费者信任风险:国内外特斯拉车型
曾发生过多起自燃事件,其采用的高镍电池体系对产品本身的安全性是一大考验。若特斯拉再度发
生自燃事件,或将引发消费者的信任危机,给产品销量带来负面影响。
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正文目录
一、 特斯拉的动力电池梦 ............................................................................................ 5
1.1 特斯拉布局动力电池 .................................................................................................... 5
1.2 Maxwell:超级电容龙头,掌握干电极技术 .................................................................. 6
二、 新技术路线猜想:干电极+超级电容 .................................................................... 9
2.1 干电极:性能提升,成本下降 ..................................................................................... 9
2.2 超级电容:辅助动力源 .............................................................................................. 12
三、 投资建议 ............................................................................................................ 14
四、 风险提示 ............................................................................................................ 14
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