电力设备行业电动车高压快充系列报告之电池&材料篇：高压快充凭风起，技术升级正当时

1分析师：尹沿技（SAC职业证书号S0010520020001）2023年8月24日电动车高压快充系列报告之电池&材料篇证券研究报告——高压快充凭风起，技术升级正当时 2报告要点现阶段高压快充和换电将并行发展，相互补充，共同构成新能源汽车快速补能场景。随着新能源汽车渗透率不断提升，虽然动力电池能量密度和续航里程均实现大幅提升，然而消费者里程焦虑问题仍较为显著。如何实现高效率补能，仍是行业当前亟待解决的问题，以蔚来 、宁德为首的主机厂和电池厂推出的换电方案，广汽、小鹏、华为等为首的车企和互联网巨头推出的超级快充方案，均尝试解决电动车高效补能问题。在自动驾驶和人车交互等智能化尚未成熟落地之前， 车企较难以此建立护城河，故换电模块和接口很难做到统一。而车企自主搭建的高压快充平台以及充电设施将成为竞争的优势之一。高压快充将是继高镍之后动力电池又一次影响较为全面的重大技术升级。快充模式下，从电池材料到电芯体系设计以及充电模式等都会影响到电池的性能保持，材料原子层级到车用系统层级都可能成为影响锂离子电池快速充电的因素。我们认为超级快充将减缓车企在能量密度和续航里程的军备竞赛，降低车企的成本压力，对于动力电池而言，将是继高镍之后又一次影响较为全面的重大技术升级。动力电池和上游材料将率先受益技术升级。动力电池作为新能源汽车电量存储和释放的媒介，超级快充车型的动力电池将是最早实现升级的核心部件。快充电池作为复杂的电化学体系，实现快充性能的提升，涉及到电池体系的重新设计、负极材料的改性、电解液配方的优化、隔膜的升级、导电剂、粘结剂等辅材的搭配等。 nPoNnQsRqMpRsMqPmQtO6M8Q8OtRpPsQpMiNoOxPfQmOqM6MnMoOvPpOsRuOoMxP3报告要点此轮技术升级，电池端我们重点看好在基础研发领域长期投入的头部企业，材料端看好具有优异快充性能的负极企业，具有特殊添加剂、新型锂盐的电解液企业和受益于快充渗透率持续提升的碳纳米管导电剂企业。投资标的：宁德时代、杉杉股份、中科电气、信德新材、璞泰来、新宙邦、天奈科技、黑猫股份电池 (宁德时代：公司通过多年的研发投入和技术积累，将充分受益此次技术升级带来的变革，继续保持强有力的竞争优势；)负极 (杉杉股份：快充型负极突破快充极限，领先优势明显；中科电气：专注石墨负极，研发实力强劲；信德新材：负极包覆龙头；璞泰来：高端负极龙头，相关技术积淀深厚)电解液 (新宙邦：添加剂种类丰富，布局溶剂和新型锂盐)导电剂 (天奈科技：碳纳米管龙头， 受益于快充渗透率提升；黑猫股份：炭黑龙头，材料端放量在即)风险提示：高压快充进展不及预期、政策不及预期、下游新能源汽车需求不及预期、其他高效率补能技术出现等。 4关注标的公司收盘价涨跌幅归母净利润（亿元）利润增速PE23-08-2123-08-2120222023E2024E20222023E2024E20222023E2024E宁德时代232.96-1.23%307.29461.47616.7792.89%50.17%33.65%31.2722.1916.61杉杉股份13.51-1.10%26.9129.9536.67-19.42%11.30%22.41%15.3110.218.34中科电气11.27-1.49%3.645.9210.34-0.35%62.53%74.72%40.8813.777.88信德新材51.71-6.83%1.492.403.338.21%60.87%38.93%50.4222.0115.84璞泰来35.73-2.91%31.0441.1953.7077.53%32.68%30.38%23.2517.4913.41新宙邦48.16-1.79%17.5815.3521.1834.57%-12.73%38.05%18.4323.8617.41天奈科技27.90-4.45%4.245.217.6743.37%22.75%47.24%42.2818.4012.50黑猫股份11.78-2.97%0.092.475.14-97.95%2,688.93%108.13%1,011.9735.3917.00资料来源：iFinD机构一致预测，华安证券研究所整理 5目录1政策落地，车企发力，快充电池加速渗透23高压快充推动电池&材料升级4投资标的推荐高压平台架构下电池企业快充赛跑 6新能源汽车动力电池主要通过充电和换电两种方式实现补能。按照不同充电技术分类，充电桩可分为直流桩和交流桩。交流充电桩，俗称“慢充”，一般是小电流、桩体较小、安装灵活，充电速度较慢，由于技术成熟，成本较低，一般集中在居民小区。直流充电桩，俗称“快充”，一般是大电流，桩体较大，可以提供足够功率，短时间内充电量更大，实现快充要求，因此多集中在对充电效率要求较高的场所，比如高速公路服务区、集中型充电站等地。按充电技术，充电桩可分为直流桩和交流桩资料来源：充换电研究院，华安证券研究所整理交流充电桩电气系统原理图直流充电桩电气系统原理图 7充电时间由电压和电流共同决定。对于充电桩而言，充电时间=电池容量/充电功率，由于增大电池容量提高电动车的续航能力，这是发展的必然趋势，因而想要缩短充电时间，大功率充电是最佳解决方案之一。又因功率=电压×电流，想要缩短充电时间，可以通过增大电流和提高电压的方法来增大充电功率。快充可以分为高电压快充和大电流快充，高压快充更受桩企和车企的偏爱。大电流快充对散热性的要求较高，高电压快充则可以提升安全性和能量转换效率，因而高压快充获得了大部分桩企和车企的青睐。快充可以分为高电压快充和大电流快充资料来源：华安证券研究所整理快充方案介绍大功率快充高电压大电流比亚迪e 平台 3.0Tesla：Model 3&S 8国家和地方政策接连落地，快充网络建设按下快进键政策法规名称颁布部门颁布时间涉及内容《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》国务院办公厅2023-061.优化完善网络布局：建设便捷高效的城际充电网络、互联互通的城市群都市圈充电网络 、结构完善的城市充电网络、有效覆盖的农村地区充电网络。2.加快重点区域建设：积极推进居住区充电基础设施建设，大力推动公共区域充电基础设施建设。3.加强科技创新引领：提升车网双向互动能力，鼓励新技术创新应用，加快推进快速充换电、大功率充电、智能有序充电、无线充电、光储充协同控制等技术研究。《关于加快推进充电基础设施建设 更好支持新能源汽车下乡和乡村振兴的实施意见》国家发展改革委、国家能源局2023-05创新农村地区充电基础设施建设运营维护模式：（1）加强公共充电基础设施布局建设；（2）推进社区充电基础设施建设共享；（3）加大充电网络建设运营支持力度；（4）推广智能有序充电等新模式；（5）提升充电基础设施运维服务体验。《关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知》工业和信息化部等八部门2023-011.促进新技术创新应用。加快智能有序充电、大功率充电、自动充电、快速换电等新型充换电技术应用，加快“光储充放”一体化试点应用。2.完善充换电基础设施。优化中心城区公共充电网络建设布局，加强公路沿线、郊区乡镇充换电基础设施建设和城际快充网络建设。《加快推进公路沿线充电基础设施建设行动方案》交通运输部、国家能源局、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司2022-08以满足电动汽车出行需求、带动电动汽车消费、促进电动汽车产业发展为导向，健全完善工作机制，充分调动各方力量，加快推进公路沿线充电基础设施建设。探索推进新技术新设备应用，推动城市群周边等高速公路服务区建设超快充、大功率电动汽车充电基础设施，提升充电效率。支持电动汽车生产、大型运输等企业在服务区（站）建设布局换电站。新能源发展之初，关于车桩比等充电问题就甚嚣尘上，经过多年的建设，覆盖全国的充电网络初步形成，早期电动车的电池技术水平的限制，主要以低倍率慢充为主。快充国家政策汇总资料来源：中国政府网，华安证券研究所整理 9国家和地方政策接连落地，快充网络建设按下快进键资料来源：中国政府网，华安证券研究所整理政策法规颁布部门颁布时间涉及内容《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》发展改革委、能源局、工业和信息化厅等2022-011.优化城市公共充电网络建设布局：进一步优化中心城区公共充电网络布局，加大外围城区公共充电设施建设力度，提升公共充电服务保障能力。2.加快高速公路快充网络有效覆盖：力争到2025年，国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域的高速公路服务区快充站覆盖率不低于80%，其他地区不低于60%。《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》国务院办公厅2020-10依托“互联网+”智慧能源，提升智能化水平，积极推广智能有序慢充为主、应急快充为辅的居民区充电服务模式，加快形成适度超前、快充为主、慢充为辅的高速公路和城乡公共充电网络。《打赢蓝天保卫战三年行动计划》国务院2018-06在物流园、产业园、工业园、大型商业购物中心、农贸批发市场等物流集散地建设集中式充电桩和快速充电桩，为承担物流配送的新能源车辆在城市通行提供便利。《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》国务院办公厅2014-07研究在高速公路服务区配建充电设施，积极构建高速公路城际快充网络。随着远距离出行需求增多，2014年以高速公路服务区配套建设快充网络为基础的政策开始提出，2020年政策提出居民充电服务慢充为主、应急快充为辅、公共充电网络快充为主、慢充为辅的建设思路。2022年政策提出在我国现行直流充电接口技术方案基础上，进一步提高充电电流电压，全面支持快充基础设施的建设。2023年最新政策提出要通过加强科技创新引领，从而提升车网双向互动能力，鼓励新技术创新应用，加快推进快速充换电、大功率充电、智能有序充电、无线充电、光储充协同控制等技术研究。快充国家政策汇总（承上） 10新能源汽车需求呈爆发式增长，以纯电动车为主新能源汽车需求的爆发式增长：在各国政策的大力支持下，下游车企加大新能源业务发展力度，推动优质新能源车型投放、续航里程提升、智能驾驶体验优化和配套设施进一步完善，消费需求显著提升。2022年新能源汽车销量为688.7万辆，23年上半年新能源汽车保有量达1620万辆，同比增长近53%。电动汽车以纯电为主：2023年上半年，新能源汽车销量为374.7万辆， 同比增长44.1%，其中纯电新能源汽车实现271.9万辆的销量，占比72.56%；插电式混合动力售出102.5万辆，占比27.36%。资料来源：国家统计局，中国汽车工业协会，iFinD，华安证券研究所整理我国新能源汽车保有量达1620万辆纯电新能源汽车占比72.56%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%02004006008001000120014001600180020162017201820192020202120221H23我国新能源汽车保有量（万辆）我国新能源汽车销量（万辆）新能源汽车保有量yoy新能源汽车销量yoy0.08%27.36%72.56%燃料电池插电式混合动力纯电动 11为匹配用户快速充电需求，车企正加快发展大功率高压快充，充电时间向10分钟以内迈进。2021年以来 ，国内外车企掀起了一轮800V电压平台车型发布潮，广汽埃安、比亚迪e3.0、小鹏G9的800V高压车型充电仅需5min，此外北汽极狐、东风岚图、长安C385、吉利极氪001等高电压平台车型均已经实现上市销售。高电压架构将成为下一代电动汽车主流平台资料来源：华为《 中国高压快充产业发展报告（2023-2025） 》，华安证券研究所整理800V 高压平台车型是当前头部车企布局的主力广汽埃安：800V 高压平台，充电 5min，续航 200km极狐 αS：800V 高压平台，充电 10min，续航 197km东风岚图：800V 高压平台， 充电 10min，续航 400km长安 C385：800V 高压