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图:产业链地图 来源:并购优塾
下游——电池厂商或具备电池生产能力的主机厂。
从机构对产业链景气度的预期情况来看:

来源:Wind、塔坚研究
2020年9月,特斯拉推出4680大圆柱电池。
相比2170电池,4680电池直径进一步增加到46mm,减少了电池包金属结构件及导电连接件成本,成组效率提升至62%,每kWh成本下降约14%。
2022年,宁德推出第三代CTP麒麟电池,电池包的成组效率高达72%,并预计到CTC能达到90%。
复盘动力电池模组演变过程,可以发现,每一次结构层面的技术革新,都离不开降本(单位kWh零部件成本),以及提升能量密度(提升体积利用率)。
那么,结构的变化到底省掉什么,又增加了什么?
用量减少的部件:电池精密结构件、电池托盘、金属连接件、端板。
大电芯是为了减少单位电池壳,去掉模组则是为了精简电池包结构件。只要降本的需求还在,只要电池包结构件的物理结构还未精简到极限,无论是电池壳还是电池托盘,精密结构件的需求量只会越来越少。
电池结构件的作用是电池的“骨骼”,起到的都是安全保护,比如支撑、防撞的作用。结构件用量减少,但安全保护的需求不会变。所以,必然会用别方式补回来。
用量增加的部件:胶粘剂、聚氨酯、液冷板。
电池系统集成度提升管,电池散热、固定/防护、缓冲问题更突出。CTP/4680在提升能量密度的同时,也提升了电池冷却、隔热材料、结构胶的需求。
粘胶剂包括聚氨酯、球形氧化铝、气凝胶等,冷却材料则包括水冷板、冷却液等。
那么,动力电池模组的迭代下,结构件公司,在新技术趋势下,又会面临什么样的变化?
来源:并购优塾
来源:并购优塾
来源:并购优塾
接下来,我们将近10个季度的利润增速,以及近期的季度增长情况,做拆解:

图:归母净利润增速(%)
来源:并购优塾
一、科达利——2022年中报营业总收入33.88亿元,同比去年增长88%,归母净利润为3.44亿元,同比增长57.51%。
4 月受到卫生事件影响导致产能利用率有所下滑,但受益于铝材料原材料端成本下降,铝价已由高位 2.4万元/吨回落至 1.8 万元/吨左右,Q2毛利率 25%,环比提升 1pct。
但净利率 9.69%,环比下降 1.33pct,主要系电池迭代速度加速,新产品开发使得研发费用显著增加,且新增产能爬坡导致费用提升。

图:单季度业绩及增速 (单位:亿元、%)
来源:并购优塾
二、震裕科技——2022年中报营业总收入25.14亿元,同比去年增长131.03%,归母净利润为1.05亿元,同比去年43.3%。
2022年H1,动力锂电池精密结构件/电机铁芯分别同比+130.1%、+142.9%,电池结构件/电机铁芯业务核心客户分别为宁德时代和比亚迪。
据测算,2021 年宁德时代和比亚迪供货比率分别约为45%、70%;据动力电池联盟,1H22宁德时代装机量52.5GWh,同比+103.8%,据比亚迪公告,1H22 比亚迪累计销量65.3 万辆,累计同比增长157.05%。

图:单季度业绩及增速(单位:亿元、%)
来源:并购优塾
三、斯莱克——上半年实现营业收入52.23亿元,较上年同期增长495.48%;归母净亏损为1.59亿元,同比增长25.59%。
电池壳业务体量不大,新乡盛达(钢圆柱):22H1实现营收 0.37 亿元,4680 壳体预计 22Q4实现实现商业化生产。安徽斯翔(铝圆柱):22H1 实现营收 0.16 亿元。

图:单季度业绩及增速 (单位:亿元、%)
来源:并购优塾
2)斯莱克2022年上半年增速较快,主要是其主业易拉罐生产设备增速较快,而其电池壳业务,22年中收入约0.58亿元,同比增速约20%,增速并不快。
3)震裕科技收入增速与科达利相近,但利润增长远不及科达利,原因还是通过压价、牺牲账期等方式进入客户供应体系,导致整体利润率下滑明显。
来源:并购优塾

来源:并购优塾
来源:并购优塾

来源:并购优塾

来源:WIND

来源:国盛证券

来源:并购优塾

来源:并购优塾

来源:并购优塾

来源:光大证券

来源:光大证券
电芯变大的优势,在于同等体积的电池包下,材料的装载量不变,但电芯的单体数量减少,导致整个电池包中的电芯结构件用量减少。
特斯拉采用4680电池后,整车电芯数量约为960个,而原来的2170电池整车电芯数量约为4416个,整车电芯数量仅为原来的1/5。此外,电池包重量下降36KG,能量密度提升了25%。

图:2170VS4680电芯对比
来源:国海证券
但需要注意的是,这并不意味着大圆柱电池包的结构件用量,也缩减为1/5,由于单个电芯面积变大,每一个4680电芯结构件用量会有提升。
那么,整体来看,电池壳用量缩减了多少?
我们用圆柱体的表面积公式(S=2πr²+2πrh)以及体积公式(V=π*r²* h)测算可得:
1)单个4680电芯表面积是2170的2.8倍,但体积是其5.48倍。
2)整个2170电池包电芯数量4416个,4680电池包中电芯数量是其1/5。
两个变量测算下来,整个4680电池包电池壳的用量还是仅有原来60%(2.8*1/5=0.6)左右。
图:电池壳用量
来源:并购优塾
3)方形电池
方形电池由于自身力学特性,大多采用的是铝壳,铝壳比钢壳成本略高,但铝质材料密度可以做得更薄,更轻。
我们重点来看几大技术创新下,方形电池电池壳的变化:
a)刀片电池
从比亚迪对外公布的数据看来,它的技术迭代思路和特斯拉类似,就是坚持将电池做长做大。电池长度从2008年的36.6厘米做到了96厘米,长达到2.5米。电芯数量也锐减至200个。

图:比亚迪电池
来源:IPO观察
b)麒麟电池
从首代CTP1.0到麒麟电池CTP3.0,宁德的重组效率从50%提升到了72%。
CTP1.0:去掉模组的侧板;
CTP2.0:去掉模组的两个端板,利用箱体上的纵横梁来代替端板;
CTP3.0:去掉箱体上的纵横梁,采用水冷板作为冷却装置又用做支撑电芯的结构件。电芯尺寸不变,由原来直立放置改为背对背侧放容纳更多电芯。

图:CTP1.0VS麒麟
来源:东吴证券
来看具体差别:
麒麟电池组——减少了电池包中横纵梁。其采用的是冷却板充当电池包的结构件,在不改变电芯大小前提下,通过省去电池包中的结构件,将省下来的体积换成电芯。
4680电池组——既减少了电池包结构件,也减少了电芯结构件。放大单体圆柱电芯后,一方面如前述所说节约了电芯壳的重量,另一方面,由于圆柱电芯的支撑力变强,同样可以省去电池包的横纵梁,其通过注满聚氨酯胶水来固定电芯。
不过,由于需要电芯本身来支撑电池包,因此,大圆柱电芯对壳体刚度要求更高,电池壳采用钢材料,并且需要预镀镍来增加刚度,这样才可以省去传统模组的横纵梁。
从美国专家拆解首批特斯拉Model Y的4680电池包来看,整个电池包充满了粉红色的聚氨酯胶水。这样的灌胶技术让电池包省去了大量结构件,但缺点是导致维修的可能性几乎为0。

图:4680电池结构
来源:百度图片、Youtube
从电池包中电芯数量的角度来看,麒麟电池包中的电芯数量更多(大约多了20%-25%),能量密度也比4680高出13%。

图:4680/方形电池排放结构
来源:天风证券
来源:并购优塾
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