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1、请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2023.10.22 超充电池量产在即,充电效率再提速超充电池量产在即,充电效率再提速 快充行业系列之二快充行业系列之二 石岩石岩(分析师分析师)庞钧文庞钧文(分析师分析师)牟俊宇牟俊宇(分析师分析师) 证书编号 S0880519080001 S0880517120001 S0880521080003 本报告导读:本报告导读:随着宁德时代发布全球首款磷酸铁锂随着宁德时代发布全球首款磷酸铁锂 4C超充电池,快充技术向更低成本、更大范围超充电池,快充技术
2、向更低成本、更大范围和更高充电速度推广应用,具备相关快充技术的头部锂电企业有望受益。和更高充电速度推广应用,具备相关快充技术的头部锂电企业有望受益。摘要:摘要:投资建议:投资建议:我们认为,以宁德时代为代表的头部电池企业正在引领行业跨入新能源车的超充时代,推进新能源车市场空间进一步抬升,看好布局快充技术研发生产的各环节龙头企业。推荐 1)电池:宁德时代、亿纬锂能,受益标的:国轩高科、欣旺达;2)负极:贝特瑞、璞泰来、中科电气,受益标的:信德新材;3)导电剂:受益标的:黑猫股份、天奈科技。神行超充电池亮相,充电效率再提升。神行超充电池亮相,充电效率再提升。2023 年 8 月 16 日,宁德时代
3、发布全球首款磷酸铁锂 4C 超充电池,通过超电子网正极、石墨快离子环、超高导电解液配方、超薄 SEI 膜、高孔隙率隔离膜等技术革新,为 4C 超充的实现打下基础。相较于传统快充电池,神行超充电池主要有三大优势:(1)充电 10 分钟,续航 400 公里;(2)全温域快充,低温性能不减(3)超长续航与超高安全保障。快充技术是系统工程,电芯材料迭代更新。快充技术是系统工程,电芯材料迭代更新。快充技术的应用是系统工程,涉及新能源汽车多环节核心零部件的迭代。具体到电池角度,涉及到电极材料、电解液以及电荷转移界面等电池材料体系生态的研究。由于锂离子和电子在电极和界面中的迁移速率很大程度上决定了快充能力,
4、通过负极材料(造粒、包覆、表面功能化)、电解质(新型锂盐 LiFSI)、导电剂(碳纳米管)、电极设计(降低电极厚度)等途径可以优化电芯材料,提高主体材料和界面中的锂离子扩散速率和离子电导率,提升快充能力。超充电池量产在即,国内车企积极参与配套。超充电池量产在即,国内车企积极参与配套。2022 年以来混动新能源能由于更好解决用户的里程焦虑问题比例持续提升。超充技术的普及,将有望很好缓解用户纯电里程焦虑,带动纯电动新能源比例及电池行业装机规模提升。目前阿维塔、哪吒、奇瑞等车企已先后启动旗下车型的搭载宁德时代 4C 神行电池,同时,其他头部电池企业的快充技术研发推广也日益成熟。头部电池企业的快充产品
5、有望成为车企引流消费者的一张差异化名片,迎来大规模商业化导入。风险提示:风险提示:新能源汽车销量不及预期,快充技术产业化速度不及预期 评级:评级:增持增持 上次评级:增持 细分行业评级 相关报告 动力锂电旺季如期而至,产业链有待改善 2023.10.15 动力锂电 复合集流体产业化加速,市场空间广阔 2023.09.25 动力锂电 固态电池产业化提速,电池材料再迎拓展 2023.09.16 动力锂电旺季将至,产业链有望逐步改善 2023.09.14 动力锂电 NaPF6 先行,有机电解液旧壶装新酒 2023.09.06 行业更新行业更新 股票研究股票研究 证券研究报告证券研究报告 动力锂电动力
6、锂电 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 15 目目 录录 1.神行超充电池亮相,充电效率再提升.3 1.1.宁德时代发布全球首款磷酸铁锂 4C 超充电池.3 1.2.解构宁德时代神行超充电池材料体系.4 2.快充技术是系统工程,电芯材料迭代更新.6 2.1.负极材料:造粒、包覆工艺提升快充性能.7 2.2.电解质:LiFSI 满足快充更高的安全稳定性和导电能力.9 2.3.导电剂:导电炭黑及碳纳米管提升性能.9 2.4.电极设计:降低电极厚度有利于提高快充能力.10 3.超充电池量产在即,车企积极参与配套.11 4.投资建议.13 5
7、.风险提示.14 XZkZmWgVaXkWtPtPqN8OdN7NtRpPsQtQkPrQmMfQsQmQ8OrQpOMYnMnQMYnRmN 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 15 1.神行超充电池亮相,充电效率再提升神行超充电池亮相,充电效率再提升 1.1.宁德时代发布宁德时代发布全球首款磷酸铁锂全球首款磷酸铁锂 4C4C 超充电池超充电池 2023 年年 8 月月 16 日宁德时代正式发布全球首款磷酸铁锂日宁德时代正式发布全球首款磷酸铁锂 4C 超充电池超充电池“神行超充电池”。“神行超充电池”。“神行超充电池”具有高能量密度(
8、500Wh/kg)、高安全性、长寿命等优势,实现了“充电 10 分钟,续航 400 公里”的超快充速度,在-10下实现 30 分钟充电 80%SOC,续航里程高达 700 公里以上,极大缓解了用户的补能焦虑,全面开启新能源车的超充时代。公司预计,该款超充电池将于 2023 年底实现量产,2024 年一季度正式装车。变化一:充电变化一:充电 10 分钟,续航分钟,续航 400 公里公里 4C 有望成为超级快充代名词。电池的充放电倍率通常用 C 来表示。4C 表示即在给定的电流强度下在一定充电范围内充满电池仅需 15 分钟。神行快充电池作为首款能够实现 4C 超充的铁锂电池,成功实现“充电10 分
9、钟,续航 400 公里”,使用户能够在短时间内享受长途续航,大大减少充电等待时间,提高电动汽车的实用性。图图 1:神行电池:神行电池 10 分钟充电可满足核心城市间穿梭需求分钟充电可满足核心城市间穿梭需求 数据来源:宁德时代 变化二:全温域快充,低温性能不减变化二:全温域快充,低温性能不减 常温状态下,神行超充电池 10 分钟可充至 80%SOC。同时,宁德时代在系统平台上采用电芯温控技术,解决了磷酸铁锂低温快充的难关,使电芯最大限度地均匀发热,在低温环境下也可以快速加热到最佳工作温度区间,即使在-10低温环境下也可实现 30 分钟充至 80%,而且在低温亏电状态下零百加速不衰减。图图 2:神
10、行超充电池在整体性能参数上行业领先:神行超充电池在整体性能参数上行业领先 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 15 数据来源:宁德时代 变化三:超长续航与超高安全保障变化三:超长续航与超高安全保障 宁德时代在 CTP3.0 的基础上,开创性地提出一体成组技术,实现了高集成性、高成组效率,使得神行超充电池突破磷酸铁锂性能上限,可实现700 公里以上长续航。同时,神行超充电池使用了改良的电解液,并配备了高安全涂层隔膜,为电池安全上了“双保险”。此外,通过智能算法对全局温场进行管控,宁德时代打造故障实时检测系统,克服快速补能带来的诸多安全挑战
11、,使神行超充电池具备极致的安全水平。图图 3:神行超充电池超长续航:神行超充电池超长续航 数据来源:宁德时代 图图 4:神行超充电池超高安全保障:神行超充电池超高安全保障 数据来源:宁德时代 1.2.解构宁德时代神行超充电池解构宁德时代神行超充电池材料体系材料体系 为了实现为了实现神行超充电池的神行超充电池的优异产品性能,宁德时代优异产品性能,宁德时代重新定义磷酸铁锂电重新定义磷酸铁锂电池池材料体系。材料体系。4C 超充的实现需要电池各材料环节共同技术创新,宁德时代通过超电子网正极、石墨快离子环、超高导电解液配方、超薄 SEI 膜、高孔隙率隔离膜等材料创新,为 4C 超充的实现打下基础。提升锂
12、离子脱出速度提升锂离子脱出速度:在正极材料方面,神行超充电池采用超电子网正极技术、充分纳米化的磷酸铁锂正极材料,并搭建四通八达的超电子网,降低了锂离子脱出阻力,使充电信号快速响应。行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 15 图图 5:超电子网:超电子网正极正极技术提升锂离子脱出速度技术提升锂离子脱出速度 数据来源:宁德时代 提升锂离子附着效率:提升锂离子附着效率:在负极材料方面,神行超充电池创新性地采用了宁德时代最新研发的二代快离子环技术,对石墨表面进行改性,增加了锂离子嵌入通道并缩短嵌入距离,为离子传导搭建“高速公路”。同时,神行超充电
13、池通过多梯度分层极片设计,实现快充与续航的完美平衡。图图 6:石墨快离子环技术:石墨快离子环技术提升锂离子附着效率提升锂离子附着效率 数据来源:宁德时代 降低锂离子传导阻力:降低锂离子传导阻力:在电解液方面上,宁德时代研发了全新的超高导电解液配方,有效降低电解液黏度,显著提升电导率。此外,宁德时代还优化设计超薄 SEI 膜,进一步降低锂离子传导阻力。图图 7:超高导电解液配方:超高导电解液配方降低锂离子传导阻力降低锂离子传导阻力 数据来源:宁德时代 图图 8:超薄超薄 SEI 膜进一步降低传导阻力膜进一步降低传导阻力 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条
14、款部分 6 of 15 数据来源:宁德时代 改善锂离子液相传输速率:改善锂离子液相传输速率:在隔膜方面,宁德时代通过高孔隙率的隔离膜改善了隔离膜高孔隙率和低迂曲度孔道,从而改善锂离子液相传输速率。图图 9:高孔隙率隔离膜:高孔隙率隔离膜改善锂离子液相传输速率改善锂离子液相传输速率 数据来源:宁德时代 2.快充技术是系统工程,电芯材料迭代更新快充技术是系统工程,电芯材料迭代更新 快充技术的应用是系统工程,涉及新能源汽车多环节核心零部件的迭代。快充技术的应用是系统工程,涉及新能源汽车多环节核心零部件的迭代。具体到电池角度,涉及到电极材料、电解液以及电荷转移界面等电池材料体系生态的研究。由于锂离子和
15、电子在电极和界面中的迁移速率很大程度上决定了快充能力。通过各种策略提高主体材料和界面中的锂离子的扩散速率和离子电导率被认为是提高快充能力的主要方法。图图 4:新能源汽车三电系统新能源汽车三电系统 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 15 数据来源:欣锐科技招股说明书 图图 5:Li+在充电过程中的扩散过程在充电过程中的扩散过程 数据来源:锂离子电池快速充电研究进展,Challenges and opportunities towards fast-charging battery materials,国泰君安证券研究 2.1.负极材料:
16、造粒、包覆工艺提升快充性能负极材料:造粒、包覆工艺提升快充性能 负极材料是限制快充的主要因素。负极材料是限制快充的主要因素。在充电条件下,负极作为锂离子的接受体,需要具备快速接纳大量锂离子嵌入的能力。在快充过程中,负极材料依然存在一些技术瓶颈。第一,虽然石墨独特的层状结构可以实现锂离子的嵌入,但由于石墨层间距较小,造成锂离子的扩散阻力较大,扩散动力学不理想,从而无法达到理想的倍率性能。第二,锂离子嵌入石墨时较长的扩散路径会使得电池的倍率性能不理想。第三,在快速充电的情况下,较大的极化会使石墨的嵌锂电位无限接近于锂金属的沉积电位,从而出现表面析锂甚至产生锂枝晶,不仅会导致电池性能下降,甚至会造成
17、内部短路或热失控。第四,石墨的片层结构之间由微弱的范德华力连接,因此结构不稳定。锂离子嵌入过程中伴随的溶剂分子共嵌 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 15 入会导致石墨片层的剥离和脱落,进而影响电化学性能。图图 6:负极材料表面产生锂枝晶会导致电池性能下降:负极材料表面产生锂枝晶会导致电池性能下降 数据来源:锂离子电池负极析锂检测方法的研究进展,国泰君安证券研究 通过造粒、表面碳包覆、表面功能化等措施改善石墨负极性能,使其满通过造粒、表面碳包覆、表面功能化等措施改善石墨负极性能,使其满足快充需求。足快充需求。对石墨材料,锂离子的传导速
18、率主要受颗粒的大小、粒度分布、取向性、表面状态等因素的影响。通过造粒可以控制石墨的颗粒大小、粒径分布和形貌。小颗粒石墨材料之间存在凹孔,可以提高材料保液性能和降低材料的膨胀系数,缩短锂离子的扩散路径,降低锂离子的浓差极化,因此小颗粒有利于提高材料倍率性能。表面碳包覆是指以石墨材料为内核,在其表面包覆一层无定型碳材料,形成一种核壳结构。表层的无定型碳相当于形成一层缓冲层,可以有效吸附电解液,更有利于锂离子的扩散,降低锂离子在石墨表面的传递阻力,增加了锂离子的扩散通道,从而可以改善石墨材料的大电流充放电性能。另外,亦可以通过石墨材料的表面功能化,例如通过 KOH 在石墨表面刻蚀、氧、氮等元素掺杂来
19、提高石墨的活性位点,来提高石墨材料的快充性能。图图 7:人造石墨的制备工艺中对材料进行造粒改性:人造石墨的制备工艺中对材料进行造粒改性 数据来源:公司公告,环评报告,国泰君安证券研究 表表 1:沥青包覆材料可提升负极材料容量沥青包覆材料可提升负极材料容量 包覆比例(包覆比例(mass%)0.1C 容量(容量(mAh/g)倍率性能倍率性能 C0.5C/C0.1C C0.5C/C0.2C C0.5C/C0.3C C0.5C/C0.4C 0 320.7 67.6 40.9 20.9 6.9 2 358.3 81.9 53.5 24.8 9.4 5 371.2 85.7 65.9 35.2 10.2
20、8 351.2 83.1 53 24.8 10 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 15 11 335 79.5 58.1 27.1 9.9 14 339.6 80 56.1 28.7 12.3 数据来源:锂离子电池球形石墨负极材料倍率性能研究,国泰君安证券研究 2.2.电解质:电解质:LiFSILiFSI 满足快充更高的安全稳定性和导电能力满足快充更高的安全稳定性和导电能力 快充模式对电解液的热稳定性及导电性提出更高要求快充模式对电解液的热稳定性及导电性提出更高要求,新型锂盐新型锂盐 LiFSI具备更优性能具备更优性能。电解液被称为电
21、池的“血液”,充当连接正极和负极的桥梁,在电池内部发挥离子传导的功能。它不仅可以调节电极/电解质界面,还可以影响电池的性能,茹容量、内阻、倍率性能、工作温度和安全性能等。通常,锂离子在液态电解质中的扩散系数比固体电极中的扩散系数高几个数量级,溶剂化锂离子在电极/电解液界面的去溶剂化是决定电池快充能力的重要因素,因此增加电解液的离子电导率有利于降低锂离子的溶剂化和去溶剂化活化能,并实现快充。此外,电极/电解液界面的不稳定性是限制快充过程中电解液耗尽、可循环锂离子损失以及电极-电解液界面之间电荷转移的另一原因。目前电解液的主流锂盐 LiPF6在高电压的情况下会出现严重的析锂反应,同时高电压带来的高
22、温会严重影响 LiPF6的化学性质,降低充电速度和电池使用寿命。要实现快充,必须要用更高性能的锂盐对 LiPF6进行替代,LiFSI 在电解液的热稳定性以及导电性等方面优势明显。国内部分电解液企业已具有 LiFSI 批量供应能力,并有望在需求驱动下加速应用。表表 3:LiFSI 相对于相对于 LiPF6 具备更好的离子电导率具备更好的离子电导率 溶质名称溶质名称 优点优点 缺点缺点 六氟磷酸锂六氟磷酸锂(LiPF6)在非水溶剂中具有合适的溶解度和较高的离子电导率;能在 Al 箔集流体表面形成一层稳定的钝化膜;能协同碳酸酯溶剂在石墨电极表面生成一层稳定的 SEI 膜 LiPF6 的热稳定性较差,
23、极易与痕量的水分发生反应产生强酸,会破坏电极表面 SEI 膜,溶解正极活性组分,导致循环过程中容量严重衰减 双氟磺酰亚胺锂双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)具有离子电导率高和对水敏感度低等优点,另外,LiFSI 相对于 LiPF6 具有较高的分解温度,具有相对较好的安全性,能有效提高低温放电性能循环性能、充放电性能 双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)的技术难度大、成本高 数据来源:CNKI、国泰君安证券研究 2.3.导电剂:导电炭黑导电剂:导电炭黑及及碳纳米管碳纳米管提升性能提升性能 碳纳米管具备更高导电率,更能满足快充要求。碳纳米管具备更高导电率,更能满足快充要求。导电添加剂的作用是在活性物质之间、活性
24、物质与集流体之间收集微电流,以减小电极的接触电阻、加速电子的移动速度。锂电池目前常用的导电剂主要包括炭黑类、导电石墨类、碳纤维、碳纳米管(CNT)以及石墨烯等。其中,炭黑类、导电石墨类和碳钎维属于传统的导电剂;碳纳米管和石墨烯属于新型导电剂材料。炭黑颗粒的粒径小,比表面积大、堆积紧密,有利于颗粒之间紧密接触,充当电极中“导线”的作用,组成的导电网络。碳纳米管呈圆柱状,内部中空,具有良好的电子导电性,柱状结构能够与活性材料点对线接触,在电极活性材料中有利于提高电池容量、倍率性能、电池循环寿命、降低电池界面阻抗等。根据 GGII 数据,2022 年中国动力电 93468 行业更新行业更新 请务必阅
25、读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 15 池市场仍以炭黑为主,以碳纳米管为代表的新型导电剂市场份额约24%。随着充电倍率的提升,更高导电率的导电材料将获得更多应用。表表 4:新型导电剂性能优异:新型导电剂性能优异 导电剂种类 优点 缺点 炭黑类导电剂 SP 价格便宜,经济性高 导电性能相对较差,添加量大,降低正极活性物质占比,全依赖进口 科琴黑 添加量较小,适用于高倍率、高容量型锂电池 价格贵,分散难、全依赖进口 乙炔黑 吸液性较好,有助提升循环寿命 价格较贵,影响极片压实性能,主要依赖进口 导电石墨类导电剂 颗粒度较大,有利于提升极片压实性能 添加量较大,主
26、要依赖进口 碳纤维 导电性优异 分散困难、价格高、全依赖进口 新型导电剂 碳纳米管导电剂 导电性能优异,添加量小,提升电池能量密度,提升电池循环寿命性能 需要预分散,价格较高 石墨烯导电剂 导电性优异,比表面积大,可提升极片压实性能 分散性能较差,需要复合使用,使用相对局限 数据来源:天奈科技招股说明书,国泰君安证券研究 图图 8:碳纳米管可在电极活性材料中形成连续的导电网络:碳纳米管可在电极活性材料中形成连续的导电网络 数据来源:Fast Charging of Lithium-Ion Batteries:A Review of Materials Aspects,国泰君安证券研究 2.4.
27、电极设计:降低电极厚度有利于提高快充能力电极设计:降低电极厚度有利于提高快充能力 电极的面密度也能对电池的快充性能产生重要的影响作用,降低电极厚电极的面密度也能对电池的快充性能产生重要的影响作用,降低电极厚度有利于快充能力的提高。度有利于快充能力的提高。基于目前的电池技术,功率型和能量型电池之间的主要区别在于正极和负极的厚度。当前为提高电池的能量密度,往往采用的是较厚的电极。然而在充电过快的情况下,锂离子不能到达电极活性材料的所有的储存位点,因此需要改进电极制造工艺,采用小颗粒活性物质进行涂薄,从而提升电池的快充性能。图图 9:适当降低电机厚度有利于提升快充性能:适当降低电机厚度有利于提升快充
28、性能 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 15 数据来源:Optimizing Areal Capacities through Understanding the Limitations of Lithium-Ion Electrodes,国泰君安证券研究 3.超充电池量产在即,车企积极参与配套超充电池量产在即,车企积极参与配套 纯电动纯电动新能源新能源为市场主流,插电混动为市场主流,插电混动解决里程焦虑解决里程焦虑增长增长更快更快。2023年 1-9 月我国新能源汽车累计销量 627.8 万辆,同比增长 37.5%。从行业销量结构
29、来看,插电混动尽管单车带电量小,但由于混动能更好解决用户的里程焦虑问题比例持续提升。2023 年 9 月中国纯电动汽车销量62.7 万辆,同比 16.2%。插电式混动汽车销量 27.7 万辆,同比 64.4%,占比已突破 30%。我们认为,随着超充技术的普及,将很好缓解用户纯电里程焦虑,带动纯电动新能源比例及电池行业装机规模提升。图图 9:2022 年以来插电比例有所提升年以来插电比例有所提升 数据来源:中汽协,国泰君安证券研究 打造打造差异化差异化高端高端车型车型,车企积极参与,车企积极参与快充电池快充电池配套。配套。2018年10月10日,保时捷发布其首款纯电动车 Taycan,宣称充电
30、15 分钟实现 80%的电量,搭载 800V 电压平台,充电速度居于业内榜首,开启行业对快充技术的探索。2023 年 8 月宁德时代神行超充电池一经发布,阿维塔、哪吒、奇瑞等车企先后启动旗下车型的搭载。考虑到宁德时代神行超充电池自发布到首发车型仅 2 个月以及公司 2023 年底量产 2024 年一季度正式装车 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 15 的规划,体现了公司的极限制造能力及车企端的迫切需求。我们认为,当下新能源车行业竞争激烈,以宁德时代为代表的头部电池企业的快充技术作为解决新能源车快速补能的方案,能够有效缓解里程焦虑,形
31、成差异化性能,有望成为车企引流消费者的一张名片,迎来大规模商业化导入。图图 3:近年来推出搭载高压快充平台的车企数量日渐增多:近年来推出搭载高压快充平台的车企数量日渐增多 数据来源:Newsroom,搜狐新闻,汽车之家,新出行,小鹏汽车等,国泰君安证券研究 表表 9:部分部分 800 V 电车规划电车规划 车型车型 电压电压(V)额定电流额定电流(A)功率(功率(kW)续航能力(续航能力(Km)量产时间量产时间 保时捷保时捷 Taycan 800 350 200 527 2021 年 7 月 广汽广汽 AION V Plus 880 500 480 500 2021 年 9 月 极狐极狐S 8
32、00 260 470 700 2022 年 7 月 小鹏小鹏 G9 800 250 430 700 2022 年 9 月 小鹏小鹏 G6 800 250 358 700 2023 年 6 月 阿维塔阿维塔 11 750 250 240 600 2023 年 3 月 数据来源:AICars,保时捷官网,小鹏汽车官网,汽车之家,国泰君安证券研究 表表 10:国内外主流电池企业快充解决方案进展国内外主流电池企业快充解决方案进展 公司公司 方案内容方案内容 核心突破核心突破 LG 新能源 在 2023 年世界动力电池大会上,LG 新能源公开了公司电池的研发路线:在2026 年前实现安全改进型聚合物基半
33、固态电池商业化,随后使用更高容量的负极来提升能量密度,最后随着硫化物基全固态电池的开发,实现电池级别没有火灾和爆炸的绝对安全。预计在 2026 年前实现聚合物基半固态电池商业化(能量密度约为650Wh/L),在2028年 推 出750Wh/L 的聚合物固态电池和完成硫化物全固态电池开发,2030年推出超过 900Wh/L 的硫化物全固态电池。宁德时代 2023 年 8 月 16 日,宁德时代发布全球首款磷酸铁锂 4C 超充电池“神行”超充电池,实现“充电 10 分钟,行使 400km”,续航里程高达 700 公里预计于 2023 年年底实现磷酸铁锂4C 超充电池量产,在 2024 年第一 行业
34、更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 of 15 以上,极大程度地缓解了新能源车用户的补能焦虑。季度正式上车。松下 2023 年 9 月,松下官宣了一项固态电池技术的重大突破。该固态电池技术可以在 3 分钟内将电池充满 80%的电量,并且可以充放电几万次,这将彻底改写电动汽车和移动设备领域的充电方式。松下通过采用一种全新的聚合物体系,成功抑制了电解质在充放电过程中的相变现象,从而提高了电池的稳定性和循环寿命。这一关键创新使得固态电池技术有望迎来大规模商业应用。固态电池技术的重大突破 SK On SK On 在 CES 2023 上展示了一种新型电
35、动汽车(EV)电池,该电池名为 SF(Super Fast Battery,超快电池),可在 18 分钟内充满一辆车,比目前电动汽车普遍的 30 分钟充电时间减少了近一半。SF 电池的亮相 三星 SDI 三星 SDI 在 IAA Mobility 2023 上首次展示了磷酸铁锰锂(LMFP)电池,该电池在磷酸铁锂(LFP)正极材料中添加了锰。三星 SDI 一直专注于生产高镍三元电池,现在这款高性能电池瞄准磷酸铁锂市场;注入锰的磷酸铁锂电池克服了传统磷酸铁锂电池能量密度低、行驶里程较短等限制,在相似的价格下可将能量密度提高约 15-20%。磷酸铁锰锂(LMFP)电池的研发 比亚迪 在电池领域,比
36、亚迪原先的优势产品刀片电池由于结构所限,整体电池所产生的内阻要比普通动力电池要大的多,因而超充功能缺失。但在高电压平台技术领域,比亚迪是国内较早布局其有关技术的厂商。借助高压 IGBT 方案,比亚迪将 e 平台旗下车型的电压提升至了 600V以上,唐更是达到了 700V。高电压平台技术的布局 远景动力 与宝马集团达成战略合作,从 2026 年起为宝马新一代车型提供圆柱电池,同时宣布将于美国南卡罗来纳州新建一座规划年产能 30GWh 的工厂,生产直径 46mm 的大圆柱形锂离子电池,工厂计划 2026 年投产。值得注意的是,该款宝马第六代锂离子圆柱电池,相较于第五代方形电池,正极镍含量更高,钴含
37、量减少,负极中增加了硅的含量,电池单体能量密度将提升 20%以上,续航里程提升 30%,充电速度提升 30%。为宝马新一代车型提供锂离子圆柱电池 中创新航 在 800V高压快充领域进行布局,推出方形电池和大圆柱电池;方形产品充电 20 分钟能够从 10%-80%SOC,大圆柱产品拥有 6C 的快充功能 亿纬锂能 推出大圆柱电池 系统,支持 9 分钟快充,并采纳 型冷却技术以缓解快速充电时的过热问题;同时,在 2023 年 6 月,亿纬锂能完成了 100 万颗 46系列三元高比能电池的生产下线,预计将在年内实现 20GWh 的产能。推出大圆柱电池 系统与三元高比能电池的量产实现 蜂巢能源 发布了
38、 L300 短刀电池,突出 2.2C-4C 的快充系列,同时推出鳞甲电池方案,支持 1.6C-6C 的快充系统。L300 短刀电池与鳞甲电池方案 欣旺达 推出超充 SFC480 产品以及升级版“闪充电池”,支持 10 分钟 20%-80%SOC的快充。SFC480 产品的推出 孚能科技 发布 SPS动力电池,支持 800V平台和 4C 快充,充电 10 分钟续航可达 400公里。SPS动力电池的发布 数据来源:公司官网及公告,国泰君安证券研究 4.投资建议投资建议 我们认为,以宁德时代为代表的头部电池企业正在引领行业跨入新能源车的超充时代,推进新能源车市场空间进一步抬升,看好布局快充技术研发生
39、产的各环节龙头企业。推荐 1)电池:宁德时代、亿纬锂能,受益标的:国轩高科、欣旺达;2)负极:贝特瑞、璞泰来、中科电气,受益 行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 15 标的:信德新材;3)导电剂:受益标的:黑猫股份、天奈科技。表表 14:盈利预测一览:盈利预测一览 股票代码股票代码 股票名称股票名称 收盘价收盘价 EPS PE 评级评级 2023.10.20 2022A 2023E 2024E 2022A 2023E 2024E 300750.SZ 宁德时代 181.00 12.92 10.26 13.54 16.81 17.64 1
40、3.37 增持 300014.SZ 亿纬锂能 43.81 1.84 2.52 3.27 47.65 17.38 13.40 增持 835185.BJ 贝特瑞 20.54 3.17 2.10 2.86 8.68 9.78 7.18 增持 603659.SH 璞泰来 25.86 2.24 2.67 3.41 15.87 9.69 7.58 增持 300035.SZ 中科电气 10.45 0.52 1.64 2.34 39.12 6.37 4.47 增持 002074.SZ 国轩高科 22.69 0.18 0.64 1.03 160.17 35.54 22.01 300207.SZ 欣旺达 15.7
41、9 0.62 0.58 0.92 33.94 27.33 17.19 301349.SZ 信德新材 40.21 2.70 1.26 2.32 26.96 31.92 17.31 002068.SZ 黑猫股份 9.37 0.01 0.02 0.63 981.15 517.68 14.98 688116.SH 天奈科技 26.17 1.83 1.09 1.57 28.47 23.91 16.63 数据来源:国泰君安证券研究,国轩高科及以后盈利预测来自于 Wind 一致预期 5.风险提示风险提示 新能源汽车销量不及预期。新能源汽车销量不及预期。新能源汽车作为消费品大类之一,需求受到国内外宏观经济和居
42、民消费能力影响。如果未来国内外宏观经济增速放缓,新能源汽车市场需求持续低迷,将对快充行业产生不利影响。快充技术产业化速度不及预期。快充技术产业化速度不及预期。快充核心技术具备一定难度,不论能量体系、管控体系还是技术设施均有推进难点,若某些环节进展较慢,则可能影响到快充行业的整体发展。行业更新行业更新 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 of 15 本公司具有中国证监会核准本公司具有中国证监会核准的证券投资的证券投资咨询咨询业务资格业务资格 分析师声明分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,保证报告所采用的数据均来自合
43、规渠道,分析逻辑基于作者的职业理解,本报告清晰准确地反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响,特此声明。免责声明免责声明 本报告仅供国泰君安证券股份有限公司(以下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放,并仅为提供信息而发放,概不构成任何广告。本报告的信息来源于已公开的资料,本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同
44、时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时,本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下,本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利,不与投资者分享投资收益,也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务必注意,其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。本公司利用信息隔离墙控制内部一个
45、或多个领域、部门或关联机构之间的信息流动。因此,投资者应注意,在法律许可的情况下,本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易,也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下,本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。市场有风险,投资需谨慎。投资者不应将本报告作为作出投资决策的唯一参考因素,亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前,如有需要,投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。本报告版权仅为本公司所有,未经书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊
46、发的,需在允许的范围内使用,并注明出处为“国泰君安证券研究”,且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。若本公司以外的其他机构(以下简称“该机构”)发送本报告,则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议,本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。评级说明评级说明 评级评级 说明说明 1.1.投资建议的比较标准投资建议的比较标准 投资评级分为股票评级和行业评级。以报告发布后的 12 个月内的市场表现为
47、比较标准,报告发布日后的 12 个月内的公司股价(或行业指数)的涨跌幅相对同期的沪深 300 指数涨跌幅为基准。股票投资评级股票投资评级 增持 相对沪深 300 指数涨幅 15%以上 谨慎增持 相对沪深 300 指数涨幅介于 5%15%之间 中性 相对沪深 300 指数涨幅介于-5%5%减持 相对沪深 300 指数下跌 5%以上 2.2.投资建议的评级标准投资建议的评级标准 报告发布日后的 12 个月内的公司股价(或行业指数)的涨跌幅相对同期的沪深300 指数的涨跌幅。行业投资评级行业投资评级 增持 明显强于沪深 300 指数 中性 基本与沪深 300 指数持平 减持 明显弱于沪深 300 指数 国泰君安证券研究国泰君安证券研究所所 上海上海 深圳深圳 北京北京 地址 上海市静安区新闸路 669 号博华广场 20 层 深圳市福田区益田路 6003 号荣超商务中心 B 栋 27 层 北京市西城区金融大街甲 9 号 金融街中心南楼 18 层 邮编 200041 518026 100032 电话(021)38676666(0755)23976888(010)83939888 E-mail: