电池新技术专题（三）：动力电池结构创新百家争鸣
[Table_Industry]
[Table_ReportDate]
2022年08月17日
[Table_Title]
证券研究报告动力电池结构创新百家争鸣
行业研究[Table_ReportDate]2022年8月17日
本期核心观点
[Table_ReportType]
行业深度报告[Table_S[Table_Summary电芯制作工艺双管齐下，叠片卷绕各有利弊。um]电芯被认为是动力电池
[Table_StockAndRank]电力设备与新能源的“心脏”，在电池内部电解液工作时起到承上启下的作用。当前电芯
制作工艺主要包括叠片工艺和卷绕工艺两类，叠片工艺内部空间利用
投资评级看好
充分，容量密度以及能量密度较高，设计灵活，但易出现虚焊等问题；
卷绕工艺则生产控制相对简单，内阻较高，但制作过程受限，形状单
上次评级看好
一，散热效果较差。
武浩[Table_Author]电力设备与新能源行业首席分析
动力电池结构创新百家争鸣，齐头并进。自2019年动力电池结构创新
师
元年以来，各动力电池企业以及各大车企积极探索动力电池结构创新，
执业编号：S1500520090001
百家争鸣。1）宁德时代主推CTP技术，当前最前端技术为CTP3.0
联系电话：010-83326711
麒麟电池，设计多功能弹性夹层、底部空间共享方案，采取全球首创电
邮箱：wuhao@cindasc
芯大面冷却技术，性能卓越；）特斯拉核心产品为电池，具有
24680
大电芯、无极耳和干电池三大工艺特征，与CTC技术相辅相成；3）
张鹏电力设备与新能源行业分析师比亚迪推出具备“6S”理念的刀片电池，并以此为基础推出具有成“电
执业编号：S1500522020001池上盖-电芯-托盘”的“三明治”结构特征的CTB技术，结构强度优
联系电话：18373169614势明显；4）蜂巢能源技术核心为叠片电池工艺，并将叠片电池工艺与
邮箱：zhangpeng1@cindasc无钴电池产品深度融合；5）国轩高科主推JTM集成技术，制造过程
简单，易形成标准化；6）广汽集团核心优势产品为弹匣电池，具备超
高耐热稳定电芯、超强隔热电池安全舱、三维降温冷却系统、第五代电
池管理系统四大核心技术；7）长城汽车核心产品为大禹电池，具备热
源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压
阻氧、智能冷却八大技术创新，保障电池不起火、不爆炸；8）中航锂
电核心产品为one-stop电池，核心技术创新为一体化电连接技术，基
于“高度集成与极简化”的产品设计与制造，实现产品对“高比能、
高安全、高可靠、低成本”的要求；9）零跑汽车主推CTC方案，将
电池、底盘进行集成设计，软硬件实现双重创新，可持续进化；10）
上汽集团核心产品为魔方电池，通过平躺电芯实现超高集成度、超长
寿命、零热失控安全防护。
投资建议：当前电池包模块化、标准化程度不断加深，整个电池包的生
产环节集中度继续提升为大势所趋，推荐宁德时代、亿纬锂能、比亚
迪、孚能科技。
风险因素：疫情导致产业链需求不及预期风险；技术路线变化风险；原
材料价格波动风险；市场竞争加剧风险等。
信达证券股份有限公司
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目录
一、新能车产销旺盛，叠片卷绕技术并行...............5
1.1新能源车产销旺盛................5
1.2叠片卷绕技术并行................5
二、动力电池结构创新百家争鸣................6
2.1宁德时代开创结构创新之路................7
2.2特斯拉4680引领结构创新.................9
2.3比亚迪“携刀”抢跑电池结构化...............11
2.4蜂巢能源——叠片电池工艺..............15
2.5国轩高科——JTM集成技术.............16
2.6广汽集团——弹匣电池..............16
2.7长城汽车——大禹电池..............18
2.8中航锂电——one-stop电池.............19
2.9零跑汽车——CTC方案.............20
2.10上汽集团——魔方电池............22
三、增量投资机会..............24
四、标的公司.....................24
4.1宁德时代：龙头地位稳固，海外市场及储能业务爆发..........24
4.2比亚迪：厚积薄发，成就新能源时代的王者..........25
4.3亿纬锂能：动力电池业务快速发展，盈利有所承压.............25
4.4孚能科技：盈利承压，静待软包产能放量..............25
4.5壹石通：多点布局新能源，核心竞争力持续增强..........25
4.6银邦股份：积极巩固拓展新能源市场，有望开拓第二增长曲线.........26
4.7汇得科技：把握市场机遇，创新拓展新项目..........26
四、风险因素.....................27
表目录
表1：叠片工艺与卷绕工艺优劣总结................6
表2：动力电池结构创新年鉴.............6
表3：宁德时代三代CTP性能差异...........7
表4：大禹电池八大核心技术..................19
表5：零跑CTC方案硬件层面优势................21
表6：魔方电池三大优点：超高集成度，超长寿命、“零热失控”安全防护.........22
表7：动力电池结构创新核心要点...........23
表8：动力电池结构创新核心指标...........24
图目录
图1：新能源汽车产量及环比增速.............5
图2：新能源汽车销量及环比增速.............5
图3：叠片工艺示意图.................5
图4：卷绕工艺示意图.................5
图5：CTP1.0结构示意图..................7
图6：CTP3.0（麒麟电池）结构示意图...........7
图7：麒麟电池多功能弹性夹层示意图.............8
图8：多功能弹性夹层内置微米桥连接装置示意图.........8
图9：麒麟电池首创电芯大面冷却技术.............8
图10：宁德时代水冷板组件、水冷系统、电池及其箱体以及用电装置申请专利示意图..8
图11：4680电池示意图.............9
图12：圆柱电池尺寸与性能变化..............9
图13：特斯拉蛇形冷却板贴附设计...........9
图14：全极耳技术示意图................10
图15：全极耳结构示意图................10
图17：特斯拉CTC结构示意图...............11
图18：CTC冷却与热隔离结构................11
图19：德州工厂4680版ModelY拆解照片..........11
图20：汽车座椅直接置于电池之上.................11
3
aZeWbVPBpPpM6McM7NnPoOsQnPjMpPzQkPnMpN7NpNnMMYtQnNvPsOrR
图21：刀片电池电池包空间利用率大幅提升...............12
图22：刀片电池6S技术理念.................12
图23：刀片电池通过“针刺测试”.............12
图24：7重维度、5大方面、4个层级的全方位安全体系..........12
图25：刀片电池可满足四种状态下强度变化...............13
图26：刀片电池热管理系统示意图................13
图27：中大型高端轿车比亚迪汉............14
图28：比亚迪汉家族2021年度销售情况.............14
图29：比亚迪CTB技术示意图..............14
图30：CTB技术类蜂窝“三明治”结构............14
图31：CTB技术首搭车型——海豹...............15
图32：比亚迪CTB技术在海豹上的应用..............15
图33：蜂巢能源高速叠片工艺................15
图34：蜂巢能源超高速叠片机................15
图35：“L6”长叠片电芯尺寸选择逻辑.............16
图36：蜂巢能源无钴系列产品宣传图............16
图37：JTM集成技术示意图............16
图38：国轩高科科技大会JTM集成技术优势讲解..............16
图39：广汽弹匣电池结构示意图............17
图40：弹匣电池针刺实验结果................17
图41：网状纳米孔隔热材料............17
图42：超高耐温上壳体.............17
图43：全贴合液冷系统.............18
图44：第五代电池管理系统............18
图45：长城大禹电池结构示意图............18
图46：大禹电池热失控实验............18
图47：大禹电池首搭车型——长城机甲龙............19
图48：中航锂电one-stop电池结构示意图...........20
图49：中航锂电one-stop电池技术创新..............20
图50：零跑汽车CTC方案纵向拆解示意图..........21
图51：CTC方案俯视图..................21
图52：零跑AIBMS大数据智能电池管理系统示意图.........21
图53：全球首款搭载CTC技术量产轿车——零跑C01.............21
图54：魔方电池结构示意图............22
图55：躺式电芯布局与传统立式设计对比............22
图56：魔方电池体积效率转换率对比............22
图57：魔方电池重量效率转换率对比............22
图58：魔方电池首搭车型——上汽MGMULAN..........23
图59：魔方电池未来可支持换电............23
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一、新能车产销旺盛，叠片卷绕技术并行
1.1新能源车产销旺盛
“双碳”顶层逻辑推动下，新能源汽车产销势头正盛。当前，国内已成为全球最大的新能源
汽车市场。近五年来新能源汽车产销显著上升，2022年7月新能源汽车产销分别完成61.7
万辆和59.3万辆，较去年同期同比增长117.6%和119.2%；2022年1-7月累计产销分别为
327.9万辆和319.4万辆，较去年同期同比增长118.0%和116.1%.
图1：新能源汽车产量及环比增速图2：新能源汽车销量及环比增速
资料来源：Wind，信达证券研发中心资料来源：Wind，信达证券研发中心
1.2叠片卷绕技术并行
电芯制作工艺双管齐下，叠片卷绕各有利弊。通常而言，动力电池包括电芯、管理（保护）单
元、外壳等几大部分，电芯也被认为是动力电池的“心脏”。关于电芯的制作工艺，主要包括
叠片工艺和卷绕工艺两类，二者各有利弊。
图3：叠片工艺示意图图4：卷绕工艺示意图
资料来源：双翌光电官网，信达证券研发中心资料来源：双翌光电官网，信达证券研发中心
1）叠片制作工艺
叠片工艺是指将涂覆后的正负极合剂层分割成初定尺寸，随后依照顺序将正极合剂层、隔膜、
负极合剂层贴合，后将多个“三明治”结构层并联叠合，形成可以封装的电极片芯。叠片工艺
的连续性靠的是隔膜的“Z”字形弯折，把正负极连续叠合到隔膜上，隔膜“Z”字形穿行其间，
隔开两极，最后包上外壳包装。
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