2月19日,特斯拉宣布其已在位于加利福尼亚州的试点工厂生产了100万块4680电池,预计松下、特斯拉自制4680电池将于2022年一季度实现装车交付,我们预计最初电池将由美国松下工厂供货,此后特斯拉自制电池量产后有望接棒,国内预计在2023年能够看到装车。

2020年9月22日,特斯拉“电池日”首次发布4680“无极耳电池”。4680电池是指直径 46mm、高度80mm的锂电池。相较于之前的2170电池,特斯拉4680大圆柱电池的容量可 提升近5倍,功率提升6倍,同时续航里程增加16%。

特斯拉电池自供按一定的比例爬坡

特斯拉的4680电池,北美需求最多,配合特斯拉生产4680的工厂一共有4座:

(1)美国加州Pilot 工厂(同时也是4680电芯的开发基地):是特斯拉研制电池的开始,也是尝试的首条电池生产线。目前的产能为单个月1百万个,对应1000台车,大约在0.1GWh,目标是提升到10GWh。

(2)美国德州工厂:设备开始进入产线,建设的产能比较高,配合德州汽车工厂60万的产能,预计2022年Q2开始尝试生产。从现在的数量估计来看,至少配置50GWh的产能。一方面准备为Model Y供应,另一方面也需要分配给Cyber Truck。

(3)德国柏林:这个产线是从1楼到3楼,规划配合德国的汽车工厂产能,估计20-30Gwh,实际在2022年Q2-Q3以后开始逐步释放产能。

在这个过程中,特斯拉也需要外部的供应商提供不同LFP和NCM/NCA产能来帮助工厂实现车型的落地。

2022年4680电池需求约75GWh

据Electric Vehicle Database,一辆Model Y的电池容量是75kWh,一辆Cybertruck的电池容量是250kWh,一辆Semi的电池容量是500kWh。2022年4680电池产量的需求约75GWh,2030年4680电池产量的需求约3160GWh(3.16TWh),较2022年增长约4113%。以上估算也符合马斯克在电池日发布4680电池概念时提到的计划:“4680电池产量在2022年达到一年100GWh、在2030年达到一年3TWh。

4680电池硅基负极需求约5.6万吨

4680电池使用硅基负极材料,相比锂电池的典型负极材料石墨,硅对于锂的嵌入是石墨的9倍、在地球上更为丰富。而硅的难点是,当它充满锂时,体积会膨胀4倍,粒子的挤压会导致材料的绝缘,失去电池容量。

据特斯拉电池日披露,为了解决这个难点,4680电池将回归使用原始冶金硅。负极的成本降低到1.2美元/千瓦时,相较使用石墨成本降低88%。同时,硅将增加电池20%的续航里程。据石大胜华纪要的硅碳负极最新进展,硅碳负极(SiOx-C)的掺混量预计从10%提升到15%。1GWh的4680电池消耗约750吨的硅碳负极材料,预计4680电池对硅基负极的需求约在5.6万吨。

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