摘要：
特斯拉于2020年率先推出的4680大圆柱电池，标志着电池技术迭代的新风向。46系列大圆柱电池通过革新性的全极耳技术和干法电极技术，实现了电池结构的优化升级。结合“高镍正极+硅碳负极+全极耳+干法电极+CTP/CTC集成”的综合创新方案，大圆柱电池在提升能量密度、增强安全性能、强化快充能力、降低成本和延长使用寿命等方面展现出显著优势。在特斯拉引领下，大圆柱电池已经成为电动汽车 尤其是中高端车型和储能领域的重要技术路线之一。
大圆柱电池的产业化进程正推动产业链上下游的迭代升级，尤其在材料、结构件和设备领域展现出显著需求增长。在材料领域，“高镍正极+硅基负极”的材料体系成为行业共识，其中硅基负极凭借其高比容量和快充性能优势，成为大圆柱电池技术突破的关键。大圆柱电池对硅基负极的膨胀率容忍度提升，使其成为硅基负极应用的理想平台，进而带动高能量高倍率材料，如高镍正极、硅基负极、LiFSI和碳纳米管等新型材料的需求增长。在结构件领域，46系列大圆柱电池新型结构件需求将优化行业格局并提升单品价值量。在设备领域，大圆柱电池突破量产亟需设备升级。
自特斯拉引领4680大圆柱电池方案以来，全球电池行业积极响应，加速大圆柱电池的产业化进程。经过多年技术沉淀，国内外企业已构建起稳固的技术基础与商业化模式，主流电池厂商相继推出采用“高镍正极+硅碳负极”材料体系的46系列大圆柱电池，能量密度超过280Wh/kg，且具备4C-6C快充能力。大圆柱电池的快充性能优势显著，为动力电池领域带来新竞争焦点。鉴于其在电动汽车与储能领域的广阔前景，全球规划产能已突破500GWh大关，预计2024年下半年将步入量产阶段，预示着大圆柱电池在电动汽车市场的份额将持续扩大。
投资建议：年内大圆柱电池即将逐步开启规模化量产，将带动产业链主辅原材料、结构件以及设备等相关环节的升级迭代需求增长。建议关注在大圆柱电池领域布局领先的电池厂商及材料、结构件等上游供应商：宁德时代（300750）、亿纬锂能（300014）、科达利（002850）、当升科技（300073）、璞泰来（603659）。
特斯拉引领大圆柱电池新风向
特斯拉在2020年9月电池日上首次推出了新型的4680大圆柱电池方案，并在2022年4月美国德州超级工厂率先实现了首批4680大圆柱电池量产，搭载在ModelY车型。
特斯拉的4680电池，采用圆柱形封装和高能量密度材料，如高镍正极与硅基负极，显著提升了能量密度，增强了安全性，支持快速充电，降低了成本，并延长了电池寿命，因此在电动汽车和储能领域展现出重要价值。
大圆柱电池为技术路线升级迭代方向之一
特斯拉的4680大圆柱电池方案通过引入全极耳技术和干法电极技术两大创新工艺，显著提升了电池的性能并降低了成本。全极耳技术通过在电极端镀上导电材料，实现正负极集流体与盖板、壳体的直接连接，有效减少了电子传输路径，降低了电阻，解决了散热问题，提高了电池的安全性和快充性能。而干法电极技术则通过将正负极颗粒与聚四氟乙烯混合，直接压制形成电极片，省去了湿法工艺中的涂布、烘干、回收等复杂流程，简化了制备工艺，减少了成本。这些创新技术的结合，使得特斯拉4680电池在能量密度、安全性、快充能力和成本控制上展现出显著优势。
随着技术升级迭代，大圆柱电池的性能持续获得提升，应用场景也在不断拓宽，基于其可获得的优势潜力，已成为电动汽车尤其是中高端车型和储能领域的重要技术路线之一。目前在小动力领域，大圆柱电池已应用于两轮车、三轮车、电摩等小动力领域；在电动汽车领域，因大圆柱电池拥有高能量密度、强快充能力、高安全性和较长使用寿命等潜力显著优势，成为新能源汽车动力电池的一种重要技术路线，被认为在未来中高端电动汽车领域具有广阔的应用前景，适用于PHEV、增程式、纯电动等电动汽车领域；在储能领域，大圆柱电池在户储、应急电源、通信电源等储能市场也展现出市场潜力。特别是在户用储能领域，户储系统容量正从3kWh-5kWh向5kWh-20kWh迭代，储能系统的升级对电池容量、成本、功率以及安全性提出了更高的要求，因大圆柱电池高安全、高倍率和灵活性强等优势而备受青睐。2023年1月，特斯拉明确不仅会将4680电池用在电动汽车上，还会将其拓展到储能领域，比如户储电池Powerwall。未来户储高速增长有望带动大圆柱电池的需求增长。
大圆柱电池带动产业链迭代升级需求增长
大圆柱电池作为新型的锂电池封装形式，由于其独特的结构设计和高性能特点，正在带动整个锂电池产业链的迭代升级需求增长。
材料体系应用空间扩大：大圆柱电池催生了高能量高倍率材料体系的应用空间。例如，采用“高镍正极+硅基负极”的材料组合，可以显著提高电池的能量密度和快充性能。硅基负极材料的应用尤为亮点，因为硅材料具有高比容量和快充性能优势，但存在体积膨胀率高的主要问题。大圆柱电池由于其结构特点，对硅基负极的膨胀率容忍度提高，成为硅基负极应用的良好载体。
结构件和设备升级：大圆柱电池的新型结构设计对电池精密结构件提出了新的要求，推动了结构件行业的技术升级和产品迭代。同时，大圆柱电池的生产工艺，如全极耳技术和干法电极技术，对生产设备提出了更高的要求，带动了设备制造行业的技术进步和产品升级。
产业链协同发展：大圆柱电池的产业化进程需要整个产业链的协同发展。从原材料供应商到电池制造商，再到下游的汽车制造商和储能系统集成商，每个环节都需要根据大圆柱电池的特点进行相应的技术升级和产品调整，以满足市场需求。
市场竞争格局变化：大圆柱电池的兴起可能会改变现有的市场竞争格局。具备大圆柱电池量产能力和在产业链相关环节领先布局的企业有望在市场竞争中占据优势，而那些未能及时跟进技术迭代的企业可能会面临市场份额的流失。
大圆柱电池产业化进程有望启动，放量可期
目前，大圆柱电池，尤其是46系列大圆柱电池，已经成为全球主流电池制造商和汽车制造商竞相研发和布局的重点。
特斯拉（Tesla）：特斯拉是4680大圆柱电池的引领者，其在2020年首次推出了这一新型电池技术。特斯拉不仅在自家的电池日上展示了4680电池的潜力，而且已经开始在其德州超级工厂进行小规模生产，并计划在未来几年内扩大产能。
宁德时代（CATL）：作为全球最大的动力电池制造商，宁德时代也在积极布局大圆柱电池。公司已经成功研发了4680、4695型号大圆柱电池，并计划在未来几年内实现量产。
亿纬锂能（EVEEnergy）：亿纬锂能是中国率先推出46系大圆柱电池的电池厂商之一，并持续推动大圆柱电池产品迭代升级。公司在国内外均有产能规划，并与多家汽车制造商建立了合作关系。
LG新能源（LGEnergySolution）：LG新能源也在积极布局大圆柱电池，计划在韩国和美国建立生产线，以满足特斯拉等客户的需求。
松下（Panasonic）：作为特斯拉的长期合作伙伴，松下也在开发4680大圆柱电池，并计划在2024年下半年实现量产。
三星SDI：三星SDI也在开发大圆柱电池，并计划在美国和匈牙利建立生产线，以供应宝马等客户。
全球大圆柱电池的规模量产即将成为现实，这一趋势基于其在电动汽车和储能领域的广阔前景。据统计，全球已有超过50家企业积极布局大圆柱电池产品，并规划了GWh级别的产能，其中针对46系列大圆柱电池的产能规划已突破500GWh。特斯拉、松下、LG新能源、三星SDI、宁德时代、亿纬锂能等业界巨头，不仅规划了大圆柱电池的产能，部分企业如亿纬锂能，已在国内率先实现了大圆柱电池的量产交付，其位于湖北荆门的20GWh大圆柱一期产能已投产，二期预计于2024年下半年投产。这一系列动向预示着，2024年下半年将成为大圆柱电池量产进程的关键时期，标志着大圆柱电池技术正逐步走向成熟，将在电动汽车和储能市场发挥日益重要的作用。
投资建议
随着技术创新和材料迭代推动的提质降本增效成为锂电池行业发展的主旋律，大圆柱电池作为电池技术升级的关键路径，正逐步迈向规模化量产，预示着其在未来的电池市场中将扮演重要角色。年内，大圆柱电池的量产启动将激发产业链上下游，包括主辅材料、结构件和设备等环节的迭代升级需求，为具备大圆柱电池量产能力及产业链领先布局的企业带来增长机遇。建议关注宁德时代（300750）、亿纬锂能（300014）、科达利（002850）、当升科技（300073）和璞泰来（603659）等在大圆柱电池领域具有前瞻布局和量产能力的领先企业，它们有望在行业升级迭代中率先受益。
结尾：
综上所述，大圆柱电池技术在特斯拉的引领下，正逐步成为电动汽车和储能领域的重要技术路线。随着全球主流电池制造商和汽车制造商的积极布局，以及产业链上下游的技术升级和产品迭代，大圆柱电池的产业化进程正加速推进。预计在未来几年内，大圆柱电池将在电动汽车和储能市场中占据重要地位，为推动新能源汽车产业的发展和能源结构的转型提供强有力的技术支持。
原文标题 : 行业报告 | 大圆柱电池：升级迭代方向之一，放量可期
