动力电池行业深度报告：解决续航焦虑最后一棒，快充进程加快催生材料新变化

证券研究报告|产业专题报告 解决续航焦虑最后一棒，快充进程加快催生材料新变化 动力电池行业深度报告 投资要点 电力设备及新能源 投资评级：推荐（维持） 新能源汽车发展进入高压快充加速发展时期，高压快充成为主流。电动汽车发展的核心痛点是里程焦虑，解决里程焦虑有补齐续航和提高充电速率两种途径。2023年上半年我国新能源汽车渗透率已经超过30%，后续跨越电动车渗透率鸿沟，推广快充是必然之路。快充可通过高电压或大电流实现，大电流快充方式的劣势明显，目前高电压成为了快充主要趋势。 分析师：胡鸿宇分析师登记编码：S0890521090003电话：021-20321074邮箱：huhongyu@cnhbstock.com 负极材料改进及车企纷纷布局，推进快充产业化进程加速。单方面追求充电倍率并非技术瓶颈，快充发展难点在于平衡兼顾电芯的倍率需求以及容量和能量密度需求，究其背后原理是，极化造成电池产热、负极析锂和容量损失。因此，要想实现电池超快充，需要改善电池充电过程的极化问题，关键在于对负极的离子迁移条件进行优化。对传统石墨负极材料进行改性，通过掺硅、碳包覆、导电剂、粘结剂等新材料的应用，能够提高锂离子的嵌入通道与扩散速度，从而提高负极的倍率性能。目前头部车企纷纷加速布局，快充市场空间广阔，根据测算我们预计到2025年快充渗透率有望达到30%以上，全球搭载快充的车型有望超过190万辆。 销售服务电话：021-20515355 对传统石墨负极材料进行改性具有不同方面应用。负极是快充的核心环节，二次造粒、表面碳包覆、硅碳负极是提高倍率性的三条路径；导电剂可以提升电池倍率性，目前导电炭黑国产替代加速，碳纳米管渗透率不断提升；新型锂盐LiFSI增加导电性适配快充体系，用量有望提升；硅基负极易膨胀的特性使得新型粘结剂PAA迎来发展机遇；此外，快充对性能的要求推动芳纶涂覆需求提升。 资料来源：wind，华宝证券研究创新部 相关研究报告 风险提示：新能源汽车销量增速不及预期；高压快充电池量产不及预期；大功率充电桩等配套基础设施的普及不及预期；此外文中提及的上市公司旨在说明行业发展情况，不构成推荐覆盖。 内容目录 1.新能源汽车发展进入高压快充加速发展时期..........................................................................................................................4 1.1.跨越电动车渗透率鸿沟，推广快充是必然之路............................................................................................................41.2.快充可通过高电压或大电流实现，高压快充成为主流................................................................................................5 2.负极材料改进及车企纷纷布局，推进快充产业化进程加速..................................................................................................7 2.1.解决快充发展瓶颈的关键在于对负极的离子迁移条件进行优化................................................................................72.2.头部车企纷纷加速布局，快充市场空间广阔..............................................................................................................10 3.1.快充负极：二次造粒、表面碳包覆、硅碳负极是提高倍率性的三条路径.............................................................123.2.导电剂：导电炭黑国产替代加速，碳纳米管渗透率不断提升..................................................................................153.3.电解液：快充体系下新型锂盐LiFSI用量有望提升.................................................................................................183.4.粘结剂：硅基负极带动PAA粘结剂渗透率提升........................................................................................................183.5.隔膜：快充对性能的要求推动有机涂覆需求提升......................................................................................................19 5.风险提示.....................................................................................................................................................................................22 图表目录 图1： 新能源汽车渗透率........................................................................................................................................................4图2： 消费者购买新能源车的主要原因................................................................................................................................4图3： 消费者不购买新能源车的主要原因............................................................................................................................4图4： 历年上市车型最大标称续航........................................................................................................................................5图5： 历年新上市车型平均及最小快充时长........................................................................................................................5图6： 快充实现路径................................................................................................................................................................7图7： 充放电过程电池极化示意............................................................................................................................................8图8： 负极析锂现象及其危害................................................................................................................................................9图9： 不同充电倍率下人造石墨负极可用比容量...............................................................................................................9图10： 一次颗粒人造石墨颗粒SEM照片......................................................................................................................12图11： 二次颗粒人造石墨SEM照片...............................................................................................................................12图12： 锂离子在无包覆/有包覆石墨材料中嵌入模式对比..............................................................................................13图13： 不同软化点沥青包覆天然石墨的倍率性能...........................................................................................................13图14： 不同包覆比例石墨的倍率性能，高倍率下碳包覆含量高，倍率性能更强......................................................13图15： 经过涂覆的颗粒表面更粗糙，可以减少负极与电解液的直接接触...................................................................13图16： 负极比容量与倍率性能对比...................................................................................................................................14图17： 中国硅基负极出货量...............................................................................................................................................14图18： 不同导电剂分类...................................................................