核心观点提升续航里程边际效用递减，快充越来越重要。电动车发展的核心需求痛点是里程焦虑，里程焦虑可通过提升续航/提升充电速率改善。提升续航路径技术迭代边际效用递减，提升充电速率成为新的发力点，此外今年到明年上的新车型中快充车型占比较高（据我们不完全统计，22年上市的45款新车型中有22款是快充车型，我们按大于125KW功率定义的快充，若按自己标榜自己是快充的车型有31款），故我们认为快充是产业趋势。快充也就是大功率充电（产业内没有明确的定义，我们一般可认为充电功率大于125KW的），实现大功率充电涉及充电端、车企端（零部件）、电池端，本文主要论述电池端，对于电芯来说倍率越高充电速率越高，但高倍率会带来更为严重的析锂副反应（负极端）和产热效应。析锂可通过改进负极材料、电解液添加剂、导电剂等改善：1. 负极：1）对石墨材料进行改性处理（表面包覆、球形化、加CNT）：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，从这个角度看硅负极快充性能更优，但硅负极离子导电性大大低于石墨负极，故硅负极需添加高性能导电剂（单壁碳管）以弥补这个缺点。1. 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。1. 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。1. 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）。快充第二大问题热效应考验的是电池厂，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，我们不太能从产品层面直观比较电池厂快充能力差异，但可从市面上畅销的快充车型反推电池厂快充水平，可以看到宁德时代、欣旺达出境率较高。此外，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）投资建议1. 电池公司重点推荐【宁德时代】、【亿纬锂能】（大圆柱亦系快充最好的载体）、【欣旺达】（配套的理想L9、小鹏G9的充电功率高达330、480KW）。1. 材料公司重点推荐硅负极进展领先的【贝特瑞】。碳纳米管龙头+单壁碳管放量在即的【天奈科技】，参股公司系新型负极粘结剂PAA龙头（茵地乐，持股26%）的【璞泰来】，LiFSi龙头【天赐材料】。正文1、为什么在这个时间点提快充？电动车发展的核心痛点——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。提升续航里程边际效用递减。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。目前大部分续航500公里+的车型充电从10%到80%需要的时间在半小时左右（但0到100%通常需要2小时，最后20%耗时长是因为现在的快充多采用大电流的方式，为防止电池长时间大电流引发过热，最后20%电池BMS管理系统会介入降低电流），与前几年手机电池的“充电5分钟，通话2小时”的传奇相距甚远。图：目前主要电动车里程数与快充时间（横纵为WLTC里程，单位公里）来源：欧洲汽车那些事儿、天风电新2、快充是什么？电动车充电分为交流慢充和直流快充，要想实现“快充”需依赖直流快充，决定充电速率的指标是充电功率。1. 交流慢充：使用交流电充电功率多在10kW以内的系统。充电过程往往需6-8小时，甚至更久。1. 直流快充：使用直流电以50-60kW左右的功率进行充电的系统。一般半个小时可充满百分之八十，但是电池在充电超过80%后充电速度往往开始下降跟慢充无异。图：直流快充和慢充的对比来源：第一电动网、天风电新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，并且保持在125KW时间越长越好。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 120kW，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）。3、如何让实现快充？快充的实现涉及充电端、整车端、电池端，本文主要从电池端分析如何实现快充，衡量电池端的快充即电芯的倍率性能。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。从电池角度看，实现快充首先需要理解快充带来的问题，主要为析锂副反应和热效应。1. 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，就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。1. 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。图：大功率充电对锂电池的影响来源：汽车之家、天风电新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：1. 负极：1）对石墨材料进行改性处理（表面包覆、球形化、加CNT）：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，从这个角度看硅负极快充性能更优，但硅负极离子导电性大大低于石墨负极，故硅负极需添加高性能导电剂（单壁碳管）以弥补这个缺点。1. 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。1. 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。1. 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）。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，我们不太能从产品层面直观比较电池厂快充能力差异，但可从市面上畅销的快充车型反推电池厂快充水平，可以看到宁德时代、比亚迪，欣旺达（且配套的小鹏、理想两款车型功率高达480、330KW）出境率较高。此外，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）图：相关快充车型、电池供应商来源：汽车之家、天风电新图：电池公司电芯性能对比来源：公司年报、天风电新4、投资建议1）电池公司重点推荐【宁德时代】、【亿纬锂能】（大圆柱亦系快充最好的载体）、【欣旺达】（配套的理想L9、小鹏G9的充电功率高达330、480KW）。2）材料公司重点推荐硅负极进展领先的【贝特瑞】。碳纳米管龙头+单壁碳管放量在即的【天奈科技】，参股公司系新型负极粘结剂PAA龙头（茵地乐，持股26%）的【璞泰来】，LiFSi龙头【天赐材料】。具体弹性测算，欢迎私信（之前算过很多遍，不再赘述）。