野蠻王妃愛漂亮心情 .

選擇家具學問真的很大，這邊提供幾點讓大家參考

選擇「輕裝修」的屋主，有許多不同的考量作為出發，有些人為的是特殊的風格需求與喜好，有的人希望縮短裝修的時間，有些屋主因為預算考量，定先將硬體空間完成，家具再另行添購。
家具在空間中扮演的角色，絕對不只有使用，賦予藝術性、機能需求，更多的可能性等待開發。

挑選設計感家具 提升空間質感
以美學與蒐藏角度來看，設計師作品與經典家具，可以增加空間內涵質感，更有畫龍點睛的效果。

複合機能傢 補強簡單空間的不足
在空間規劃被簡化的條件下，可藉由家具輔助機能性需求，如收納、區隔空間等，挑選時最好具備多重條件愈有利。

採購家具不必一次到位 將部份舊家具用在新空間中，採購家具不必一次到位，挑選耐看且真正喜歡的家具，才是重點，而且還能降低採買家具的預算。

家具比例與空間協調 所有家具尺寸的考量，都是為了達到最極致的美和平衡；所有的物件都是以最符合人體舒適來測量作決定。選擇喜歡的、而不是成套的家具作搭配，圓形餐桌該有的尺寸必須提供相同比例大小的空間融合，家具與空間呼應的比例掌握成就風格的完整度。
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所以對於手頭預算有限的家庭

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完整產品說明

活動期間: 限定2019/10/28~2019/11/30 限量贈送momo幣 $111售完為止。

活動說明: 於活動期間指定賣場下單，MOMO獨家單筆回饋$111 momo幣。

1. momo幣於鑑賞期後無取消退貨者享有回饋資格，統一於2019/12/31前歸戶下單的MOMO帳戶。

2. momo幣視同現金使用，1momo幣= 新台幣1元。

3. MOMO購物網保留活動最終解釋權。
















品牌名稱

形狀

• 平面
• 凹槽曲線

功能

• 記憶

材質

• 聚酯纖維
• 乳膠

保固期

• 1年保固期

商品規格

• 【名稱】防蹣抗菌-人體工學護頸記憶枕
  【數量】2入
  
  【尺寸】長60cm*寬36*高10cm
  【內材】一體成形記憶綿
  【密度】50kg/m3 (正負5%)
  【布套】內裡+防蹣抗菌舒柔表布
  【顏色】灰色
  【產地】台灣製造

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熱點新知搶先報

獲取報告請登錄未來智庫www.vzkoo.com。 提升帶電量解決多數問題，電池成本決定汽車電動化 前景 電池系統成本是撬動汽車電動化的支點 對車企來說，動力電池最重要的性能指標依次是安全性、能量密度、成本、倍率性能和循環次 數，其中安全性是壓倒一切的考量。此外，根據麥肯錫 2016 年進行的一項電動車消費者習慣調查， 中美德三國消費者對於電動車的疑慮依次是產品價格、續航里程、充電便利性、車型/品牌。 綜合來看，汽車電動化的必要條件是在滿足安全性的前提下，以能夠接受的成本緩解消費者的續 航里程焦慮（>400 km）。成本方面，：產能階段 性過剩，五大因素塑造行業格局》里的測算，電池系統的價格需要下降至 0.6~0.7 元/Wh，才逐漸 具備替代燃油車的條件，這意味著電池層面成本至少還需要下降 35~40%。這一測算結果與上汽高 管在 2020 年汽車百人會上的發言幾乎一致。因此，電池系統成本是左右汽車電動化進程最重要的 因素。 ... 對電動車續航里程影響彈性較大的 變量依次是電機傳動效率、帶電量、車身重量、風阻係數和能量密度。值得注意的是，整車的設計 能力，如風阻係數、迎風面積以及電控效率對續航里程的影響甚至高於萬眾矚目的電池系統，可見 整車自身仍有非常大的挖掘空間以提升續航里程及產品力。 進一步地，我們假設其他參數不變，僅調整帶電量和能量密度。不難發現，儘管理論上較低的能量 密度最終會導致新增的帶電量邊際效應為零，但計算得知該臨界點已超過 1000kWh，在帶電量低 於 100kWh 時，可以認為汽車續航里程與帶電量呈線性關係。 以蔚來汽車的電池系統為例，2018 年 ES8 上市時所用電芯的能量密度為 210Wh/kg，成組之後質 量能量密度僅有 132Wh/kg，重量成組率為 63.6%，體積成組率則僅有 31.7%，由於車身過重以及 風阻係數偏高，以 70kWh 的帶電容量 NEDC 續航里程僅有 350km。經過設計改進之後，2019 年 推出的 ES6 基礎版（70kWh）NEDC 續航里程達到 430km，高容量的車型（84kWh）續航里程達 到 510km，其質量能量密度和成組率也分別達到 170Wh/kg 和 70%，因此提高電池裝載量是改善 汽車動力性的不二法門。 ... 因此，對於電池系統而言，帶電量是更具決定意義的參數，質量能量密度的影響相對有限。值得一 提的是，提升帶電量還可以緩解諸多困擾電動車的頑疾，以帶電量分別為 30kWh 和 60kWh 的兩 輛車為例，除了續航里程提升近一倍之外，大容量電池系統還有很多其他優點：首先，大容量電池 系統對於電芯的放電倍率要求降低，整車等速巡航階段的輸出功率約 10kW，但加速階段輸出功率 很大，峰值功率可達 100kW 以上，小系統的瞬時放電倍率要求達到 4C，這對電池壽命造成較大 傷害，而大系統的放電倍率要求僅為大系統的一半；其次，大電池系統的循環次數要求也大為降低， 假設汽車要求行駛里程達到 20 萬公里，小系統的循環次數將達到 1100 次，而大系統的循環壽命 要求僅為 570 次，這為更高能量密度、低循環壽命的電池使用開拓了空間；三是充電功率顯著提 高，在充電倍率相同的情況下，大系統快充半小時（soc 從 30%充至 80%）即可行駛 220 公里以 上，極大程度上緩解了充電壓力，此外，車內空調等其他體驗也有明顯改善。 ... 降低電芯成本是電池系統降本的核心任務 車企對於電池的需求可以簡化為以儘可能低的成本裝載更多的電池，電池企業努力的方向可收斂 至 1）降低電池製造成本，為提升電池裝載量提供經濟性空間；2）提高電池系統體積能量密度， 提升電池容量潛在裝載空間；3）定製化生產，滿足參數設計的定製化要求。 如前所述，ES8 電池系統的重量和體積成組率分別僅有 63.6%和 44.2%，但電芯的成本占比卻遠 高於此。根據公開數據，軟包電芯的系統成本占比達到 70%左右，方形電芯的成本比重則高達 80%， 隨著電芯能量密度的提升，結構件的重量和成本占比還會進一步下降，因此降低電芯成本是系統降 本的核心人物。在目前一線電芯企業格局已基本清晰的情況下，電池企業下一步競爭的關鍵是在確 保安全性的前提下，儘可能降低電池製造成本，其他諸如能量密度、循環壽命等性能的優先級相對 靠後。 ... 電芯成本解析：原材料成本占 9 成，非活性物質比例 較大 參數設計：定製化特徵明顯，容量提升推進電芯標準化設計 鋰電池是有一定差異性的產品，汽車不同的功能需求對於電池的參數有著決定性的影響。粗略來 看，根據使用情況可將鋰電池分為兩類，一類是功率型，主要用來為汽車加速提供短暫的動力，可 以儲存的能量較少，不能長期提供能量，其能量釋放時間通常持續幾秒到幾十分鐘；另一類是能量 型，可以長期提供能量，但放電速率相對較小，一般情況下放電時間設計為 1 小時甚至更長，一般 純電動汽車會用到能量型電池。 功率型電池與能量型電池的主要區別是功率/能量比，即放電倍率，功率型電池的放電倍率可達 15C 以上，能量型電池的放電倍率不超過 2C，隨著純電動汽車帶電量日益增大，對於放電倍率的要求 會進一步放寬。這兩種需求反映在電芯層面，最顯著的區別是功率型電芯極片由於電流密度較大， 為確保結構穩定，活性層的厚度很薄，能量密度較低，成本更高。因此工業上這兩類電芯在設計方 面截然不同。 ... 在同一類電芯內部，設計上也存在差異性。以最普遍的能量型電芯為例，電池參數設計首先必須根 據用電設備需要及電池的特性，確定電池的電極、電解液、隔膜、外殼以及其他部件的參數，對工 藝參數進行優化，並將它們組成有一定規格和指標（如電壓、容量、體積和重量等）的電池組。動 力電池設計時，必須了解用電設備具對電池性能指標及電池使用條件，一般應考慮以下幾個方面：  電池工作電壓，決定了電芯的數量與連接方式；  電池工作電流，及正常放電電流和峰值電流；  電池工作時間，包括連續放電時間、使用期限或循環壽命，與電池工作電流一起決定了電池 的容量；  電池工作環境，包括電池工作環境及環境溫度；  電池最大允許體積。 美國阿貢國家實驗室提出了一套設計原則，規則要求用戶輸入多個設計參數，例如電池電量，電池 和模組數量，以及最大功率下的目標電壓等。此外，用戶必須輸入以下三種能量測量值之一：電池 組能量，電池容量或車輛電氣範圍，定義其中一個值將決定其他兩個值。然後，疊代過程通過改變 電池容量和電極厚度來解決用戶定義的能量參數（能量，容量或範圍）和剩餘電池特性。結果是電 池，模組和電池組的尺寸，質量，體積和材料等方面的要求。 ... 對於有容量要求的電池，在材料體系選定後，根據正極活性物質的比容量即可計算出正極活性物質 的質量，再根據正極配比（活性物質、導電劑、黏結劑的配比）和塗布量上限即可計算出這些活性 物質需要塗布在多大面積的集流體上，即求得正極總面積。隨後根據電子平衡原則和防短路要求， 電芯的負極和隔膜用量也可求得，據此可以得出整個電芯的物料用量。因此，正極材料的性能和用 量是電芯容量的決定性因素。 ... 隨著電池系統容量的增大，電芯參數設計的差異性在降低，標準化程度日益提升，原因在於大容量 電池系統消解了工作電壓、放電功率、連接方式等電學要求，突出了電池體積、系統成本的約束， 使得不同電池系統的差異性日益集中到電芯數量/容量方面，其他參數的差異性大為降低。另一方 面，從工業生產角度，推進電芯設計、生產的標準化程度，也是降低電池系統成本非常有效的途徑。 因此，儘管電池定製化的需求仍然存在，但電池企業總體上在減少電芯規格的品類。 生產流程還原：批次與節拍工序交錯，質量控制是難點 自 1991 年索尼公司實現鋰電池商業化生產以來，鋰電池在性能與生產工藝上實現了長足的進步， 但其工作原理、產品結構及其生產流程總體上並未發生很大變化。概而言之，鋰電池電芯的製造可 以分為 3 個主要生產環節，約 15 個生產工序：  電極製片。電極製片是將正極和負極材料塗在作為載體的金屬箔材上，再加以乾燥、壓延， 該環節包括混漿、塗布、烘乾、輥壓和分切等工序。  單體裝配。將塗布好的正負極極片輪流交替鋪上隔膜，加工成一個電極堆疊，然後再將堆疊 置入到外殼中包裝好，並注入電解液。  化成、老化（續化成）和檢測。裝配好的單體首先使用小的電流緩慢充電，再用較大的電流 循環多次進行充電和放電，以便達到生成單體全部功能的目的，並用以記錄單體精確定義好 的各項功能。 ... 混漿是將正負極活性材料與導電劑、粘結劑以一定比例，在溶劑中混合均勻。混漿過程對電池單體 的質量起著至關重要的決定性作用，每一組分都必須具備最高的純度，最小的剩餘含水量及最大的 乾燥度，並且必須以最高的精度來加料，對集流體金屬（鋁箔和銅箔）的要求也要有最高的純度 （>99.8%）。為了保證後續的塗布工藝過程能夠安全、連續地運行，混拌好的塗布物質的一些關 鍵參數如均一性和粘度係數必須精確保持在設定值範圍之內，不僅如此，混漿關鍵參數如均一性和 粘度係數的時間變化也必須考慮進來，因此混漿要求必須快速加工處理。 電極塗布的主要任務是將性能穩定、粘度適當、流動性好的漿料均勻地塗覆在銅箔（負極）或鋁箔 （正極）上。電極塗布工藝的好壞，對鋰電池的容量、一致性和安全性具有直接影響。據不完全統 計，在鋰電池失效的全部原因中，約 10%是由電極塗布工藝引起的。漿料塗布過程中必須要保證 極片厚度和單位面積拉漿重量的高精度性，使用具備極片拉片和極片張力控制最高精度的塗布機 設備是優質出品的前提條件。 極片塗布後製成的極片必須進行乾燥。乾燥室通過熱風對流在不同的乾燥箱（懸浮帶式乾燥箱、對 流抽吸式乾燥箱、滾動帶式乾燥箱）里實現的。乾燥箱裡設置的乾燥溫度曲線對極片附著在金屬極 片上的附著強度以及整個極片厚度上粘合劑的分布意義重大。 電池裝配過程要完成卷繞、裝殼、封口、注液等步驟，是電芯製作的核心，對周圍環境要求極高， 如濕度要控制在 1%以內，同時，這些流程自動化程度較高，一旦參數確定出現質量問題的機率反 而相對較低。 在老化工序中，從傳送帶上運送過來的電池單體被放置到一個加熱到約 30℃的車間裡存放 8~36 天不等。在老化過程的前期和後期分別測量單體的開路電壓（OCV），測得的數據可以用來計算單 體的自放電率。老化過程之後會對存放的單體做一些功能測試，比如容量測試、內阻測試和自放電 測試等。以這些測量值和事先定義好的極限值為基礎，可以再老化工序之後把單體進行容量等級的 多級分類，這個過程稱之為分容。老化工序最大的挑戰性在於對空間場地的需求，因為存放單體需 要大量場地，導致費用大增，同時還有大量的專用托盤需求，這也帶來了額外的高額成本支出。 在上述工序中，攪拌、塗層、烘乾、壓實、分卷、真空烘乾、老化等工序是批次加工工序（batch）, 而切片、層疊、加注電解液、封裝等工序為節拍製造工序，這導致鋰電池的生產流程連續性較低， 自動化水平相對受限，對保持電池品質的一致性帶來了巨大挑戰。 方形卷繞電池：正極材料是降本最大來源，其他措施集腋成裘 美國 Argonne 國家實驗室建立了一個非常精細的模型以研究鋰電池成本，但研究對象是方形疊片 電池，我國鋰電池廠商多採用方形卷繞路線，因此 Batpac 的經典模型並不適用。我們借鑑其思路， 搭建了簡化的方形卷繞電芯成本模型，假設該電芯採用 622 三元正極材料和人造石墨負極材料， 其他參數假設如下： 我們將最經典的 PHEV-2 型電芯規格代入其中，電芯的長度、寬度、厚度分別為 148mm、92mm、 27mm；計算得到該電芯的容量約 51Ah，質量能量密度為 216Wh/kg，體積能量密度為 512Wh/L， 與實際數字吻合度較好。電芯的各組成部分以及重量組成如下： ... 該電芯中，正極活性材料的重量占比僅有 37.3%，箔材、電極以及封裝殼體的重量占比則超過 20%； 在成本構成上，正極材料的占比則達到 43.5%，物料成本中的占比高達 55.6%。由於正極活性材 料是電池容量的決定性因素，因此技術上降低電芯成本的主要方式是提升正極材料的重量占比。實 際上，在過去 20 年裡，鋰離子電池的能量密度每年穩步增長 3%，主要依賴於增加活性物質比例 技術方面的進步。 ... 對成本模型中的主要參數進行敏感性分析，對成本影響最大的因素是正極材料的性能和價格，負極 性能和價格影響位居其次，但彈性係數已相差較遠，此外，降低非活性材料的各項措施（提升活性 材料面密度、降低載體厚度、增大電芯尺寸等）儘管單項影響都不大，但累計起來降本效應也不容 小視。 ... 對於鋰電池而言，單純提高正極材料 1 倍的儲鋰容量，在平均電位不下降的前提下，提高鋰電池的 質量能量密度最大約為 40%；提高負極材料 1 倍的儲鋰容量，提高電池的質量能量密度最大約為 20%。由於電極儲鋰容量提高一般伴隨著體積變化，單純通過提高電極材料的儲鋰容量來提高電池 的體積能量密度，應該很難超過 40%。疊加工藝方面的進步，在現有體系不發生根本變化的前提 下，鋰電池單體的能量密度達到 300Wh/kg 時可能會遭遇瓶頸。 降本之路知易行難，技術能力是核心驅動 電池的主要材料價格在 2018 年之後降幅已明顯趨緩，這意味著電芯單體的 BOM 成本下降將進入 瓶頸期。在此背景下，提高單體的儲能能力—即提升電池能量密度—以攤薄單位容量成本是電池廠 商的內在需求。能量密度提升的本質，是在確保安全的前提下，在一定空間內（外包裝）將活性材 料的重量/體積占比不斷提升，並升級活性材料的比容量。 ... 能量密度提升有如下路徑，一是採用高比容量的活性材料，即正極高鎳化和負極用矽碳材料；二是 優化工藝提高活性材料的重量占比，包括提升面密度、壓實密度、卷繞改疊片、降低銅箔、鋁箔、 隔膜等材料的厚度；三是提高電芯尺寸，挖掘規模效應。此外，在系統層面上還可以改進成組技術， 降低模組、PACK 等封裝成本。 材料：在比容量與安全性之間走鋼絲 高鎳正極：只有龍頭能駕馭的降本利器。從敏感性分析結果來看，提升正極材料的比容量是降低成本極為有效的途徑。在材料層面，高比容 量的正極材料包括高鎳三元和富鋰材料，其中高鎳三元材料已經取得了一定進展。 高鎳化至少能帶來兩方面好處，一是降低鈷資源的用量，減輕上遊資源價格波動帶來的價格波動， NCM811 相比NCM523 的鈷含量由12.21%降至 6.06%，折算到動力電池每kwh 用鈷量從0.22kg 降至 0.09kg，因此在鈷價越高時，NCM811 的材料成本優勢將越明顯。例如，在金屬鈷 20 美元/ 磅時，高鎳三元材料單位容量成本低 8%；在金屬鈷 30 美元/磅時，高鎳三元材料單位容量成本低 12%；二是提升能量密度，降低電池每 Wh 成本，2015 年以來三元材料從 333 過渡到 622，比容 量從 150mAh/g 提升至 170mAh/g 以上，電芯能量密度則從 180Wh/kg 提升至 260Wh/kg。目前廣 受關注的 811 系材料已經開始使用，Ni 含量更高的材料也在研發之中，可以說高鎳化是材料發展 不可動搖的趨勢。 ... 我們的模型測試結果表明，在其他條件不變的情況下，正極比容量從180mAh/g提升至200mAh/g， 電芯的能量密度從 218Wh/kg 提升至 232Wh/kg，增幅近 7%；物料成本則從 0.419 元/Wh 降至 0.386元/Wh，降幅近8%；如若比容量進一步提升至210mAh/g，則電芯能量密度提升至239Wh/kg， 成本進一步降至 0.372 元/Wh。因此，對於電池企業來說，高鎳化是降低電芯成本無法迴避的路徑。 另一方面，高鎳化帶來的技術挑戰仍待攻克：  首次循環效率下降；熱穩定性下降。由於 Ni2+半徑（0.069 nm）與 Li+半徑（0.076 nm）較為 接近，在製備過程中容易導致鋰鎳陽離子混排，進入鎳空位的鋰在循環過程中難以脫嵌，導 致電池的首次庫侖效率不夠理想，並容易造成材料結構坍塌，由層狀結構向尖晶石結構或 NiO 型巖鹽相轉變，從而導致容量衰減、循環性能和熱穩定性降低。  由於 Ni4+具有還原性，容易生成 Ni3+，為了保持電荷平衡，材料中會釋放出氧氣，導致材料 結構被破壞。副反應影響安全，材料表面的雜質在存儲環境中的水份及氧氣的作用下會與電 解液發生反應，生成 Li2CO3 和 LiOH 等物質， 從而在電極材料表面形成一種絕緣層，阻礙 Li+的擴散和電子的傳輸。  壓實密度下降，目前三元電池極片的壓實密度可以達到 3.3~3.6g/cm3，而高鎳材料是一次顆 粒團聚而成的二次球形顆粒， 由於二次顆粒在較高壓實密度下會破碎，對煅燒時的氣氛要求 很高，壓實密度目前很難突破 3.3g/cm3，從而限制正極活性材料比例的提升。  高鎳材料表面的碳酸鋰和氫氧化鋰雜質不易控制，雜質容易超標，這些殘留鋰化合物主要是 Li2O、LiOH·H2O、Li2CO3等鹼性物質，殘留物越多，材料表面的 PH 值越大。鹼性物質在 空氣中容易吸潮，導致材料表面和水反應，或使材料在調漿時黏度變大，或者將多餘的水分 帶入電池中，造成電池性能下降。調漿黏度變大的原因是黏結劑 PVDF 團聚，使正極漿料黏 度變大難以過篩，情況嚴重時漿料變果凍狀，成為廢料。  正極材料生產條件苛刻，成本上升。8 系以上的三元材料較之前的 5 系、6 系理化性質出現了 很大變化，導致高鎳正極在原材料合成、工藝裝備（不易混合、需要二次煅燒及水洗等）、環 境控制（全程濕度低於 10%）、環保（氨水濃度大、氫氧化鋰刺激氣味大）等方面都不得不 面對更多的困難，因此儘管理論上高鎳材料可以使原材料成本下降 6-8%，但目前高鎳正極市 場價格較 5 系高出近 40%。 ... 因此，高鎳材料的商業化應用並非簡單更換活性材料，而是要解決隨之而來的材料、電池設計以及 循環特性方面所帶來的一系列負面問題，這導致了高鎳推廣困難重重，迄今為止批量供應高鎳電 池的企業僅有兩家，其中松下自 2017 年起向特斯拉供應 NCA 高鎳電芯，寧德時代自 2019 年下 半年起增加 NCM811 高鎳電芯，其他諸如 LG、三星、SKI 等一線國際企業一再推遲高鎳電池的批 量供貨，二線企業在高鎳化之路上則落後更遠。 ... 矽負極：極具性價比的降本良方 前述的成本敏感性分析表明，改善負極性能也是降低電芯製造成本的有效途徑。目前商業化的鋰電 池主要以石墨為負極材料，石墨的理論比容量為 372mAh·/g，而市場上的高端石墨材料已經可以 達到 360~365mAh·/g，因此基於石墨負極的鋰電池能量密度優化空間相對有限。 在此背景下，矽基負極材料因其較高的理論比容量（高溫 4200 mAh·/g，室溫 3580 mAh·/g）、低 的脫鋰電位（<0.5 V）、環境友好、儲量豐富、成本較低等優勢而被認為是極具潛力的下一代高能 量密度鋰離子電池負極材料。 然而，由於矽負極材料在充放電過程中存在巨大的體積變化（320%），導致納米矽顆粒與電極極 片的機械穩定性變差、活性顆粒之間相互的接觸不好、以及表面 SEI 鈍化膜的穩定性降低，嚴重影 響電池壽命；矽的膨脹會在電池內部去產生巨大的應力，這種應力會對極片造成擠壓，從而出現極 片斷裂；還會造成電池內部孔隙率降低，促使金屬鋰析出，影響電池的安全性。 因此目前矽負極主要通過與石墨負極材料複合使用，解決體積膨脹的問題可以通過控制碳材料中 矽的含量、減小矽體積到納米級；或改變石墨質地、形態，實現碳和矽的最佳匹配；或者採用其他 物質對矽進行包覆，促進膨脹後的復原；還可以採用更適宜的電極材料等一系列方法來減少矽膨脹 帶來的諸多問題。 ... 實踐證實，要想取得比較理想的電化學性能，複合材料中的矽顆粒粒徑不能超過 200-300nm。但 是在比表面、粒徑分布、雜質以及表面鈍化層厚度等關鍵指標技術壁壘都很高，國內廠家目前還達 不到，而外購納米矽粉成本極高，導致矽碳負極的價格較石墨類產品高出 1 倍左右。 現在行業用矽普遍在8%-10%。據測算，採用矽負極材料的鋰離子電池的質量能量密度可以提升8% 以上，體積能量密度可以提升 10%以上，同時每千瓦時電池的成本可以下降至少 3%，因此矽負極 材料將具有非常廣闊的應用前景。同時，與高鎳推廣面臨的問題類似，矽碳負極的應用條件更加嚴 苛，同時以矽碳材料為負極的電池負極片壓實密度和首次效率都會下降，導致多數電池廠家只能望 洋興嘆，我國目前矽碳負極的出貨量占比還不足 1%。主要電池廠家中松下的步伐較早，供給特斯 拉的高比能量電池即採用矽碳負極，其他電池企業尚無大批量供貨的記錄。國內負極龍頭貝特瑞和 江西紫宸已有不同規格的矽碳負極產品，預計未來幾年有望逐漸推廣。 設計：螺獅殼裡做道場，工藝優化無止境 一顆鋰電池容量由正極材料多寡決定，提升能量密度除了採用高比容量的材料之外，另一路徑是在 有限的空間內裝入更多的活性材料，即提升電芯內部的填充度。根據我們搭建的模型測算，PHEV2 型電芯內部填充度約為 82%，填充不完全在橫向和縱向上都有原因。 橫截面上，在電池設計中，通常採用群裕度這個概念來表征電芯的空間填充度。群裕度是指電池實 際內部橫截面積與最大內部截面積的比例，即，將電芯橫向切開，其中卷繞式電芯中各種物質的截 面積與電池殼體內徑包含的面積的比值，可以表征卷繞式電芯的入殼的困難程度、電芯充電膨脹後 對殼體的壓力等。群裕度的計算方式有兩種，分別是： ... 一般採用第二種計算方式。 縱向的不完全填充主要來自頂層集流體、絕緣層等內伸的部件需要占據的空間，一般為頂蓋的內側 部件留出 5mm 空間，此外，為防止極片短路，寬度方面隔膜>負極>正極，塗布時正極材料比隔膜 少 4mm 左右，這進一步降低了正極材料的用量。 此外，目前方形電池的裝配多選用卷繞工藝，卷芯成型後彎曲的部位難以避免留下空隙，這進一步 降低了內部空間的填充率。因此，改善空間利用率也多從如下途徑實現，一是選用疊片裝配工藝， 二是減少非活性材料的體積占比，三是增大電芯內部尺寸攤薄非填充空間的比例。 卷繞改疊片：有效提升群裕度，生產效率是主要阻礙 目前的方形電池多數採用卷繞工藝裝配電芯，卷繞工藝非常成熟，成本也相對較低，但卷繞工藝裝 配的電芯對內部空間利用率不足，從而限制了電池能量密度的提高和成本的下降。我們模型測算的 結果表明，卷繞電池空間利用率僅有 82.3%，偏低主要源於三個方面，一是縱向上為頂蓋和極柱焊 接留出空間，一般為 5mm 左右，對 PHEV-2 型電池影響空間利用率約 6.2%；二是橫向上由於卷 繞電芯易膨脹，按照群裕度第二重定義，一般設計為群裕度 93%左右，為卷芯厚度增加留出彈性 空間；三是卷芯兩側邊緣位置存在較大曲率，也造成了空間浪費，我們模型測算結果顯示曲度部分 影響填充率約 5.7%。此外，在充放電的過程中，卷芯彎曲部位易變形和扭曲，會導致電池性能下 降，甚至有安全隱患。 ... 和卷繞工藝相比，疊片工藝具備天然的優勢。疊片式極組呈長方形，幾乎可以充滿方形殼體空間； 而卷繞式極組呈橢圓形，必然造成殼體四角的空間浪費。另外，卷繞式極組長時間使用後容易扭曲， 兩側圓弧處斷裂造成內部短路。未來方形電池做大做長，電池管理更加簡易高效，可以更好地適應 電動汽車模塊化生產，這也是圓柱電池所不具備的優勢。 在產品性能方面，根據蜂巢能源披露的信息，疊片工藝生產的方形電池優勢明顯：因為極組有更好 的結構適應性，電池變形和膨脹的幾率大幅下降；邊緣結構更簡單，電池安全性更高；能量密度可 以相應提高 5%；循環壽命提升 10%-20%；內阻更低，可以實現更高倍率放電；電池的規格更加 靈活，一致性更佳。 我們的模型測算結果表明，在同等規格尺寸下，採用疊片技術之後，按照群裕度第一重定義，設計 值可達 96%左右，較卷繞提高 8 個百分點，從而使得能量密度提高 12%，電芯每 Wh 物料成本下 降近 10%。 儘管疊片工藝潛在優勢明顯，但當前仍然面臨諸多需要克服的問題，包括更高的工藝門檻和生產成 本等，其中最大的難題是生產效率。日韓廠商曾經攻關疊片工藝，但是生產效率提升始終無法取得 實質上的突破。當下卷繞機的水平，可實現線速度 3m/s，張力波動控制±5%，對齊精度為±2mm， 整機合格率≥99%，時間稼動率≥98%，故障率≤1%，疊片機水平目前是電芯整體對齊精度±0.5mm， 產品合格率≥99.5%，時間稼動率≥98%，故障率≤1%，疊片效率（五工位）在 4 片/s，與卷繞效率 相差較遠。據測算，在電芯尺寸較小的情況下，只有單工位效率提升到 0.2 秒/片左右時，疊片工藝 才可能與卷繞工藝成本相當。 另外，疊片工藝需要將每個極片進行兩次分切，一個電芯則涉及到數十次分切，而卷繞工藝每個電 芯只需要進行正負極各一次分切。每次分切都存在極片的截面產生毛刺的風險，這就增加了電池質 量控制的難度。正是因為受制於這兩個主要的短板，疊片工藝的滲透率還有待突破。但總體而言， 效率與分切的問題並非不能克服，目前主流電池廠中，除了 LG 一直採用疊片和軟包路線之外，寧 德時代、比亞迪也紛紛布局該路線，三星 SDI 於近日宣布在匈牙利的新產線將採用疊片工藝，我 們預計未來幾年內疊片有望取代卷繞成為電芯的主流生產工藝。 大尺寸電芯：提效降本一舉多得，工藝水準決定成果 增大單體電芯容量是降低電池生產成本的重要手段。大容量電芯一方面通過優化設計調整材料結 構，降低單位電量所使用材料，另外一方面通過提高單片電芯電量，有利於降低生產損耗。由於電 芯為模組和電池包的主要材料投入，大容量電芯帶來的單位材料成本下降也帶動模組和電池包材 料成本的下降。以特斯拉的電池系統為例，2019 年起特斯拉採用松下的 21700 圓柱電芯代替使用 了 5 年之久的 18650 電芯，切換之後，電池單體電池容量可以達到 3~4.8Ah，大幅提升 35%，電 芯能量密度則從 250Wh/kg 提升 20%至 300Wh/kg，生產成本降幅達 9%以上。 具體而言，大電芯的第一個優勢是提升了活性材料的重量比例，從而提升電芯的能量密度，降低電 芯生產成本。我們的模型測算結果表明，方形卷繞電芯厚度從 27mm 增加至 79mm 時，由於非活 性物質用量被攤薄，正極材料在電芯總重量的占比從 37.6%提升至 39.4%，其質量能量密度從 218Wh/kg 增加至 229Wh/kg，增幅達 5%，電芯綜合成本從 0.54 元/Wh降至 0.506 元/Wh，降幅 約 7%。 二是有利於提高成組率，進一步提升系統能量密度。現在比較成熟的實際中，PACK 系統層級按照 電芯處理方式可分為四級：電芯級、模組級、模塊級和電箱級。其中電芯級是一個基礎，後面每一 級都會使用一定的零部件來對電芯進行處理，所以後面每一級都有一個成組效率（電芯重量占每一 級部件的百分比）的問題，最後系統的成組率是前面幾個層級相乘。層級越多，最後的成組效率就 相對越小。在進行 PACK 系統層級設計時，可以合理規劃，儘量減少層級，已達到更高成組效率 的目標。 以寧德時代電芯變化軌跡為例，2017 年寧德時代電芯規格以標準尺寸為主，成組效率僅有 67%； 隨後幾年裡憑藉更大的電芯和模組，電池系統的成組率不斷提升，2019 年下半年公司推出 CTP （cell to pack）產品，直接省略了模組的保護，其成組效率有望達到 80%。在材料體系沒有發生 根本變化的情況下，將系統能量密度提升了 50%。 三是解構車企推動模組標準化的努力，提升電芯企業的產業鏈地位。目前車企和電池廠業務的分界 點在模組環節，車企希望在實現模組的標準化，讓電池廠成為純粹的電芯供應商，加劇電芯環節的 競爭，如大眾 MEB 平臺適用的 590 模組，可同時兼容方形和軟包電池，兩大電池供應商 LG 和寧 德時代的產品無論是技術路線還是尺寸都完全不同；電池廠則力圖將觸角延伸至模組環節，無論是CTP 還是大電芯本質都是提升電芯環節的差異性，在降低成本的同時，提高電芯的技術壁壘，從 而進一步綁定車企，消解車企模組標準化的意圖。 ... 理論上，大電芯在設計和製造層面的實施並不困難，難點在於保持電芯的高品質。對於卷繞式電芯， 單個卷芯極片卷繞長度約 6-7 米，更長會出現應力不均勻，從而導致電芯循環性能受限，卷繞式大 電芯會採取多個卷芯並聯的方式，其實質是減少封裝殼體的用量，一旦卷芯出現膨脹，會影響其它 卷芯的正常充放電；對於疊片式電芯，更大容量意味著同一殼體內疊層數量增加，邊緣毛刺、疊片 錯位等問題出現的機率急劇上升。因此，目前市場上大電芯的供應商數量相當稀少，寧德時代最大 規格的電芯單體容量已達到 200Ah 以上，國內其他廠家都在 120Ah 以下。 非活性材料減量：降本累積效果明顯，削減冗餘設計增加安全隱患 從前述分析可知，正負極活性材料占電芯的重量比僅有 60%左右，集流體、電解液和殼體等非活 性材料重量占比達 35%以上，設法減少非活性材料的重量比例也是提升能量密度、降低電池成本 的有效途徑。非活性材料減重減厚主要從如下途徑著手：  提升正負極片的壓實密度，即降低正負極片活性層的孔隙度。模型中假設正負極片的孔隙率 分別為 25%和 27%，相應的壓實密度分別為 3.38g/cm2和 1.55g/cm2，如將正極極片孔隙度 降至 20%，則正極面密度可達 3.60g/cm2，電池能量密度從 216Wh/kg 提升至 219.7Wh/kg。 增大壓實密度的潛在風險在於導致極片過壓或者極片掉粉，從而導致電池容量降低、循環惡 化以及內阻增加等問題。  提升極片面密度。目前極片都採用雙面塗布，正極單面面密度約 20mg/cm2，相應的正積極片 厚度約 130 微米，其中正極箔材厚度（鋁箔）占比達 10%，提升面密度可進一步減少箔材的 空間占用，從而提升能量密度。我們的模型測算表明，如將單面面密度從 20mg/cm2 提升至 25mg/cm2，電池能量密度可提升 2.7%，綜合成本下降 2.1%。面密度提升的主要障礙在於負 極，由於負極漿料的溶劑為水，隨著極片厚度增加，烘乾過程變得難以控制，或者在極片底部留下殘餘水，或者導致極片底部出現裂縫，二者都會導致使用過程中的質量風險。目前主 流電芯企業負極面密度控制在 18~20 mg/cm2（雙面），而國際領先的電芯企業則可以達到 25 mg/cm2左右。  降低 N/P 比。N/P 比（Negative/Positive）是在同一階段內，同一條件下，正對面的負極容量 超正極容量的餘量，計算方法為 N/P=單位面積負極容量/單位面積正極容量。石墨負極類電 池 N/P 要大於 1.0，一般 1.04~1.20，這主要是出於安全設計，主要為了防止負極析鋰，設計 時要考慮工序能力，如塗布偏差。但是，N/P 過大時，電池不可逆容量損失，導致電池容量偏 低，電池能量密度也會降低。我們的模型里假設 N/P 比為 1.1，如果將 N/P 比調整為 1.05， 電池能量密度將增加 2%，成本下降 0.8%。  減少隔膜、負極、正極材料留白面積。為了防止電池短路以及極片邊緣毛刺導致的風險，塗 布時往往會在集流體邊緣處留下空白，其規律是負極活性層寬度比隔膜少 2mm 左右，正極比 負極也少 2mm，這些留白造成的體積能量密度損失達 3%以上，因此提高塗布精度，增大活 性材料填充也成了電池企業面臨的重要課題。  降低銅箔、鋁箔和隔膜等材料的厚度。銅箔、鋁箔、隔膜等材料在電芯質量的占比接近 10%， 厚度占比接近 7%，因此降低箔材的厚度和重量對於提升能量密度、降低成本意義重大。自 2010 年以來，銅箔的厚度已從 12μm 降至 6~8μm，領先企業已在嘗試 4.5μm 厚度的銅箔； 鋁箔和隔膜厚度從 20μm 降至 12μm 左右。另一方面，箔材的應用並不是越薄越好，需要保 證電池的安全性。然而，更薄的箔材對於材料供應商和電芯企業都帶來了巨大的技術挑戰， 材料企業需要解決負荷率和成品率下降、成本上升的問題，電芯企業則需要解決塗布、輥壓 和卷繞等一系列問題，因此，能夠應用更薄的箔材已成為表征電芯企業技術能力的一大標誌。 以銅箔為例，寧德時代早在 2019 年已全面採用 6μm 的銅箔，並已在嘗試 4.5μm 產品，而國 內多數企業仍然停留在 8μm 的水平。 ... 上述所有措施全部採用之後，電芯單體的質量能量密度從 218Wh/kg 提升至 248Wh/kg，電芯成本 則從 0.55 元/Wh降至 0.515 元/Wh，物料成本從 0.43 元/Wh降至 0.39 元/Wh。另一方面，上述的每一條措施都意味著降低了安全冗餘設計，假如工藝能力沒有提升，減少非活性材料的用量實際上 增加了質量風險，在安全性壓倒一切的前提下，甚至可能導致電池廠商失去客戶。因此，與一般制 造業相反，電池企業反而是龍頭公司在壓縮冗餘設計，因為非活性材料的減量都是建立在工藝和 技術能力有富餘的基礎之上。 過程能力—質量/一致性決定市場份額，良品率拉開成本差距 鋰電池單體大量成組後才能使用，因此電芯的各項參數指標合格只是基本要求，品質一致性在供應 商評估過程中具有很高權重。此外，進行大批量生產的時候，一個單體的成本主要是取決於材料成 本和生產過程中的廢品率。因此，電池在材料和設計上的優點能否得到大批量高品質的複製才是決 定其成本和市場競爭力的關鍵，這主要取決於工業生產的過程能力。 定性：多材料/工序非線性耦合而成的流程型製造業，複雜度極高 一般而言，製造業主要可以劃分為流程型製造業和離散型製造業兩大類。離散型製造業以機械製造 為代表，在離散製造過程中，尤其是加工、組裝、運行過程一般只發生幾何形狀和時/空變化，而很 少發生物理、化學和生物性質變化，只要計算機的能力足夠強，算法得當，離散型製造的加工過程、 運動過程的物理機制和模型就較易數字化、網絡化，這是離散型製造較易智能化的重要原因。 流程型製造以化工、冶金、建材等工業為代表。流程型製造過程中既有時/空、幾何形狀變化，又 有涉及物理-化學變化的狀態、成分、性質變化，其中工藝參數眾多而又互相關聯、互相作用、互 相制約，屬於開放複雜系統，不少事物難以有確定的數字解，難於數字化。其生產模型以配方為核 心，具備較強的易變動性和伸縮性，往往具有較高的技術難度。 鋰電池製造是高複雜度的流程型製造業。鋰電池生產可粗略分為 15/16 道工序，其中既涉及到物 理變化（主要是極片製造），也涉及到化學變化（SEI 膜的形成），工藝點數以千計，這些不同結 構和功能的工序通過非線性耦合構成一個複雜系統，並且由於降本提效的需求，其配方在不斷變 化，因此鋰電池批量生產的技術複雜性在製造業里處於很高水平，其生產流程具備如下特點：  配方型。離散製造企業的產品結構，其最終產品一定是由固定個數的零件或部件組成，這些 關係非常明確並且固定。在流程生產行業 MES 中，一般採用配方的概念來描述這種動態的產 品結構關係。MES 在描述產品結構的配方的時候，還應具有批量，有效期等方面的要求。  非線性耦合。流程企業的產品結構往往不是很固定—上級物料和下級物料之間的數量關係， 可能隨溫度，壓力，濕度，季節，人員技術水平，工藝條件不同而不同，最終產品的性能則是 上下級物料和加工環境非線性耦合的結果。  仍然在進化。多數流程製造業的產品是原材料，其產品性能和工藝配方在很長一段時間裡保 持穩定，而鋰電池提效降本的需求仍然迫切，其生產配方仍在不斷變化，生產工序也需要相 應調整升級，因此鋰電池生產工藝的難度也在不斷提高。 綜上，鋰電池生產是多材料/工序非線性耦合而成的流程型製造業，複雜度極高，需要控制數以千 計的工藝點才能保證電池品質的高一致性，非線性耦合的特性意味著配方的每次調整都需要調整 所有關鍵工序的參數以實現最佳性能，因此鋰電池的技術進步大機率由研發實力雄厚的龍頭推動， 個別材料/工藝的創新很難實現彎道超車。 一致性是獲得市場份額的前提，決定了過去三年國內格局 電動車的電池系統由數百個甚至數千個電芯連接而成，由於木桶效應，電池系統的性能取決於電池 包里性能最差的電芯。此外，與消費電子產品相比，電動汽車由於放電電流、工作電壓以及工作環 境都更加嚴苛，動力電池允許的故障率較消費鋰電池低 2-3 個數量級，因此質量要求更加苛刻。 ... 電芯的品質通常從兩個維度衡量，一是常規的電、熱和機械性能，這類性能區分標準明確，而且 影響因素較少，容易監測和控制；二是電芯性能參數的一致性，相對而言，電芯一致性的重要性 難以直觀量化，主要是不一致所導致的問題需要更長的時間才會暴露，但後果同樣嚴重，電芯性 能不一致往往帶來如下方面的問題：  容量損失，電芯單體組成鋰電池組，容量符合「木桶原理」，最差的那顆電芯的容量決定整 個電池組的能力。  壽命損失，小容量電芯，每次都是滿充滿放，出力過猛，很大可能最先到達壽命的重點。一 只電芯壽命終結，一組焊接在一起的電芯，也就跟著壽終正寢。  內阻增大，不同的內阻，流過相同的電流，內阻大的電芯發熱量相對比較多。電池溫度過高， 造成劣化速度加快，內阻又會進一步升高。內阻和溫升，形成一對負反饋，使高內阻電芯加 速劣化。 單體電池在製造出來後，本身存在一定性能差異。初始的不一致度隨著電池在使用過程中連續的 充放電循環而累計，導致各單體電池狀態（SOC、電壓等）產生更大的差異；電池組內的使用環 境對於各單體電池也不盡相同。這就導致了單體電池的不一致度在使用過程中逐步放大，從而在 某些情況下使某些單體電池性能加速衰減，並最終引發電池組過早失效。 當質量特性值的分布服從正態分布時，一定的過程能力指數對應著一定的不合格品率。在一般的制 造業中，Cpk達到 1.33（對應良品率為 99.36%），即表明該產品/工序過程能力充分；如達到 1.67 （對應良品率 99.978%），表明該產品/工序過程能力很高；如 Cpk在 1.67 以上，甚至意味著工藝 能力過剩，存在粗活細作。 然而，電芯生產對於工序能力的要求要高得多。以一個約 50kWh 的電池系統為例（主流 A 級車系 統容量），大約包含 280 個 PHEV-2 規格電芯，我們計算了不同過程指數值所對應的電芯和系統 不良率表現： 不難發現，一般製造業較好的過程能力指數（1.33）對電芯而言幾乎意味著全面不合格。目前我國 二線電池企業在電芯層面的 Cp可以達到 1.33，成組後的電池系統成為不良品的機率達 80%以上； 國內一線龍頭的過程能力指數可以達到 1.67，即便如此電池包的不良率也達 6%以上；海外圓柱電 芯龍頭的工序能力指數可以達到 2，但圓柱電芯單體容量小，成組時需要的電芯數量數以千計，以 特斯拉為例，其電池系統由約 7000 個圓柱電芯組成，假設電芯 Cp值為 2，則電池包的不良率約為 2.35%；如果 PHEV-2 電芯的 CP值達到 2，成組後電池包不良率可降至 0.1%以下，這在目前還是 很難實現的目標。 我們假設車企能接受的電池系統良率為 85%，則電芯的良率要達到 99.92%以上，對應 CP值為 1.55，這仍然是極高的工序能力要求，國內多數電池企業很難達標。 我們認為，電芯一致性的差異是過去幾年國內鋰電池格局迅速集中的重要原因。我國鋰電池的名 義產能處於嚴重過剩狀態，2019 年全行業產能利用率不足 30%。與此同時，龍頭公司寧德時代 的市場份額卻甩開同行絕塵而去，無論是政策引導的三元，還是市場認為偏低端的磷酸鐵鋰，寧 德時代的市占率都已達到 50%以上。考慮到磷酸鐵鋰電池的固有安全特性，技術難度低於三元， 而且各廠家的材料選用、結構設計乃至能量密度等性能參數均相差不大，寧德時代在鐵鋰領域的 全面勝出主要是憑藉產品的高一致性。 ... 突破質量、成本、效率(製造周期)不可能三角，是行業強者恆強的根源 過程能力的差異在成本端也有顯著影響，過程能力不足造成的損失主要體現在如下方面：一是不良 流程/產品造成的質量損失，二是為了確保最終產品質量所付出的成本，包括分選環節增加和製造 周期延長，三是份額不足、開工率低造成的停機損失。 ... 生產過程中不良流程/產品造成的損失用直通率和不良品率來衡量。鋰電池製造的多數流程無法返 工，而是在關鍵工序上對性能參數實時監測，採用直通率（流通產出率）能夠揭示不良品造成的損 失，直通率由每一個流程的首次產出率（first time yield, FTY）乘積得到，鋰電池生產的關鍵工序有 6 個，質量特徵值則有 9 個。不良品則是在最後的分容階段篩選出來廢棄，這些不良品是質量 損失的重要來源。 ... 阿貢國家實驗室假設的電芯良率及主要材料的直通率拆解如下所示，實際上各廠家的相關數據差 異較大。良率方面，一線企業的電芯良率可達 96~97%，較好的二線企業僅有 92~93%，在其他條 件均不變的情況下，5 個百分點的良率差異會導致成本端相差 0.023 元/Wh；直通率方面，一線企 業正極材料的直通率可達 95%以上，二線勉強接近 90%，5 個點的直通率差異導致成本端相差 0.015 元/Wh。因此，僅考慮質量損失，一二線企業之間即可造成 0.035 元/Wh 以上的成本差異。 ... 工序能力對成本的另一顯著影響是拉長產品製造周期。電芯的完整生產周期覆蓋從投料到出廠，時 間長達 3~6 周，其中塗布、分切、卷繞等機械製程耗時 1~2 天，且各家企業差異不大，但化成時 間差異較大，優秀企業化成時間可控制在 2 周左右，二線企業則需要 2-3 周時間。化成時間的區別 主要源於前道工序質量控制的差異，對於工序能力強的企業，一次分容即可完成篩選，多數企業則 需要二次化成，這種情況下電學參數一致的電芯可能使用了不同批次的原料，隨著使用次數增加， 其先天的不一致會逐漸體現。 此外，由於化成占用的廠房面積較大，長期的化成分容一方面會增加設備和廠房折舊，另一方面成 為整個流程的瓶頸環節，拖累整體周轉率。以固定資產周轉率為例，即使在 2016 年的行業歷史性 高點，一二線企業的周轉率也有顯著差異，我們認為這種差異主要來自製造周期。 ... 對於流程製造業，規模效應能夠提高生產效率，降低生產成本。由於工序能力存在差異，車企傾向 於選擇產品一致性更好的供應商，這導致一二線電池企業產能利用率的急劇分化。以 2019 年數據 為例，寧德時代全年出貨量達33GWh，產能利用率約75%，其他企業的產能利用率多數徘徊在40% 以下，產能利用率的分化導致了成本差異的增加。2018 年寧德時代動力電池出貨量達 23.5GWh， 其折舊總額約 20 億元，國軒高科出貨量 3.1GWh，折舊總額 3.33 億元，這還不考慮寧德時代折舊 年限較國軒高科短一半。 ... 因此，鋰電池生產打破了一般製造業品質—成本—生產效率的不可能三角，反而通過提升品質，降 低了質量損失，並且縮短生產周期，最終降低了整體的生產成本，更高的品質進一步促進了市場份 額的提升，從而強化了成本優勢。 5M1E 分析：工藝（Method）與環境（Environment）是拉開質量差距的 決定因素 產品質量通常取決於六大因素：5M1E（人/Man、機器/Machine、材料/Material、方法/Method、測 量/Measurement、環境/Environment）。 ...  人（Man）：鋰電池產線由於尚未實現全自動化生產，大量工序仍需人力操作，目前每 GWh 產線需配備 400-500 員工，另一方面，對員工的學歷要求並不高，寧德時代 79%的員工學歷 在本科以下，這表明操作人員對鋰電池質量的影響相對較小。  機器（Machine）：目前鋰電池的設備投資強度約 3 億元/GWh，單廠投資 2GWh 以上。精度 和效率是鋰電設備的關鍵技術指標，也是設備的研發與製造過程需要重點考慮的因素，其主 要包括結構設計的合理性、零件加工精度、裝配技能水平以及設備生產調試時的工藝適應性 等。生產設備的精度和自動化水平決定了鋰離子電池的質量，例如極片塗布的塗覆精度、極 片製片的極耳位置精度、極片卷繞的電芯對齊精度等對鋰離子電池的容量、電壓、內阻以及 可靠性能和安全性能等方面有重要影響。目前鋰電設備的國產化率已接近 100%，部分設備 企業甚至已進入國際廠商供應鏈，因此各廠家設備的區別並不大，另一方面，由於各廠家會 根據自身的技術對產線作調整，因此鋰電設備有一定的定製化需求。此外，圓柱、方形、軟 包三種裝配路線對產線的自動化水平也有一定影響，圓柱電池產線可以接近全自動化生產， 方形和軟包電池只能半自動化生產，因此方形和軟包電池的一致性要弱於圓柱。  材料（Material）：鋰電池生產用到多種材料，對純度、顆粒尺寸、含水量等各項指標要求都 非常苛刻。同設備一樣，目前國內鋰電材料國產化率也接近 100%，前驅體、正極、負極、電 解液等主要材料供應商已進入國際一線電池廠商的供應鏈，電池企業在材料性能上要求略有 區別，但不是造成質量差異的核心因素。  方法（Method）：鋰電池生產的工藝方法總體上相近，但是具體的工藝點都有特色，例如， 僅在製片環節，正極、負極漿料的配方、攪拌速度、添加劑種類和用量都有無數種組合，卷 繞時張力調節、烘乾的溫度和時間也各有差異，鋰電池生產流程非線性耦合的特點決定了各 廠商在這上千個工藝點的區別是造成產品質量差異的主要原因。  測量（Measurement）：測量主要是觀測關鍵工序質量特性是否滿足標準，所採用的的手段、 設備和分析方法差異不大，因此對產品質量沒有決定性影響。  環境（Environment）：鋰電池生產對於環境的要求非常苛刻，主要是溫度、濕度、顆粒物管 理等，溫度方面，鋰電池所有工序溫度波動不超過 2℃；濕度方面的要求更為嚴格，塗布和輥 壓過程要求濕度不高於 15%，電芯裝配和注液過程需要濕度降至 1%以下，值得一提的是， 隨著高鎳材料的推廣，電池生產對濕度的控制將進一步嚴苛，所有流程必須控制在10%以下；顆粒物附著在極片表面，製成電芯後會嚴重影響電池的循環性能，甚至可能造成短路引發熱 失控，並且隨機分布不易觀測，因而對電芯一致性有著巨大的影響，顆粒物一方面來自外部 環境，而在混漿、塗布、輥壓、模切等環節也會導致新的顆粒物產生，廠房裡工人的活動也 會有影響，塗布、輥壓和裝配環節要求環境的潔凈度至少達到 ISO 7 級標準，即細顆粒物濃 度為 30 萬個/立方米，實際上標準越高越好，顆粒物濃度一方面取決於廠房硬體設施，另一 反面取決於工廠的管理水平，因此環境控制能力的差異對電芯品質也有很重要的影響。 ... 我們認為，在六大要素中，導致電池品質差異的因素主要是材料、技術和環境控制，企業基於各自 的偏好制定不同的競爭戰略：國際一線電池企業力求做到全方位最優，因此電池品質最好，成本相 對較高；國內一線巨頭追求成本與品質的平衡，選用的材料品質並非最優，但工藝和環境控制能力 出色，因此對內與競爭對手拉開質量差距，對外則具備性價比優勢，目前在國內已占據絕對優勢， 在海外市場競爭中也能不落下風；國內二線企業前幾年過於追求性能參數，工藝能力相對較差，導 致被邊緣化。 ... 總結與投資建議：龍頭推動成本下降，行業集中大勢 所趨 降本目標並非遙不可及，成本下降依賴技術沉澱 我們將各項降本措施全部實施，不考慮卷繞轉成疊片，電芯的綜合成本可以降至 0.4 元/Wh，假設 電芯成本占系統為 85%，則系統成本可降至 0.47 元/Wh，毛利率為 25%時其售價可降至 0.7 元 /Wh（含稅），從而實現 2025 年的行業降本目標。 ... 從前述分析可知，儘管在材料和電池設計方面，鋰電池生產成本下降的路徑非常清晰，但在安全性 與過程能力的雙重約束下，推行降本工藝都以技術進步為前提。考慮到電池生產非線性耦合的特性， 某一環節的優化都需要整個生產體系的工藝參數重新校驗，因此技術領先企業的護城河非常寬闊， 鋰電池生產體現出非常鮮明的先發優勢特點。 ... 品質、規模、成本形成正反饋，降價壓力加速市場集中度提升 我們認為，動力電池的產品品質與市場份額（規模）及其生產成本已經形成了正反饋閉環，在技術 路線沒有根本變化的情況下，龍頭公司的領先地位將不斷強化。我們比較了三類電芯的生產成本， 綜合來看，目前國內一二線電池企業的技術能力和成本已經全面拉開差距，國內市場格局出現大變 動的機率不高。但與海外巨頭相比，儘管國內龍頭成本優勢比較明顯，但物料成本相差不大，優勢 主要源自人工、折舊等方面。 國內市場競爭已充分演繹了正反饋閉環的威力。技術上，一線電池的單體能量密度較二線高出 6.4%， 從而攤薄了物料成本；品控方面，一線電池的良率較二線高出 5 個百分點，材料直通率高出 3 個 百分點，影響成本 0.026 元/Wh；規模對摺舊成本影響顯著，目前一線龍頭 OEE 可達 80%左右， 二線不足 50%，成本差異進一步放大；折舊政策方面，國內外一線企業均採用五年加速折舊，國 內多選擇 10 年折舊，一定程度上遮掩了二者成本差距。 國內外龍頭的競爭仍然膠著。技術上，海外巨頭採用軟包技術，質量能量密度優勢明顯，儘管原材 料採購價格較國內高出 10%左右，但綜合物料成本差異較小；人工方面，海外巨頭的產線自動化 程度稍勝一籌，但人均工資遠高於國內，導致人工成本較國內高出 0.02 元/Wh；折舊方面，海外 產線的投資額較國內高出 40%，但 OEE 高達 85%，因此折舊成本差異也不大。總體而言，國內外 龍頭電芯的成本差異約為 0.03 元/Wh，同時，由於軟包電池成組成本較高，到系統層面國內電池 的成本優勢將拉大到 0.1 元/Wh 左右。 我們認為，隨著降價壓力與日俱增，產業鏈的盈利空間將日益收窄，國內外龍頭之間的競爭力將取 決於成本控制能力。相較而言，國內企業在供應鏈上的採購優勢完全可以覆蓋能量密度與過程能力 差距帶來的成本增加。 ... 投資建議：電池格局繼續集中，關注龍頭及其生態圈企業 在行業格局確定性集中的大趨勢下，我們認為動力電池環節應關注目前已確立優勢地位的龍頭以 及策略靈活的二線企業，供應鏈方面，建議關注電池龍頭的生態圈以及進入海外供應鏈的企業。 電池環節建議關注國內電池龍頭寧德時代(300750，未評級)，材料環節建議關注進入國內外供應鏈 的細分龍頭，包括隔膜的最大供應商恩捷股份(002812，增持)，負極和塗覆巨頭璞泰來(603659， 未評級)和中國寶安(000009，未評級)（控股天然石墨負極龍頭貝特瑞），包裝殼體龍頭科達利 (002850，未評級)，前驅體龍頭格林美(002340，買入)，輕薄銅箔供應商嘉元科技(688388，未評 級)。 …… （報告來源：東方證券） 獲取報告請登錄未來智庫www.vzkoo.com。 立即登錄請點擊：「連結」

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