電車2.0快充時(shí)代補(bǔ)能提效從電池材料、零部件看投資機(jī)會(huì)

1、資料來源：起點(diǎn)鋰電大數(shù)據(jù)、高工鋰電公眾號(hào)、天風(fēng)證券研究所電動(dòng)車發(fā)展的核心痛點(diǎn)里程焦慮。解決里程焦慮有兩種途徑：1）提續(xù)航；2）提充電速率。提升續(xù)航里程邊際難度加大+效用遞減。過去10年，寧德通過升級(jí)化學(xué)材料將電池包能量密度提升了兩倍達(dá)到180wh/kg，讓電動(dòng) 車?yán)m(xù)航里程從不到200公里提升到超過700公里。此外主流車?yán)m(xù)航在400公里以上，已能滿足消費(fèi)者的基本通勤需求，繼續(xù)往上提 升技術(shù)難度加大效用遞減。提升充電速率成為新的發(fā)力點(diǎn)。消費(fèi)者續(xù)航焦慮逐步化解的同時(shí)，但伴隨而來的是，需求側(cè)對(duì)充電便捷性的考量。能否像傳統(tǒng)車加油一樣實(shí)現(xiàn)快速充電，成為用戶端關(guān)注的新“痛點(diǎn)”。為什么在此時(shí)提快充？提續(xù)航邊際

2、難度增大+效用遞減，快充成為緩解里程焦慮的發(fā)力點(diǎn)資料來源：第一電動(dòng)網(wǎng)、太平洋汽車、電動(dòng)汽車大功率充電技術(shù)研究與應(yīng)用張海艷等、電動(dòng)汽車大功率充電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究吳鵬飛等、天風(fēng)證券研究所電動(dòng)車充電分為交流慢充和直流快充，要想實(shí)現(xiàn)“快充”需依賴直流快充，決定充電速率的指標(biāo)是充電功率。業(yè)內(nèi)沒有清晰的定義何為“快充”，我們將其定義為充電功率大于125kw。行業(yè)對(duì)大功率充電（快充）沒有明確規(guī)定，屬于較寬 泛的行業(yè)術(shù)語，我們認(rèn)為可理解為 125 kW 以上的充電功率為大功率。目前特斯拉第二代充電技術(shù)的最大功率為 120 kW，特斯 拉第三代充電技術(shù)的最大充電功率能達(dá)到 250 kW（這個(gè)對(duì)應(yīng)到充電時(shí)間，6

3、0度電的車充電時(shí)間=60/250=0.48h約等于30min， 但需要注意實(shí)際不能一直保持最大功率充電）?？斐涫鞘裁?？即大功率充電，可理解為充電功率大于125KW方向技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)整車整車耐高壓、絕緣防護(hù)設(shè)計(jì)整車耐高溫、熱管理解決方案整車三電設(shè)備高壓控制策略動(dòng)力電池高比能電池技術(shù)高比能電池4-6C高速充電技術(shù)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)技術(shù)充電設(shè)備元器件耐壓、絕緣防護(hù)設(shè)計(jì)充電樁發(fā)熱保護(hù)、充電線纜冷卻降溫技術(shù)智能分配充電功率技術(shù)與舊版車型充電的兼容預(yù)防過充的電流控制技術(shù)表：不同領(lǐng)域大功率充電技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)資料來源：鉅大鋰電、高工鋰電、特斯拉官網(wǎng)、太平洋汽車、汽車之家、中國(guó)汽車報(bào)、天風(fēng)證券研究所大功率充電可通過高電壓或

4、大電流實(shí)現(xiàn)，通過高電壓實(shí)現(xiàn)快充更為主流根據(jù)P=UI（P是充電功率、U是充電電壓、I是充電電流）。實(shí)現(xiàn)大功率充電有兩種方式：1）提高電流 2）提升電壓。高壓平臺(tái)優(yōu)勢(shì)在于提升效率，降低熱損耗，缺點(diǎn)在于需大幅改變現(xiàn)有充電設(shè)施。優(yōu)點(diǎn)：1）能量/功耗損失小 ：在功率相同的情況下，電壓越高通過汽車線路的電流越小，由Q=I2Rt可知產(chǎn)生的功率損耗也越小。2）電機(jī)驅(qū)動(dòng)效率更高 ：電流不變時(shí)，電池電壓越高電機(jī)的功率越大，電動(dòng)車速度就越大，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的效率也越高。缺點(diǎn)：1）串聯(lián)升壓對(duì)電芯的一致性提出了很高的要求；2）對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)改造的完成周期較長(zhǎng)，對(duì)充電端和車端都有著比較嚴(yán)苛的耐高壓要求。大電流優(yōu)勢(shì)在于更

5、好兼容現(xiàn)有充電網(wǎng)絡(luò)，缺點(diǎn)在于熱效應(yīng)且天花板較低（約為500A，可實(shí)現(xiàn)200w的充電功率）。優(yōu)點(diǎn)：更好的兼容現(xiàn)有充電網(wǎng)絡(luò)。缺點(diǎn)：僅可在10%30%SOC條件下實(shí)現(xiàn)最大功率充電，在30%90%SOC條件下充電功率會(huì)大幅下降，線纜粗細(xì)限制了大電 流模式的上限，使其不能滿足更高充電倍率的需求。表：大電流和高電壓優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比資料來源：汽車之家、第一電動(dòng)、比亞迪官網(wǎng)、高工鋰電、天風(fēng)證券研究所中國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高在多個(gè)場(chǎng)合坦言，解決充電的后顧之憂，需要更大功率的快充技術(shù)，超級(jí)快充是大勢(shì)所趨，行業(yè)需要推進(jìn)電動(dòng)汽車采用800V甚至更高的電壓平臺(tái)架構(gòu)。自保時(shí)捷Taycan全球首次推出800V高電壓電氣架構(gòu)以來，2

6、021年，國(guó)內(nèi)外車企掀起一輪800V電壓平臺(tái)車型發(fā)布潮，以圖搶占 大功率快充新高地。國(guó)內(nèi)：比亞迪、廣汽埃安、華為、極氪、極星、小鵬、嵐圖、理想等國(guó)內(nèi)主機(jī)廠也相繼推出或計(jì)劃推出800V平臺(tái)。海外：寶馬、通用、起亞、現(xiàn)代、戴姆勒、Lucid等啟動(dòng)800V高壓平臺(tái)的研發(fā)與布局，部分已發(fā)布800V平臺(tái)架構(gòu)或規(guī)劃。如起亞 EV6全系車型支持400V和800V充電，電量從30%到80%僅14分鐘；現(xiàn)代IONIQ 5最新800V高電壓平臺(tái)支持高達(dá)350kW的超大 功率充電。800V高電壓是實(shí)現(xiàn)超級(jí)快充的重要途經(jīng)圖：800V電壓平臺(tái)代表車型保時(shí)捷 Taycan Turbo S圖：比亞迪唐DM-i資料來源：電動(dòng)

7、1家公眾號(hào)、天風(fēng)證券研究所衡量電池的快充即電芯的倍率性能，高倍率需解決析鋰副反應(yīng)和熱效應(yīng)目前主流的動(dòng)力電池包，已經(jīng)能夠支持2C充電倍率（充電倍率是充電快慢的一種量度，充電倍率=充電電流/電池額定容量）。充 放電倍率決定了電芯的脫嵌鋰反應(yīng)的速率，同時(shí)也會(huì)伴隨不同程度的產(chǎn)熱或析鋰，倍率越高析鋰和產(chǎn)熱越嚴(yán)重。析鋰副反應(yīng)：鋰離子電池是基于鋰嵌入反應(yīng)設(shè)計(jì)，但是當(dāng)負(fù)極電流過大或溫度過低時(shí)，負(fù)極電位低于Li/Li+參考電極的電位時(shí)，可 能會(huì)發(fā)生鋰金屬電池才有的鋰轉(zhuǎn)化反應(yīng)，產(chǎn)生金屬鋰，這也就是所謂的析鋰，隨著更多的鋰在SEI膜下沉積使得SEI膜破裂，鋰表 面又生成新的SEI膜，鋰鹽濃度逐漸降低。鋰金屬開始垂直

8、于極片表面生長(zhǎng)，形成鋰枝晶。如果枝晶刺破隔膜導(dǎo)致內(nèi)短路會(huì)較快 電池產(chǎn)熱。熱效應(yīng)：根據(jù)焦耳定律，發(fā)熱量是電流的平方關(guān)系，800V高電壓只是降低了充電線纜中的發(fā)熱量，而鋰離子電池單體電芯的電 壓是不可能大幅提高的，它們必須忍受大電流帶來的發(fā)熱量?jī)煞矫鎲栴}：1）發(fā)熱總量：電芯本身的散熱性能和電池包整體的散 熱性能都需要加強(qiáng)；2）不均勻性：在快充時(shí)電芯內(nèi)部的最大溫差高達(dá)10C以上，正極溫度最高。圖：純電動(dòng)車高壓架構(gòu)資料來源：維科網(wǎng)鋰電、高工鋰電、鋰離子電池快充石墨負(fù)極研究與應(yīng)用丁曉博等，天風(fēng)證券研究所負(fù)極對(duì)快充的影響強(qiáng)于正極。多項(xiàng)研究表明，正極的降解和正極CEI膜的增長(zhǎng)對(duì)傳統(tǒng)鋰離子電池的快充沒有影響。

9、影響鋰沉積和 沉積結(jié)構(gòu)（析鋰）的因素包括：1.）鋰離子在負(fù)極內(nèi)的擴(kuò)散速率（考慮石墨改性，通過加導(dǎo)電劑提升離子導(dǎo)電性）；2）負(fù)極界面 處電解質(zhì)的濃度梯度；3） 電極/電解質(zhì)界面的副反應(yīng)（改善電解液添加劑）。實(shí)現(xiàn)快充對(duì)材料產(chǎn)業(yè)鏈影響如下：負(fù)極：1）對(duì)石墨材料進(jìn)行改性處理（表面包覆、混合無定型碳）；2）采用硅負(fù)極。硅從各個(gè)方向提供鋰離子嵌入和脫出的通道， 而石墨只能從層狀的端面方向提供鋰離子嵌入和脫出的通道，且硅嵌鋰電位高，析鋰風(fēng)險(xiǎn)小，能夠容忍更大的充電電流（Si:0.4V vs C:0.1V）。導(dǎo)電劑：碳納米管CNT在對(duì)石墨材料和硅負(fù)極的處理上均有應(yīng)用。石墨負(fù)極可以加CNT改性，硅負(fù)極離子導(dǎo)電性大

10、大低于石墨負(fù) 極，需添加高性能導(dǎo)電劑（單壁碳管）改善。電解液：在以酯類有機(jī)物為溶劑(碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯)(EC/EMC)的常規(guī)電解液中，含雙氟磺酰亞胺鋰鹽(LiFSI)的電解液具有 比含其他鋰鹽(LiFSI LiPF6 LiTFSI LiClO4 LiBF4)電解液更高的電導(dǎo)率，且其含氟量較低，更為環(huán)保，因此LiFSI更利于 快充。粘結(jié)劑：若采用硅負(fù)極，負(fù)極粘結(jié)劑采用PAA更為匹配（石墨體系下是SBR）。實(shí)現(xiàn)快充關(guān)鍵在于負(fù)極，從而衍生出導(dǎo)電劑、電解液添加劑、粘結(jié)劑的需求硅負(fù)極：預(yù)計(jì)25年全球市場(chǎng)空間有望達(dá)300億+，21-25年復(fù)合增速135%資料來源：GGII、鑫欏鋰電、我們預(yù)計(jì)23/2

11、5年全球硅負(fù)極需求量有望達(dá)12/52萬噸，市場(chǎng)空間88/319億元。核心假設(shè)如下：負(fù)極需求：根據(jù)鑫欏鋰電數(shù)據(jù)，21年負(fù)極全球產(chǎn)量88萬噸，我們預(yù)計(jì)22年增速在55%，后續(xù)在40%。硅基負(fù)極滲透率：21年為歷史數(shù)據(jù)，我們預(yù)計(jì)硅負(fù)極在23年迎來放量拐點(diǎn)預(yù)計(jì)滲透率達(dá)6.5%，25年達(dá)14%，滲透率的假設(shè)和大圓 柱放量相匹配。21年大圓柱未放量下硅負(fù)極滲透率在1.5%，23-25年大圓柱驅(qū)動(dòng)下，硅負(fù)極滲透率分別在6.5%、9.5%、14%。硅基負(fù)極單價(jià)：根據(jù)硅純品價(jià)格和人造石墨價(jià)格按照加權(quán)平均而得，純品硅摻雜比例在提升22年在5%，預(yù)計(jì)25年達(dá)10%，純品硅 價(jià)格22年在45萬元/噸，25年降至30萬

12、元/噸，人造石墨22年在6萬元/噸，25年降至4萬元/噸。我們預(yù)計(jì)硅基負(fù)極（復(fù)合品）22年 單價(jià)在8萬元/噸。25年降至6.1萬元/噸，價(jià)格下降但性能顯著提升（硅摻雜比例在提升）。表：硅基負(fù)極市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)表：大圓柱產(chǎn)量預(yù)測(cè)硅負(fù)極：貝特瑞在硅負(fù)極研發(fā)、量產(chǎn)、客戶端全面領(lǐng)先同行資料來源：貝特瑞公開發(fā)行說明書、公司公告、天風(fēng)證券研究所貝特瑞研發(fā)和量產(chǎn)供貨領(lǐng)先同行。公司2010年取得硅基負(fù)極材料的 技術(shù)突破，并于 2013年實(shí)現(xiàn)批量出貨，客戶系松下、三星。貝特瑞硅碳、硅氧兩手抓，且在持續(xù)更新迭代。截至20年，公司硅 碳負(fù)極已開發(fā)至第三代產(chǎn)品，比容量從第一代的650mAh/g提升至 第三代的1500mA

13、h/g，正在開發(fā)第四代硅碳負(fù)極材料產(chǎn)品，硅氧 負(fù)極部分產(chǎn)品比容量達(dá)到1600mAh/g以上。近期擬擴(kuò)產(chǎn)4萬噸硅負(fù)極，我們預(yù)計(jì)公司硅負(fù)極放量拐點(diǎn)或至。22 年2月17日，公司擬擴(kuò)產(chǎn)4萬噸硅基負(fù)極，加上現(xiàn)有的3000噸產(chǎn)能，總產(chǎn)能在4.3萬噸。表：貝特瑞硅負(fù)極核心技術(shù)技術(shù)名稱技術(shù)階段技術(shù)來源技術(shù)表征涉及專利情況氧化亞硅表面改性技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)自主研發(fā)采用先進(jìn)表面處理技術(shù)，改善材料導(dǎo)電性及電解液兼容性，改善電 池的放電倍率和循環(huán)行為。硅基材料相關(guān)專利15項(xiàng)高容量硅碳產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)自主研發(fā)產(chǎn)品具有高容量、高倍率、長(zhǎng)循環(huán)特性。硅基材料相關(guān)專利26項(xiàng)高首效氧化亞硅技術(shù)處于中試階段自主研發(fā)采用材料

14、結(jié)構(gòu)調(diào)整的工藝，提高材料的首次庫倫效率，同時(shí)為納米 硅提供有效保護(hù)層，提升循環(huán)、降低膨脹。硅基材料相關(guān)專利16項(xiàng)200010452500 24622.25.35.3300022974.03.02.01.00.05.005001000150020002500300035006.02017年2018年2019年圖：貝特瑞新型負(fù)極（主要系硅基負(fù)極）產(chǎn)能、出貨量、收入（噸、億元）產(chǎn)能（噸）銷量（噸）收入（億元）資料來源：凱金招股書、貝特瑞問詢回復(fù)函、翔豐華官網(wǎng)、璞泰來官網(wǎng)、天風(fēng)證券研究所硅負(fù)極：貝特瑞在高代產(chǎn)品性能上領(lǐng)先國(guó)內(nèi)同行表：國(guó)內(nèi)企業(yè)硅負(fù)極產(chǎn)品對(duì)比衡量硅負(fù)極性能的指標(biāo)有振/壓實(shí)密度（越大越能量密

15、度越高）、比表面積（越小循環(huán)壽命越高），容量（越高能量密度越高）、 首次效率越大越好。負(fù)極企業(yè)在普通硅負(fù)極產(chǎn)品性能上差距不大，如400mAh/g容量首次效率均可達(dá)90%，但高代產(chǎn)品上貝特瑞更優(yōu)秀，首次效率在90%左右，杉杉、璞泰來也有類似產(chǎn)品如，但首次效率低于90%。單壁碳管：預(yù)計(jì)25年全球粉體市場(chǎng)空間有望達(dá)42億元，21-25年復(fù)合增速153%我們預(yù)計(jì)23/25年全球單壁碳管粉體需求量有望達(dá)124/524噸，市場(chǎng)空間12/42億元。核心假設(shè)如下：?jiǎn)伪谔脊軉魏模赫钾?fù)極材料的0.1%左右。單壁碳管滲透率：和硅負(fù)極滲透率一致。單壁管單價(jià)：23年前多為海外企業(yè)供應(yīng)，價(jià)格在1000萬元/噸+，23年開

16、始國(guó)內(nèi)企業(yè)開始突破，我們預(yù)計(jì)單價(jià)在1000/800萬元/噸。以上測(cè)算僅計(jì)算了單壁碳納米硅粉體的市場(chǎng)空間，而目前多壁多以漿料形式出售，在單壁管放量初期為粉體形式出售，但后續(xù)不排除 也會(huì)以漿料形式出售，屆時(shí)市場(chǎng)空間有望顯著擴(kuò)容。資料來源：GGII、鑫欏鋰電、表：?jiǎn)伪谔技{米管粉體市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)全球多壁碳管漿料市場(chǎng)空間：25年有望達(dá)202億元我們預(yù)計(jì)23/25年全球多壁碳管漿料需求量有望達(dá)24/56噸，市場(chǎng)空間96/202億元，21-25年復(fù)合增速56%。資料來源：GGII、表：全球多壁碳納米管粉體市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)（億元）單壁碳管：高性能材料，天奈科技有望在23年放量資料來源：天奈科技招股說明書、OCSIA

17、L官網(wǎng)、中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)官網(wǎng)、碳納米管(CNTs)是一種新型的石墨材料，分為單壁、雙壁和多壁。碳納米管是由石墨片層卷曲而成的圓柱形結(jié)構(gòu)，直徑范圍一般 為一納米至幾百納米，管狀纖維的長(zhǎng)度變化范圍很大，一般為幾微米到幾千微米，因此碳納米管的長(zhǎng)徑比（長(zhǎng)度與直徑的比值）范 圍為一千到十萬。碳納米管可以分為單壁、雙壁和多壁碳納米管，其主要差別在于碳納米管結(jié)構(gòu)中石墨片層的數(shù)目。單壁碳管是碳納米管的發(fā)展方向，但目前價(jià)格高昂。單壁碳納米管直徑更小、長(zhǎng)徑比更大，理化性能更優(yōu)、導(dǎo)電性能更好、添加量更少、對(duì)能量密度和循環(huán)壽命提升效果更為明顯，且更適用于硅基負(fù)極材料中，因此成為各碳納米管生產(chǎn)企業(yè)未來的重點(diǎn)研究方

18、向。世界上第一家量產(chǎn)單壁碳管的企業(yè)是OCSIAL。創(chuàng)立于2010年，在單壁碳納米管產(chǎn)業(yè)化取得了突破性進(jìn)展，可應(yīng)用于鋰電池、樹 脂、輪胎等。作為一種廣泛適用的添加劑，只增加材料0.001%0.1%的重量就可以為材料性質(zhì)帶來極大的提升。但其價(jià)格高昂， 根據(jù)其官網(wǎng)數(shù)據(jù)，價(jià)格高達(dá)1800-4000元/毫克。中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)所有單壁碳管產(chǎn)品，但價(jià)格高昂。超高純單壁碳管價(jià)格在900-1200元/克，多壁碳管價(jià)格在15-70元/克。天奈正瞄準(zhǔn)單壁碳管產(chǎn)業(yè)化市場(chǎng)，有望在23年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)供貨松下、三星等。我們預(yù)計(jì)天奈單壁碳管粉體量產(chǎn)供貨后單價(jià)有望降至1000萬元/噸（10元/克），天奈目前多壁管粉體單價(jià)在2

19、0萬元/噸（0.2元/克）。圖：?jiǎn)伪谔技{米管模擬結(jié)構(gòu)示意圖圖：多壁碳納米管模擬結(jié)構(gòu)示意圖粘結(jié)劑：目前以油系的PVDF為主，硅負(fù)極起量有望提升水系PAA占比資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院、鋰電池粘結(jié)劑是鋰離子電池電極片中的重要組成材料之一，其主要作用是連接電極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和電極集流體，使電極活性物 質(zhì)、導(dǎo)電劑和集流體間具有整體的連接性，從而減小電極的阻抗，是鋰離子電池材料中技術(shù)含量較高的附加材料。鋰電池粘結(jié)劑根據(jù)溶劑的不同分為油性（以有機(jī)物為溶劑）和水性（以水為溶劑），油性典型如PVDF，水性如SBR、PAA。目前油系的PVDF在鋰電粘結(jié)劑領(lǐng)域占據(jù)主流，隨著硅負(fù)極的放量有望提升PAA等水系粘結(jié)劑放

20、量。鋰電池粘結(jié)劑品類有多種，目前PVDF應(yīng)用范圍最廣。2020年P(guān)VDF在國(guó)內(nèi)占比54%，其他粘結(jié)劑占比46%。PVDF是一種油性粘結(jié)劑，其溶劑對(duì)環(huán)境有害，且PVDF 中含有氟，容易與嵌鋰石墨等發(fā)生反應(yīng)，故我們認(rèn)為水系粘結(jié)劑或有更大 發(fā)展空間，且對(duì)于硅基負(fù)極來說，如聚丙烯酸及其鹽（PA系）的分子鏈中同樣具有許多含氧基團(tuán)(-COOH)，能夠與硅碳活性材料 表面形成氫鍵用途，賦予活性顆粒與集流體之間較強(qiáng)的結(jié)合力，同時(shí)還具有緩解硅基材料體積膨脹的用途，改善電池的循環(huán)性能。表：鋰電池粘結(jié)劑介紹主要品類功能聚偏氟乙烯（PVDF）聚偏氟乙烯(PVDF)是一種具有高介電常數(shù)的聚合物材料，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定

21、性和溫度特性，具有優(yōu)良的機(jī)械性能和加工性，對(duì)提高粘結(jié)性能有積極的用途 被廣泛應(yīng)用于鋰離子電池中，作為正負(fù)極粘結(jié)劑。丁苯橡膠（SBR）丁苯橡膠(SBR)是一種水性粘結(jié)劑，一種高分子材料，具有良好的耐水和耐老化性能。聚丙烯酸（PAA）聚丙烯酸(PAA)是一種水溶性鏈狀聚合物，可以與許多金屬離子形成聚丙烯酸 鹽，如聚丙烯酸及其鹽的分子鏈中同樣具有許多含氧基團(tuán)(-COOH)，能夠與硅 碳活性材料表面形成氫鍵用途，賦予活性顆粒與集流體之間較強(qiáng)的結(jié)合力，同 時(shí)還具有緩解硅基材料體積膨脹的用途，還能夠改善電池的循環(huán)性能，提高電 池的壽命。聚丙烯酸鈉易溶于水，具有增稠的用途，可用于鋰離子電池料漿的 增稠劑。5

22、4%46%PVDF其他圖：2020年國(guó)內(nèi)鋰電池粘結(jié)劑占比PAA粘結(jié)劑正處于國(guó)產(chǎn)替代中，技術(shù)溢價(jià)帶來高毛利，典型企業(yè)如茵地樂資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院、鋰電粘結(jié)劑正經(jīng)歷國(guó)產(chǎn)替代過程。鋰電用PVDF主要由法國(guó)（阿科瑪）、日本（吳羽）企業(yè)壟斷，負(fù)極粘結(jié)劑SBR、CMC主要由 日本企業(yè)壟斷。正負(fù)極粘結(jié)劑正經(jīng)歷國(guó)產(chǎn)替代過程，正極粘結(jié)劑國(guó)內(nèi)企業(yè)主要有東岳集團(tuán)、東陽光（璞泰來持股55%）等，負(fù)極粘 結(jié)劑國(guó)內(nèi)企業(yè)有長(zhǎng)興材料（臺(tái)灣企業(yè)，產(chǎn)品為PA系）、茵地樂（產(chǎn)品為PA系）、研一新材料（產(chǎn)品為PA系）。國(guó)產(chǎn)替代+技術(shù)溢價(jià)給粘結(jié)劑企業(yè)帶來高毛利，典型如茵地樂（璞泰來參股26%）。20余年辛勤年耕耘，茵地樂水性粘結(jié)劑

23、成為行業(yè)資深品牌。成立于2000年，多年的專注與辛勤耕耘，建立了獨(dú)特的鋰離子電池專 用粘合劑結(jié)構(gòu)理論和制備技術(shù)，擁有多項(xiàng)發(fā)明專利。所生產(chǎn)的LA型水性粘合劑，LA132、LA133已成為行業(yè)資深品牌。茵地樂產(chǎn)品毛利率高達(dá)60%+。公司2020年?duì)I業(yè)總收入1.1億元，主營(yíng)業(yè)務(wù)毛利率61%，凈利潤(rùn)0.16億元，凈利率15%，毛利率 和凈利率差距較大系0.27億元管理費(fèi)用所致（主要是職工薪酬925萬+研究開發(fā)896萬），主要客戶為寧德時(shí)代（從應(yīng)收賬款看 出）。茵地樂正處于加速擴(kuò)產(chǎn)中。公司現(xiàn)有年產(chǎn)萬噸級(jí)鋰電池【電極】專用水性粘結(jié)劑和千噸級(jí)鋰電池【隔膜】功能層水性涂覆漿料的產(chǎn)1.21.10.50.463%

24、61%59%60%61%62%63%64%65%0.00.20.40.60.81.01.21.42019年2020年圖：能茵，地樂在營(yíng)建收產(chǎn)、能成5本萬、噸毛（利率20（年億拿元下、%環(huán)）評(píng)審批）。主營(yíng)收入主營(yíng)成本毛利率全球PAA粘結(jié)劑市場(chǎng)空間：25年有望達(dá)67億元，21-25年復(fù)合增速94%資料來源：GGII、鑫欏鋰電、茵地樂環(huán)評(píng)、我們預(yù)計(jì)23/25年全球PAA粘結(jié)劑需求量有望達(dá)0.9/3.4萬噸，市場(chǎng)空間21/67億元。核心假設(shè)如下：PAA在負(fù)極添加量：占負(fù)極材料的1-3左右，硅負(fù)極添加量在3，隨著硅負(fù)極放量添加比例有所提升。PAA粘結(jié)劑在負(fù)極滲透率：目前負(fù)極粘結(jié)劑以SBR為主（依賴進(jìn)口企

25、業(yè)），我們認(rèn)為隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展+PAA更適配硅負(fù)極，PAA占比逐漸提升。PAA粘結(jié)劑單價(jià)：SBR單價(jià)一般在10萬元/噸，PAA性能優(yōu)于SBR，我們預(yù)計(jì)在20-30元/萬噸。表：全球PAA粘結(jié)劑市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)資料來源：寧德時(shí)代、億緯鋰能年報(bào)、寧德時(shí)代官網(wǎng)、天風(fēng)證券研究所快充第二大問題熱效應(yīng)考驗(yàn)的是電池廠，此外電芯最終能實(shí)現(xiàn)多少倍率快 充也考驗(yàn)的是電池廠。目前主流電芯實(shí)現(xiàn)的1-2C的充電倍率，從年報(bào)數(shù) 據(jù)看，寧德實(shí)現(xiàn)的倍率性能上限高于億緯鋰能（其他公司無可比數(shù)據(jù)）， 乘用車最大倍率在4C，億緯鋰能在3C。寧德時(shí)代快充技術(shù)能充分發(fā)揮自主研發(fā)的快充型電芯的快充性能，最快5分 鐘充至80%電量。目前其超

26、快充技術(shù)已經(jīng)涵蓋電子網(wǎng)、快離子環(huán)、各向同 性石墨、超導(dǎo)電解液、高孔隙隔膜、多梯度極片、多極耳、陽極電位監(jiān)控 等。從電芯倍率和技術(shù)儲(chǔ)備看看，寧德時(shí)代較為領(lǐng)先，已實(shí)現(xiàn)4C充電表：電池公司電芯性能對(duì)比表：寧德時(shí)代超快充技術(shù)資料來源：欣旺達(dá)年報(bào)、小鵬、理想官方微信公眾號(hào)、天風(fēng)證券研究所欣旺達(dá)得益于在HEV市場(chǎng)的積累（注重高功率、注重快充），公司純電產(chǎn)品也注重對(duì)快充性能的研發(fā)。從下游看，小鵬G9新車型和理想L9都主打快充，我們認(rèn)為欣旺達(dá)有望憑借快充優(yōu)勢(shì)在未來動(dòng)力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一定地位。從終端配套看，我們認(rèn)為欣旺達(dá)快充性能表現(xiàn)較佳圖：新能源車企新車型開始注重快充圖：欣旺達(dá)在研項(xiàng)目從電池形狀看，我們認(rèn)為億緯

27、鋰能大圓柱較為有優(yōu)勢(shì)800V平臺(tái)電池串聯(lián)數(shù)量較多，一旦電池間存在差異性，電池使用壽命將受到影響，因此對(duì)電芯生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品一致性要求極高， 從這一點(diǎn)看大圓柱路線天然有優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)大圓柱電池路線進(jìn)展領(lǐng)先的系億緯鋰能。資料來源：中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)，高工鋰電、天風(fēng)證券研究所圖：億緯鋰能圓柱電池生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富圖：億緯鋰能大圓柱熱穩(wěn)定性好高壓系統(tǒng)架構(gòu)：純1000V電池、2個(gè)500V電池組合、電池+DC/DC資料來源：美國(guó)能源部，天風(fēng)證券研究所大功率快充高壓系統(tǒng)架構(gòu)可分為4類：1）純1000V電壓平臺(tái)；2）2個(gè)500V電池組組合；3）400V電池組+DC/DC轉(zhuǎn)換器升壓；4）1000V電 池組+DC/DC轉(zhuǎn)換器

28、降壓以適配其它零部件。四種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)：純1000V高壓平臺(tái)（圖a）：1）優(yōu)勢(shì)：整車的續(xù)航及動(dòng)力性能提升、能量轉(zhuǎn)化率高（若采用DC/DC降壓會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率變低）。2）劣勢(shì)：對(duì)電池系統(tǒng)安全性要求高，電驅(qū)動(dòng)、PTC、DC/DC等零部件全部需要升級(jí)，成本預(yù)計(jì)為四種方案中最高。兩組500V電池（圖b，充電串聯(lián) 1000V，放電并聯(lián)500V）：1）優(yōu)勢(shì)：經(jīng)濟(jì)性高，車端除了BMS都不需要改造。2）劣勢(shì)：沿用原有500V動(dòng)力電池，對(duì)充電效率提升有限。兩個(gè)電池不同阻抗、溫度等會(huì)導(dǎo)致充電不配合，且電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜。400V電池組+DC/DC轉(zhuǎn)換器（圖c）：1）優(yōu)勢(shì)：沿用現(xiàn)有架構(gòu)，增加DC/DC，僅需部分零部

29、件適配。2）劣勢(shì)：DC/DC升壓能量損失，DC/DC增加車的體積、重量（僅合金軟磁就增加2kg)。1000V高壓平臺(tái)+DC/DC轉(zhuǎn)換器（圖d）：1）優(yōu)勢(shì)：整車的續(xù)航及動(dòng)力性能提升，僅需部分零部件適配。2）劣勢(shì)：DC/DC降壓能量損失，DC/DC增加車的體積、重量。圖：電動(dòng)車高電壓升壓方式高壓帶來的零部件變化：新增DC-DC轉(zhuǎn)換器&器件升級(jí)電壓轉(zhuǎn)換器：DC-DC可將充電樁上輸入的電壓在車內(nèi)進(jìn)行升壓，供電動(dòng)車充電，也可將電池包的800V電壓轉(zhuǎn)換成400V、48V、12V供不同負(fù)載。800V回路：電池、功率器件（電機(jī)電控、OBC、 DC-DC，也包 括里面的一些零部件：電容、電感等）、PDU(包括繼

30、電器、 熔斷器）、連接器等。400V回路：空調(diào)壓縮機(jī)、PTC（或升級(jí)至800V，800V-400V的DC-DC可能取消）。48V回路：底盤防傾桿。12V回路：車載電源。400V、48V、12V回路變化不大，主要增加DC-DC轉(zhuǎn)換&連接器，若400V回路上器件升級(jí)至800V，則800V-400V的DC-DC轉(zhuǎn) 換器可取消。資料來源：綠芯之友公眾號(hào)、天風(fēng)證券研究所圖：Taycan內(nèi)部電壓轉(zhuǎn)化器應(yīng)用電壓平臺(tái)提升，哪些零部件需要升級(jí)？資料來源：NE時(shí)代，天風(fēng)證券研究所電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從400V提升至800V，800V回路中功率器件電壓平臺(tái)要同步提升，高壓線、電機(jī)設(shè)計(jì)等相應(yīng)配套設(shè)施都要進(jìn)行優(yōu)化，電氣 系統(tǒng)絕緣

31、、散熱系統(tǒng)等也需要升級(jí)。800V回路中，電池、功率器件（電機(jī)電控、OBC、 DC-DC，也包括里面的一些零部件：電容、電感等）、PDU(包括繼電器、熔斷器）、 連接器等需要升級(jí)。我們重點(diǎn)探討繼電器、熔斷器、薄膜電容、電感：元器件：在450V下，Si-IGBT的實(shí)際耐壓需求接近650V，而當(dāng)電壓提升到800V，Si-IGBT的實(shí)際耐壓需求將達(dá)到1200V，之前適用于400V 的Si-IGBT模塊將不再適用。同時(shí)，繼電器、熔斷器、薄膜電容也會(huì)受到高壓的影響，使用壽命會(huì)出現(xiàn)下降，需要選擇具有更高的耐 壓值的元器件。合金軟磁粉芯：隨著充電電壓達(dá)到800V，需要升壓電感進(jìn)行升壓，特別是PHEV車型，須安

32、裝升壓模塊，對(duì)軟磁合金粉芯使用需求提 升。純電動(dòng)汽車金屬磁粉用量為0.6-0.8kg/輛，混動(dòng)汽車用量為2-3kg/輛。圖：額定電壓的提升對(duì)繼電器電氣壽命存在較大挑戰(zhàn)高壓（400V 800V1000V）、大功率趨勢(shì)下，迭代速度快，ASP持續(xù)提 升電壓平臺(tái)提升對(duì)零部件的變化：繼電器：產(chǎn)品升級(jí)：800V主回路上耐壓值提升，未來體積可能越來越小，實(shí)現(xiàn)相同性能情況下體積減小，提升產(chǎn)品附加值。目前A級(jí)車單車在800元左右，我們預(yù)計(jì)800V電壓平臺(tái)主繼電器價(jià)值量+30-40%。數(shù)量新增：快充樁中可能增加高壓直流繼電器個(gè)數(shù)。電容：產(chǎn)品升級(jí)：在電控中的電容耐壓值提升，材料增加。目前主流車型薄膜電容單個(gè)200-

33、300元，我們預(yù)計(jì)800V平臺(tái)價(jià)格提升20%。未來 體積可能越來越小，在實(shí)現(xiàn)相同性能情況下體積減小，提升產(chǎn)品附加值。數(shù)量新增：在新增的DC-DC模塊中，增加電容使用個(gè)數(shù)（采用電解電容或薄膜電容）。熔斷器：產(chǎn)品升級(jí)：800V平臺(tái)下熔體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，長(zhǎng)度、粗細(xì)也增加。目前EV單車約100-130元，我們預(yù)計(jì)800V電壓?jiǎn)诬嚰s150-160元，漲 幅約35%。數(shù)量新增：激勵(lì)熔斷器或加速導(dǎo)入?？斐涫沟贸潆姽β侍嵘舭l(fā)生短路，電流沖擊加大，增加激勵(lì)熔斷器可提升安全性。電感（合金軟磁）：數(shù)量新增：增加的DC-DC升壓模塊中，可能采用電感升壓，軟磁合金需求提升。資料來源：國(guó)力股份招股說明書、產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、立鼎產(chǎn)業(yè)研究院，九章智駕公眾號(hào)、天風(fēng)證券研究所資料來源：貝特瑞公開發(fā)行說明書、貝特瑞、天奈科技、璞泰來公司公告、天風(fēng)證券研究所材料端：硅負(fù)極、碳納米管系掌上明珠，電池端：重點(diǎn)推薦寧德時(shí)代、欣旺達(dá)硅負(fù)極 重點(diǎn)推薦龍頭貝特瑞。我們預(yù)計(jì)貝特瑞今明年硅負(fù)極出貨0.5、1.1萬噸（純品），噸凈利潤(rùn)4萬元，貢獻(xiàn)利潤(rùn)2.0、4.4億元。碳管重點(diǎn)推薦龍頭