21700電池的能量密度要優(yōu)于18650電池。根據(jù)目前特斯拉披露的信息，在現(xiàn)有條件下，其生產(chǎn)的21700電池系統(tǒng)的能量密度在300Wh/kg左右，比其原來18650電池系統(tǒng)的250Wh/kg約提高20%。同時我們根據(jù)松下的動力鋰電池單體的測試數(shù)據(jù)來看，其21700電池的體積能量密度遠(yuǎn)高于18650型電池單體。單體電芯能量密度的提升要遠(yuǎn)高于成組后提升的20%幅度。
2. 電池系統(tǒng)成本下降9%左右
21700成本下降9%左右。根據(jù)Tesla披露的電池價格信息，預(yù)計21700的動力鋰電池系統(tǒng)售價為170美元/Wh，相比18650的售價185美元/Wh，價格下降幅度可達(dá)8.1%左右。18650的系統(tǒng)的成本約為171美元/Wh，改用21700后，系統(tǒng)成本約能實現(xiàn)9%左右的降幅，達(dá)到155美元/Wh。
單體容量提升后，PACK所需配件數(shù)同比例減少帶動PACK成本下降。從18650型號切換至21700型號后，電池單體電池容量可以達(dá)到3~4.8Ah，大幅提升35%，同等能量下所需電池的數(shù)量可減少約1/3，Tesla Models電動汽車使用7104節(jié)18650電池串并聯(lián)成電池組，預(yù)計在新款MODEL3電池節(jié)數(shù)將大幅減少。在降低系統(tǒng)管理難度的同時將同比例的減少電池包采用的金屬結(jié)構(gòu)件及導(dǎo)電連接件等配件數(shù)量，特斯拉的Pack成本占總系統(tǒng)成本約24%，預(yù)計電池包成本降幅較為可觀。
輕量化的貢獻(xiàn)。三星提到在其改用新型21700電池之后，系統(tǒng)相比目前的電池能減少了10%的組件和重量。從而進(jìn)一步降低電池Pack的重量，整車的能量密度將得到部分提升。
3. 為什么是21700？
21700不是絕對性能優(yōu)于其他型號，是物理性與經(jīng)濟(jì)性綜合均衡的結(jié)果。圓柱電芯的物理尺寸增加不止提升能量密度，同時會負(fù)相關(guān)影響到循環(huán)壽命和倍率等性能。據(jù)測算，容量每提升10%，循環(huán)壽命大約會降低20%；充放電倍率降低30~40%；同時電芯會有20%左右的溫升。如持續(xù)增大SIZE，會加大犧牲掉安全性風(fēng)險。
經(jīng)濟(jì)性方面，圓柱電芯在18650成熟工藝上進(jìn)行適當(dāng)幅度的提升，在保障良品率和一致性的前提性對成本進(jìn)行控制。若SIZE過大，安全性和適配性均將降低，導(dǎo)致更大的圓柱26500、32650等未能規(guī)模化占據(jù)主流市場的原因。
產(chǎn)線通用生產(chǎn)變更成本較低。首先從國內(nèi)鋰電生產(chǎn)企業(yè)來看，目前正處于規(guī)模化的產(chǎn)線建設(shè)投資期，預(yù)計今年年內(nèi)的有效產(chǎn)能預(yù)計在60-70GWh左右，短期鋰電的產(chǎn)能供給端建設(shè)基本完成，未來新增投資增速將趨緩，福斯特、比克動力、智航新能源、德朗能、天鵬電源、億緯鋰能等近兩年大幅擴(kuò)產(chǎn)的企業(yè)產(chǎn)線均以18650為主。
從存量產(chǎn)線的角度來看，基本以18650圓柱為主，電池廠商由原來的主流18650轉(zhuǎn)型到21700較為便利，產(chǎn)線設(shè)備可以通用切換到21700較為容易，不會投入太高的設(shè)備技改費(fèi)用及新增設(shè)備投資。所以我們預(yù)計未來21700電池將會有可觀的增長。產(chǎn)線改造主要涉及中后段的分切、卷繞、裝配、化成等環(huán)節(jié)，針對半自動線的模具調(diào)整費(fèi)用較低。
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