圆柱锂电成本偏低、一致性优秀，适配小型动力系统。市面主流的锂离子电池根据制备形状及材料分类，可分为圆柱型硬壳、方型硬壳及软包电池。三条技术路线经过较长时间历史演变，形成了目前圆柱型主流用于小型动力系统；方型主流用于国内新能源汽车；软包主要用于海外新能源汽车及3C端的应用图景，而在多数应用场景上也具备互相替代功能。相较于方型硬壳电池而言，圆柱型电池目前制备工艺已相对成熟，具备成本低、一致性程度高、放热性能优秀等优点，但也具备PACK后能量密度偏低、车用BMS要求较高等不足。较低的生产成本和优秀一致性使得圆柱适配于批量生产、需求较强的小型动力系统（电动工具、轻型电动车）领域。
图：各类锂离子电池比较
工具用电池附加值偏高，成本传导能力更强。圆柱型锂电池最早技术路线追溯于1992年，为日本Sony公司研制，彼时主要用于消费电子领域。2008年，特斯拉布局电动车领域并选择松下作为核心供货商，初步奠定了圆柱型电池于新能源电动车领域的应用。圆柱型电池根据应用场景不同，可分为消费电池，工具用动力电池，以及新能源车用动力电池；从性能端来看，新能源车用动力电池由于对续航和安全性的要求，对能量密度、循环性、放热性等要求更高；而工具用动力电池由于瞬时放电的需求和使用环境的复杂性，对电芯的放电能力及对恶劣环境的适应能力有所要求。从售价端来看，由于一致性要求更强及原材料容量更大等多个因素，车用圆柱型电池单颗售价相对偏高。横向比较，工具用电池相对车用电池和消费电池的成本传导能力更强，附加值相对偏高；2021H1头部企业毛利率近30%。
电动工具适配型号为18650与21700，大规格电池使用逐步提升。圆柱型电池型号编号为五位数，以18650电池为例，前两位数字代表圆柱直径，为18mm；三四位数字代表圆柱高度，为65mm；最后一位数字代表电池形状，0即指圆柱型电池。目前市面主用的圆柱型电池型号包括10400、14500、18500、18650、21700、26650、32650等型号，特斯拉最新推出的46800电池有望引领新一代动力电池潮流。其中电动工具主用的电池型号为18650和21700电池：规格越大的电池由于内容材料更多，往往具备更大的标称容量；倍率性能要求未来大规格电池在使用中占比逐步提升。
电动工具是指运用电动机或电磁铁，通过传动机构驱动工作头的机械化工具；生活中常见的电动工具主要有角磨机、冲击钻、电钻和冲击扳手等。我们认为的电动工具同样包括户外工具（Outdoor Power Equipment）如割草机、打草机等。
无绳电动工具具备显著优势，锂电为其核心电源。按照电动工具的使用形式，可将其分为无绳和有绳电动工具；相比有绳工具，无绳电动工具舍弃了电力线，采取电池包供电，具备显著的安全优势和便利优势，在高空作业、恶劣环境下具备其使用优势。无绳工具电源可分为锂电池、镍镉电池和镍氢电池；受欧盟2017年禁止无绳电动工具使用含镉电池的政策影响，无绳电动工具中锂电池电源占比迅速增加；根据EVTank，2019年全球锂电占比已达87%。
无绳市场复合增速近10%，2025渗透率有望达61%。根据弗若斯特沙利文估计，2020年无绳电动工具市场达139亿美元，有绳电动工具市场达127亿美元，无绳化渗透率为52.3%。受益于行业无绳化趋势，2025年预计无绳电动工具渗透率有望达到60.9%，整体市场规模有望达到近220亿美元，预期复合增长率达9.9%。根据EVTank及伊维经济研究院数据，2020年全球电动工具产量达4.9亿台，预计2025年将达到7亿台；届时无绳化电动工具产量有望超4.8亿台。
工业级电动工具复合增速超6%。按终端用户类别分类，电动工具可分为工业级、消费级与OPE（户外园林工具），工业级电动工具指工业级的电锯、电钻等；消费级电动工具则指电动螺丝刀等家用锂电设备。根据沙利文数据，2020年专业级电动工具市场规模有望达到202亿美元，消费级电动工具市场规模达到89亿美元；至2025年专业级电动工具市场规模可达271亿美元，复合增速近6.1%。2020年全球OPE市场为85亿美元，预计2025年市场规模为112亿美元，复合增长率达5.3%，2025年无绳OPE市场规模预计为56亿美元，复合增长率达9.0%。
工业级及园林工具标配10个电芯，实际电芯需求有望超预期。单个圆柱型锂电芯的标称电压在3.6-4.1V之间。据我们保守统计，单个电动工具配备两套电池PACK：一个消费级电动工具电池PACK约在12-16V左右，需要6-8个锂电芯；专业级电动工具和园林工具电池PACK的标称电压约在20-21V左右，需要10个锂电芯，且对电芯的容量要求显著高于消费级。部分专业级电动工具和园林工具的电池PACK需求可达20个以上。
图：工具PACK测算（以TTI旗下品牌为代表）
我们用自下而上的两种方式测算工具用圆柱型锂电芯市场规模：
1. 无绳电动工具中锂电芯成本占比近20-30%，根据无绳电动工具市场规模我们预测锂电芯市场规模至2025年可达44-66亿美元。以单颗电芯单价1-1.5美元估计，2025年锂电芯需求量中位数近44亿颗，较2020年需求新增24亿颗。
2. 根据我们估计，2025年无绳电动工具产量近4.9亿台。假设2020年单个无绳电动工具配备电芯数量为8颗，随工业级和园林工具增速加快，至2025年配备电芯数量为10颗，2025年锂电芯需求量约为48.9亿颗，较2020新增25亿颗。
至2025年，我们估计的新增工具用锂电池需求约24-25亿颗，以单颗电芯8元计算，释放市场增量有望达200亿元。我们认为市场需求中仍有以下超预期因素：
1. 无绳化渗透率提升超预期。我们估计至2025年，无绳化渗透率在61-70%，实际无绳化进度有望加快；
2. 单台工具配备电芯数量超预期。我们估计2025年单台无绳工具配备电芯数量为10颗，而含电芯较多的工业级电动工具和无绳OPE增速显著快于消费级电动工具，实际配备电芯数量有望增加。
海外龙头长期垄断电芯市场。根据真锂研究数据，2018年，锂芯电池市场格局CR3近75%，前三名均为海外龙头厂商；作为锂电池全球龙头，三星SDI长期位于工具用锂芯市场市占率前端，2016年市占率即超50%。
海外龙头转向新能源车，国产电芯机遇已至。随新能源车的大幅兴起，国内外主流电池厂商转向新能源车电池研发，电动工具产能建设进入停滞；根据三星SDI公开信息，公司将集中进行小型圆柱电池中EV/ESS相关产品研发推进，并计划将EV产品营收占比于今年的10%提升至明年的20%。从2020年市场格局来看，海外厂商份额有所下滑，国产电芯如天鹏电源、亿纬锂能、海四达等市场份额显著提升。
国产电芯折价约50%，性价比优势凸显。目前，国内主流电芯厂商已完成技术路径的基本积累，技术领衔企业如天鹏电源、长虹三杰能实现21700大规格、高倍率、高能量密度的倍率电芯产出，自动化效率同样位于业界前列。从价格端来看，国产电芯价格仍较海外厂商价格便宜近50%，性价比优势凸显。
产能竞赛开启，国内厂商加急扩产。进入核心供应链的主要国产厂商加急进入电动工具电芯产能竞赛，蔚蓝计划于明年年底前实现13亿颗左右产能，长虹计划实现7亿颗左右产能。据不完全统计，截至2021H1国内主流厂商合计圆柱型锂芯产能供给近似为16-18亿颗，目前规划新增产能约为22-23亿颗。整体来看，2021年电芯需求仍呈紧平衡状态，至2025年国内新增规划圆柱用锂芯产能22-23亿颗，仅能覆盖电动工具用锂芯部分。
相较于新增25亿颗产能需求，国内主流厂商规划产能约23亿颗左右，我们认为在此情形下供需缺口仍将较长时间持续，其中超预期因素如下：
1. 电动二轮车和扫地机器人新增需求。工具用锂芯同样可用于轻型车和扫地机器人市场，据真锂研究，至2025年新增轻型车和扫地机器人需求约为10-15亿颗。
2. 供应链壁垒。据弗若斯特沙利文，2020电动工具CR10达73%，而前四大品牌市占率近60%。进入核心供应链的国产厂商目前仍偏少，实力偏弱电芯厂新增产能难以消化，而优质厂商需求持续高企。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
