发展的核心痛点—里程焦虑。解决里程焦虑有两种途径：1）提续航；2）提充电速率。这是此时提快充？提续航边际难度增大+效用递减，快充成为缓解里程焦虑的发力点。
提升续航里程边际难度加大+效用递减。过去10年，宁德通过升级化学材料将电池包能量密度提升了两倍达到180wh/kg，让电动 车续航里程从不到200公里提升到超过700公里。此外主流车续航在400公里以上，已能满足消费者的基本通勤需求，继续往上提 升技术难度加大效用递减。
提升充电速率成为新的发力点。消费者续航焦虑逐步化解的同时，但伴随而来的是，需求侧对充电便捷性的考量。能否像传统车 加油一样实现快速充电，成为用户端关注的新“痛点”。
快充是什么？即大功率充电，可理解为充电功率大于125KW。业内没有清晰的定义何为“快充”，我们将其定义为充电功率大于125kw。行业对大功率充电（快充）没有明确规定，属于较宽泛的行业术语，我们认为可理解为 125 kW 以上的充电功率为大功率。
目前特斯拉第二代充电技术的最大功率为 120 kW，特斯拉第三代充电技术的最大充电功率能达到 250 kW（这个对应到充电时间，60度电的车充电时间=60/250=0.48h约等于30min， 但需要注意实际不能一直保持最大功率充电）。
800V高电压是实现超级快充的重要途经
中国科学院院士欧阳明高在多个场合坦言，解决充电的后顾之忧，需要更大功率的快充技术，超级快充是大势所趋，行业需要推 进电动汽车采用800V甚至更高的电压平台架构。
自保时捷Taycan全球首次推出800V高电压电气架构以来，2021年，国内外车企掀起一轮800V电压平台车型发布潮，以图抢占 大功率快充新高地。国内：比亚迪、广汽埃安、华为、极氪、极星、小鹏、岚图、理想等国内主机厂也相继推出或计划推出800V平台。
海外：宝马、通用、起亚、现代、戴姆勒、Lucid等启动800V高压平台的研发与布局，部分已发布800V平台架构或规划。如起亚 EV6全系车型支持400V和800V充电，电量从30%到80%仅14分钟；现代IONIQ5最新800V高电压平台支持高达350kW的超大功率充电。
快充的投资机会在于：电芯材料、电池和800V高电压趋势下的零部件
电芯材料和电池
衡量电池的快充即电芯的倍率性能，高倍率需解决析锂副反应和热效应。
目前主流的动力电池包，已经能够支持2C充电倍率（充电倍率是充电快慢的一种量度，充电倍率=充电电流/电池额定容量）。充 放电倍率决定了电芯的脱嵌锂反应的速率，同时也会伴随不同程度的产热或析锂，倍率越高析锂和产热越严重。
析锂副反应：锂离子电池是基于锂嵌入反应设计，但是当负极电流过大或温度过低时，负极电位低于Li/Li+参考电极的电位时，可 能会发生锂金属电池才有的锂转化反应，产生金属锂，这也就是所谓的析锂，随着更多的锂在SEI膜下沉积使得SEI膜破裂，锂表 面又生成新的SEI膜，锂盐浓度逐渐降低。锂金属开始垂直于极片表面生长，形成锂枝晶。如果枝晶刺破隔膜导致内短路会较快 电池产热。
热效应：根据焦耳定律，发热量是电流的平方关系，800V高电压只是降低了充电线缆中的发热量，而锂离子电池单体电芯的电 压是不可能大幅提高的，它们必须忍受大电流带来的发热量两方面问题：1）发热总量：电芯本身的散热性能和电池包整体的散 热性能都需要加强；2）不均匀性：在快充时电芯内部的最大温差高达10°C以上，正极温度最高。
实现快充关键在于负极，从而衍生出导电剂、电解液添加剂、粘结剂的需求。
负极对快充的影响强于正极。多项研究表明，正极的降解和正极CEI膜的增长对传统锂离子电池的快充没有影响。影响锂沉积和 沉积结构（析锂）的因素包括：1.）锂离子在负极内的扩散速率（考虑石墨改性，通过加导电剂提升离子导电性）；2）负极界面 处电解质的浓度梯度；3） 电极/电解质界面的副反应（改善电解液添加剂）。
实现快充对材料产业链影响如下：
负极：1）对石墨材料进行改性处理（表面包覆、混合无定型碳）；2）采用硅负极。硅从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通道， 而石墨只能从层状的端面方向提供锂离子嵌入和脱出的通道，且硅嵌锂电位高，析锂风险小，能够容忍更大的充电电流（Si:0.4V vs C:0.1V）。
导电剂：碳纳米管CNT在对石墨材料和硅负极的处理上均有应用。石墨负极可以加CNT改性，硅负极离子导电性大大低于石墨负 极，需添加高性能导电剂（单壁碳管）改善。
电解液：在以酯类有机物为溶剂(碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯)(EC/EMC)的常规电解液中，含双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)的电解液具有 比含其他锂盐(LiFSI > LiPF6 > LiTFSI> LiClO4 >LiBF4 )电解液更高的电导率，且其含氟量较低，更为环保，因此LiFSI更利于 快充。粘结剂：若采用硅负极，负极粘结剂采用PAA更为匹配（石墨体系下是SBR）。
硅负极：预计25年全球市场空间有望达300亿+，21-25年复合增速135%
我们预计23/25年全球硅负极需求量有望达12/52万吨，市场空间88/319亿元。核心假设如下：
负极需求：根据鑫椤锂电数据，21年负极全球产量88万吨，我们预计22年增速在55%，后续在40%。
硅基负极渗透率：21年为历史数据，我们预计硅负极在23年迎来放量拐点预计渗透率达6.5%，25年达14%，渗透率的假设和大圆 柱放量相匹配。21年大圆柱未放量下硅负极渗透率在1.5%，23-25年大圆柱驱动下，硅负极渗透率分别在6.5%、9.5%、14%。
硅基负极单价：根据硅纯品价格和人造石墨价格按照加权平均而得，纯品硅掺杂比例在提升22年在5%，预计25年达10%，纯品硅 价格22年在45万元/吨，25年降至30万元/吨，人造石墨22年在6万元/吨，25年降至4万元/吨。我们预计硅基负极（复合品）22年 单价在8万元/吨。25年降至6.1万元/吨，价格下降但性能显著提升（硅掺杂比例在提升）。
单壁碳管：碳纳米管(CNTs)是一种新型的石墨材料，分为单壁、双壁和多壁。碳纳米管是由石墨片层卷曲而成的圆柱形结构，直径范围一般 为一纳米至几百纳米，管状纤维的长度变化范围很大，一般为几微米到几千微米，因此碳纳米管的长径比（长度与直径的比值）范围为一千到十万。碳纳米管可以分为单壁、双壁和多壁碳纳米管，其主要差别在于碳纳米管结构中石墨片层的数目。
单壁碳管是碳纳米管的发展方向，但目前价格高昂。单壁碳纳米管直径更小、长径比更大，理化性能更优、导电性能更好、添加量 更少、对能量密度和循环寿命提升效果更为明显，且更适用于硅基负极材料中，因此成为各碳纳米管生产企业未来的重点研究方向。
PAA粘结剂正处于国产替代中，技术溢价带来高毛利
锂电粘结剂正经历国产替代过程。锂电用PVDF主要由法国（阿科玛）、日本（吴羽）企业垄断，负极粘结剂SBR、CMC主要由 日本企业垄断。正负极粘结剂正经历国产替代过程，正极粘结剂国内企业主要有东岳集团、东阳光（璞泰来持股55%）等，负极粘 结剂国内企业有长兴材料（台湾企业，产品为PA系）、茵地乐（产品为PA系）、研一新材料（产品为PA系）。
从电芯倍率和技术储备看看，宁德时代较为领先，已实现4C充电
快充第二大问题热效应考验的是电池厂，此外电芯最终能实现多少倍率快 充也考验的是电池厂。目前主流电芯实现的1-2C的充电倍率，从年报数 据看，宁德实现的倍率性能上限高于亿纬锂能（其他公司无可比数据）， 乘用车最大倍率在4C，亿纬锂能在3C。
宁德时代快充技术能充分发挥自主研发的快充型电芯的快充性能，最快5分 钟充至80%电量。目前其超快充技术已经涵盖电子网、快离子环、各向同 性石墨、超导电解液、高孔隙隔膜、多梯度极片、多极耳、阳极电位监控 等。
零部件
电压平台提升，哪些零部件需要升级？
电驱动系统从400V提升至800V，800V回路中功率器件电压平台要同步提升，高压线、电机设计等相应配套设施都要进行优化，电气 系统绝缘、散热系统等也需要升级。
800V回路中，电池、功率器件（电机电控、OBC、 DC-DC，也包括里面的一些零部件：电容、电感等）、PDU(包括继电器、熔断器）、 连接器等需要升级。我们重点探讨继电器、熔断器、薄膜电容、电感：
元器件：在450V下，Si-IGBT的实际耐压需求接近650V，而当电压提升到800V，Si-IGBT的实际耐压需求将达到1200V，之前适用于400V 的Si-IGBT模块将不再适用。同时，继电器、熔断器、薄膜电容也会受到高压的影响，使用寿命会出现下降，需要选择具有更高的耐 压值的元器件。
合金软磁粉芯：随着充电电压达到800V，需要升压电感进行升压，特别是PHEV车型，须安装升压模块，对软磁合金粉芯使用需求提 升。纯电动汽车金属磁粉用量为0.6-0.8kg/辆，混动汽车用量为2-3kg/辆。
京公网安备 11011202001138号
