特斯拉4680电池遇大问题！动力电池产业链分析

特斯拉引以为傲的4680电池，量产遇到大问题了！连诺贝尔奖得主也确认了。

外媒路透社近日在采访了12位电池专家后获悉，因为电芯生产中的“干式涂布”工艺迟迟无法投入大规模量产，特斯拉的4680电芯自今年投产后一直都处于小批量生产阶段，进而只有少量特斯拉的车型能够搭载4680电池进行交付。

并且因为产量太小，4680电池原本应该发挥的大幅降低电池成本的作用也被打了个对折。

凭借无极耳、硅基负极等多个新设计，4680电池在2020年发布时用一系列强劲的性能指标吸引了全球的密切关注。

特斯拉方面声称，在配合CTC技术后，能够让电动汽车的续航提升54%，且电池成本还能大幅下降。

猛一听这简直就是电动车界的爆炸性技术突破，是明日之星。

但等了近2年之后，搭载4680电池的Model Y在美国已经交付用户，大家发现这些车型的续航不仅没有提升反而还下降了，甚至现在连量产问题都还没解决……

近日，慧博智能投研发布了《动力电池行业深度：竞争格局、未来展望、 产业链及相关公司深度梳理》。下面是报告部分内容展示。

产业链分析

动力电池通常指为汽车提供动力的电池，是新能源汽车（电动汽车）不可或缺的核心部件，直接关系着 整车性能，重要性不言而喻。

动力电池约占纯电动汽车生产总成本的 1/3，产品价值高，市场空间大，需求跟随新能源汽车同步放量高速增长，是随新能源汽车发展而诞生的新兴行业，孕育着一系列投资机会。

动力电池整个产业链可以分为上游金属及非金属材料；中游动力电池组成部分，包括正极材料、负极材 料、隔膜、电解液和结构件等；下游动力电池主要生产厂商及配套车型等。

动力电池已经超过消费电池成为占据锂离子电池应用比例最高的领域，目前市场主流的动力电池可以被分为三元锂电池和磷酸铁锂电池。其余动力电池如锰酸锂电池、铅酸蓄电池和钴酸蓄电池受电池性能和成本等因素影响，在新能源汽车领域应用较少，逐渐被市场淘汰。

锂离子电池电芯主要构件包括正极、负极、隔膜、电解液和结构件。在原材料成本中，正极材料在锂电池材料中占比为 30%-40%、负极材料成本占比为10%、电解液成本占比为 10%-15%、隔膜成本占比约为 20%-30%，结构件成本占比为10%-20%。

一、上游

锂离子电池成本受到供应链上游金属原材料价格波动影响较大，而其中最影响锂离子电池性能的金属原材料包括钴、镍、锰、锂等金属原料及其化合物。

由于正极材料在动力电池中成本占比最大，而原材料成本占正极材料成本的比例达到 90%，正极材料的价格变化极大地影响了锂离子动力电池的研究方向和技术路线。

市场上出现的钠离子动力电池和无钴电池等都是受到因原材料价格波动而诞生的锂离子动力电池的替代方案。

目前市场上主流的动力电池分别为磷酸铁锂电池和三元锂电池，而生产这两种电池正极材料的原材料都 很依赖进口，且近年来价格波动幅度较大。

生产锂离子动力电池正极材料和前驱体的主要化合物为碳酸 锂、氢氧化锂、硫酸钴、硫酸镍和硫酸锰。

锂资源：主要依赖进口，行业龙头选择全球布局战略

碳酸锂成本普遍低于氢氧化锂，大部分磷酸铁锂电池采用碳酸锂作为生产锂原材料（代表厂商为天齐锂 业）。

高镍三元锂电池需要更高的能量密度、更好的充放电性能，普遍采用氢氧化锂作为生产锂原材料 （代表厂商为赣锋锂业）。

锰资源：地域差异较大，红星发展优势明显

电解二氧化锰行业龙头企业为湘潭电化，硫酸锰行业龙头企业为红星发展，湘潭电化。

钴资源：稀有金属价格昂贵，对动力电池成本影响较大

钴资源行业龙头企业为洛阳钼业和华友钴业。尽管洛阳钼业是国内最大的钴生产商，但其业务结构中铜钴仅占一半，生产产品无法直接用于三元前驱体制造；国内生产商中华友钴业与动力电池的生产联系最为紧密，可被视为动力电池钴资源的龙头企业。

镍资源：高镍动力电池是未来发展的主要方向之一，镍潜力巨大

全球镍资源主要集中分布于赤道附近的国家，澳大利亚、巴西占据全球较多的镍资源储量，但菲律宾和印尼由于具有成本优势且运输方便，是全球镍产量最多的国家，也是中国镍矿的主要供应国。受到政策补贴和续航里程的影响，三元锂电池高镍化一直是市场主流的发展方向之一。

格林美、华友钴业和洛阳钼业是中国布局镍资源的龙头企业。

三元前驱体：三元正极主流原材料之一，影响电池性能

三元前驱体上市企业中，中伟股份是行业龙头，市占率全球第一。

磷酸铁资源：磷酸铁锂电池装机量增加激发磷酸铁产能

电解二氧化锰是制备锰酸锂电池的主要原材料，硫酸锰是生产三元锂动力电池前驱体的主要原材料。高 纯硫酸锰是二氧化锰和硫酸反应得到的化合物，而电解二氧化锰是二氧化锰经过制液，电解得到的具有 优良性能的电池去极化剂。

电解二氧化锰行业龙头企业为湘潭电化，硫酸锰行业龙头企业为红星发展，湘潭电化。

石墨资源：高端石墨需求量增加，低端石墨市场竞争激烈

石墨资源储量较为丰富，价格便宜，但生产石墨企业属于高能耗企业，受到国家能源政策和电价波动影 响较大，因此石墨产能主要集中在电价较低地区。

石墨化企业积极布局一体化产能，石墨化产能较高企业同时也在动力电池负极材料上产能较高。尽管人造石墨占据市场主流，但负极材料头部企业贝特瑞却是以生产天然石墨为主。

动力电池上游产业链壁垒分析

动力电池产业链上游壁垒主要集中在资源储备和资金壁垒。生产锂离子动力电池相关的矿产资源在国内 分布稀缺，目前市场上龙头企业均在多年前在全球范围内收购矿产，通过合资、并购等方式获得国外优 质资源，从源头把握市场需要。

其次，受到新能源产业链的火爆的影响以及新冠肺炎疫情的冲击，动力 电池上游产业链产品过去一段时间价格波动大，投资相关产业链需要面临市场价格波动风险，同时回款 周期长，对于企业流动资金要求较大。

2、中游

正极材料：三元正极和磷酸铁锂正极并驾齐驱

三元正极材料由于其具有高能量密度的优势，符合市场对新能源汽车续航里程要求以及政府补贴政策支持，逐步占据汽车动力电池大部分市场份额。

但受到磷酸铁锂电池续航里程增加和补贴退坡的影响，三元锂电池增长率近年来持续下滑，市占率被磷酸铁锂电池反超。

在相关企业方面，目前三元正极材料行业龙头有容百科技和天津巴莫。

磷酸铁锂电池理论比容量低于三元锂电池，但三元锂电池需要复杂的电池管理系统，结合最先进的 CTP技术，在制成电池包以后二者能量密度差异较小。

其次是磷酸铁锂电池拥有更加低廉的价格。而最后一 点是磷酸铁锂电池具有更高的使用寿命。

目前国内上市公司中，湖南裕能和德方纳米是磷酸铁锂正极材料的主要供应商。

负极材料：石墨负极材料产业龙头企业优势明显

动力电池用负极材料可以被分为碳系负极材料和非碳系负极材料。碳系负极材料具体可分为石墨、硬碳、 软碳和石墨烯等负极材料，其中石墨材料可进一步分为天然石墨、人造石墨和中间相碳微球。

人造石墨循环寿命优势突出，天然石墨价格优势突出。非碳系负极材料包括钛基材料、硅基材料、锡基材料、氮 化物和金属锂等。

行业内市场占有率较高的企业有：以天然石墨为主，人造石墨为辅的贝特瑞和以人造石墨为主的江西紫 宸、杉杉股份和凯金能源。

电解液：随新能源汽车发展需求量进一步释放

动力电池电解液是电池中离子传输的载体。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐和必要的添加 剂构成，在锂电池正负极之间起到传导离子的作用。

在一定条件下，按照一定比例配置后可使得锂离子 电池获得高电压、高比能等优点。电解液成本约占整个动力电池生产的 10%~15%。而其中电解质又占 电解液成本的 50%。

隔膜：干法隔膜和湿法隔膜两条赛道长期并存

隔膜是锂电子结构中的关键内层组件之一，隔膜决定了电池的界面结构、内阻等，并直接影响了电池的性能。

隔膜是一张多孔薄膜，主要是将正极负极分开，避免其直接接触导致短路，但可以做到锂离子、 钠离子自由通过，提高锂离子电池的综合性能。

隔膜在电池成本中的占比约为 8%-10%，毛利率可达 50%-60%，是四大主要材料中毛利率最高的产品。

动力电池隔膜领域行业龙头企业有恩捷股份和星源材质。

动力电池结构件：中国企业选择方形电池，日韩企业选择圆柱和软包

动力锂离子电池的封装按照技术路线的不同，主要有方形，圆柱和软包三种形状。三种形状对应的结构 件为方形结构件、圆柱结构件和铝塑膜。

圆形和方形封装路线在国内各自形成了几家领先的精密结构件厂商，如圆柱领域有金杨股份、中瑞电子、 SansinEDP 等；方形领域有科达利、震裕科技、瑞德丰等。国内主要电池生产厂商宁德时代、比亚迪等 公司在方形电池领域占据主导地位；在海外电池生产厂商之中，松下、LG 等电池生产厂商倾向于生产 圆柱形、软包电池。

动力电池产业链中游壁垒分析

动力电池产业链中游存在客户认证壁垒和技术壁垒。动力电池产业链中游在行业发展初期出现“百花齐放”局面，多种部件和多种技术路径并存，许多中小厂商尚能获得客户订单。但今年来随着技术进步和消费者对于电池安全性、能量密度要求的提升，技术路线出现逐渐统一的趋势。

动力电池安全性能一直是消费者关注的重点。头部企业布局产业时间长，产品得到充分安全验证， 深受消费者信赖。下游动力电池厂商一般不会轻易更换中游动力电池材料供应商，且中游供应商多与下游厂商深度绑定，依据下游客户需求生产定制产品，供应商可替代性较差，市场地位稳定。

3、下游

产业链下游则是我们熟知的动力电池生产企业，通过产业链中游获得的中间产品加工成电芯，模组，最后形成新能源汽车上使用的动力电池组。

锂离子电池的各主要组成材料正极材料、负极材料、电解液、 隔膜和结构件在经过卷绕、折叠等方式形成电芯，多个电芯排列形成模组，多个模组形成电池组以后， 就组成公众所熟知的车用动力电池。

动力电池产业链下游主要存在的壁垒是客户认证壁垒、技术壁垒和资金壁垒。

动力电池下游产业往往在产能，技术上具有明显优势，同时电池组的成组工艺，电池内部结构设计和 BMS 系统设计等核心技术具有较高的技术壁垒，每年龙头企业的研发投入巨大，对于缺少技术积累的 企业很不友好。

动力电池下游产线资金投入巨大，根据 GGII 的调研，生产1GWh 动力电池最少需要投入3.6亿元。动 力电池行业属资金密集型行业，前期投入巨大，具有较高的资金壁垒。

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