1、 敬请阅读末页的重要说明 证券研究报告 | 行业深度报告 2022 年 06 月 24 日 推荐推荐（维持）（维持） 快充快充将推动将推动电池材料电池材料体系体系升级，并升级，并带来带来充电系统大功充电系统大功率与高电压趋势率与高电压趋势 中游制造/电力设备及新能源 电动车电动车充电充电时效时效是是仅次于长续航之后的重要性能指标仅次于长续航之后的重要性能指标，对整车消费体验对整车消费体验的的重要重要性不言而喻。性不言而喻。当前，车企与电池公司正在推动当前，车企与电池公司正在推动充电倍率从充电倍率从 1C-2C 向向 4C 甚至甚至6C 升级升级。快充。快充需要电池需要电池材料特别是负极相关材料

2、升级，同时意味着充电系统材料特别是负极相关材料升级，同时意味着充电系统大功率化，大功率化，也就会也就会推动高电压趋势推动高电压趋势和和整整车车高压高压电气电气系统系统升级升级。具体而言，负极具体而言，负极材料可能选用材料可能选用二次造粒二次造粒/炭化炭化包覆包覆，并更大比例掺混，并更大比例掺混硅基硅基材料材料和和碳纳米管碳纳米管材材料。料。而充电而充电系统上系统上可能可能出现出现液冷散热液冷散热以及以及高压器件高压器件与与新型半导体器件新型半导体器件的的变化变化。 快充不仅影响电池材料，也带来大功率与快充不仅影响电池材料，也带来大功率与高压趋势高压趋势。目前大部分电动车快充倍率在 1C-2C

3、之间，对应充电时间为 0.5-1 小时。当前车企与电池企业纷纷开始启动 4C 甚至 6C 充电方案，如成功应用，补能效率的痛点将大幅化解。快充是一个系统工程，首先是给电池带来新的挑战，电池材料体系需要改变和升级。其次，快充也意味着充电系统的大功率化，这个对系统散热、功率半导体器件提出更高要求；多数车企基本都相继推出 800V 及以上高电压平台的快充方案以降低充电电流，也推动了高压化的趋势。 电池电池负极负极等材料需要升级等材料需要升级，硅基材料与，硅基材料与 CNT 使用可能增多使用可能增多。电池充电倍率主要取决于负极材料，电池快充性能与负极比容量之间往往存在 trade off 关系，这主要

4、取决于负极材料的粒径大小指标。主流人造石墨负极材料往往通过二次造粒、炭化包覆、掺杂高比容的硅基材料、天然石墨，以及添加碳纳米管导电剂等方式，来平衡高倍率与负极高比容量性能。目前硅基材料与碳纳米管的掺混比例低，预计这两个材料的使用强度可能持续提高。同时硅基负极原材料一般采用纳米硅粉，性能更优，在制备难度和成本上还比较高。 充电充电系统系统向向大功率化大功率化高压高压化化升级，建设也需要加强升级，建设也需要加强。随着充电系统功率提升，相应的功率半导体要求更高；同时，充电枪端子及线缆的发热量会快速增加，因此在大功率充电桩（一般大于 120kW）需采用液冷系统。而为降低充电电流和控制散热，多数车企推出

5、 800V 及以上高电压平台快充方案，高压化趋势开始加速；未来高功率、高电压充电模组产品可能形成差异化。估算当前国内车桩比约 2.7:1，比例偏高，在新能源汽车保有量较大的地区经常出现充电排队现象。此外，早期投运的部分充电设施参数老旧还需要更新。我们估算 2021-2025 年我国新能源汽车销量 CAGR 在 36%左右，如果2025 年车桩比要达到 1.5:1， 2021-2025 年新建充电桩 CAGR 将近 45%，可见，需要全社会加大充换电体系的投资强度。 投资建议。投资建议。推荐或关注负极：负极：璞泰来、贝特瑞、杉杉股份、翔丰华、博迁新材（有色）；CNT：天奈科技、道氏技术（汽车）；

6、充电桩及配套充电桩及配套：麦格米特、盛弘股份、英可瑞、和顺电气、炬华科技、永贵电器（电子）、圣龙股份（汽车）等。 风险提示：风险提示：下游需求不及预期、产品价格持续下降、技术进步不及预期 重点公司主要财务指标重点公司主要财务指标 股价股价 21EPS 22EPS 23EPS 22PE 23PE PB 评级评级 璞泰来 81.9 2.53 4.4 6.53 32 22 8 强烈推荐 贝特瑞 84.7 2.97 3.18 4.44 27 19 6 未有评级 杉杉股份 27.1 1.56 1.54 2 18 14 2 强烈推荐 翔丰华 58.2 1 1.83 2.78 32 21 3 未有评级 天奈

7、科技 152.7 1.27 2.71 4.68 56 33 14 未有评级 道氏技术 26.1 0.97 1.22 1.64 21 16 2 强烈推荐 博迁新材 53.0 0.91 1.23 1.65 43 32 7 未有评级 麦格米特 26.8 0.78 1.01 1.36 27 20 3 未有评级 盛弘股份 29.2 0.55 0.79 1.15 37 25 5 强烈推荐 英可瑞 15.0 0.06 3 未有评级 和顺电气 9.7 0.04 3 未有评级 炬华科技 12.7 0.63 0.84 1.30 15 10 2 强烈推荐 永贵电器 18.0 0.32 0.43 0.56 42 32

8、 2 未有评级 圣龙股份 12.7 0.44 2 未有评级 资料来源：公司数据、招商证券 行业规模行业规模 占比% 股票家数（只） 282 6.0 总市值（亿元） 71674 8.9 流 通 市 值 （ 亿元） 57531 8.5 行业指数行业指数 % 1m 6m 12m 绝对表现 17.6 -10.1 40.1 相对表现 12.8 3.0 56.8 资料来源：公司数据、招商证券 相关相关报告报告 1、电芯结构件盈利有望修复，电池结构变化可能带来增量动力电池与电池系统系列报告（92）2022-06-21 2、原材料价格开始下降，三元行业景气度修复动力电池与电池系统系列报告（91）2022-06

9、-17 3、替换周期叠加新标准开始推广，电表产业将迎来新发展电力设备专题（21）（更新）2022-06-16 游家训游家训 S01 刘刘珺涵涵 S04 刘巍刘巍 研究助理 -40-20020406080Jun/21Oct/21Feb/22May/22(%)电力设备及新能源沪深300动力电池与电池系统系列报告（动力电池与电池系统系列报告（9 93 3） 敬请阅读末页的重要说明 2 行业深度报告 正文正文目录目录 一、新一轮快充趋势正在形成 . 4 二、快充将推动负极升级，硅基材料与 CNT 使用强度可能提升 . 8 三、充电桩系统大功率化与液冷化 .

10、13 3.1、高功率充电模块可能形成差异化 . 13 3.2、液冷充电枪产业化加速 . 15 四、充电桩建设提速 . 18 五、投资建议 . 20 风险提示 . 20 图表图表目录目录 图 1：特斯拉 model 3 在特斯拉超充站的充电功率变化图 . 5 图 2：燃油车电动车补能效率对比 . 6 图 3：中国 ChaoJi 快充标准发展历程 . 7 图 4：宁德时代麒麟电池可满足 4C 高压快充需求 . 9 图 5 ：电池快充化设计思路 . 9 图 6：人造石墨工艺流程图 . 9 图 7：负极比容量与倍率性能对比 . 11 图 8：中国硅基负极出货量 . 11 图 9：碳纳米管可改善硅基材料

11、的倍率性能 . 11 图 10：碳纳米管可改善硅基材料的循环性能 . 11 图 11：导电剂阻抗对比（阻抗越低，导电性能越好） . 11 图 12：充电桩硬件构造 . 14 图 13：直流充电桩充电原理 . 14 图 14：交流充电桩充电原理 . 14 图 15：直流充电模块成本 . 15 图 16：直流充电模块成本占比 . 15 图 17：充电枪结构图 . 16 图 18：特斯拉液冷充电枪专利 . 16 图 19：国内外充电枪标准接口 . 17 pWcZsUfWkUmWlYpZdUmN7NaOaQsQrRoMnPlOqQrPiNmOoRaQpOoOxNoPtOxNmOuM 敬请阅读末页的重要

12、说明 3 行业深度报告 图 20：中国新能源汽车历史销量和保有量 . 18 图 21：充电桩保有量及车桩比 . 18 图 22：乘用车对应车桩比可能比较高 . 19 图 23：电力设备及新能源行业历史 PEBand . 21 图 24：电力设备及新能源行业历史 PBBand . 21 表 1：充电效率对照 . 4 表 2：ChaoJi 快充标准下（500A），电动车在不同充电倍率所需电压平台 . 4 表 3：各企业在高压快充方案的布局情况 . 5 表 4：SAE 电动车充电标准 . 6 表 5： 不同的包覆石墨和原始石墨在不同倍率下的放电比容量 . 9 表 6：不同类型负极材料性能对比 . 1

13、0 表 7：国内企业硅碳负极产业化现状 . 11 表 8：各企业充电模块产品情况 . 14 表 9：国内部分企业充电桩产品情况 . 14 表 10：行业主要企业毛利率情况（%） . 15 表 11：行业主要企业收入情况（百万元） . 15 表 12：特斯拉充电桩 . 17 表 13：国内充电桩市场空间测算 . 18 敬请阅读末页的重要说明 4 行业深度报告 一、一、 新一轮新一轮快充快充趋势正在形成趋势正在形成 快充是指在较短时间内使蓄电池达到或接近完全充电状态。对于动力电池，快充的平均充电倍率一般需达到 1C 或以上。电池的充放电倍率一般由 nC（Capacity）表示，电池的 C 额定值是

14、对电池充放电时的电流的测量。例如 1C 可表示容量为 10Ah 的电池在满电的情况下能够提供一小时 10 安培的电流或是在 1 小时内将该块电池充满电。同样的，0.5C 可以表示 10Ah 电池在 2 小时内提供 5 安培电流，或是 2 小时将电池充满电。 快充快充是是提升整车消费体验的重要途径提升整车消费体验的重要途径。消费者对于购买电动车最主要的迟疑点往往在于“里程焦虑” ，对整车而言主要是续航指标，对电池而言主要影响是能量密度。而补能时效性是仅次于里程焦虑的重要性能指标。 目前大部分电动车快充倍率在 1C-2C 之间，特斯拉超级充电桩 V3 功率最高可达 250kW，对应最高充电倍率约

15、2.5C，在 13 分钟、28 分钟分别可充满 50%、80%电量，对应续航250、400km。为实现更高的补能效率，提升充电倍率是必然趋势。 快充带来大功率化、高压化趋势快充带来大功率化、高压化趋势。快充意味着在更短时间内储能，充电系统的功率更大；同时，为降低充电电流控制发热，大部分整车厂都推出了 800V 高电压平台的快充方案。国内 ChaoJi 快充标准的逐步落地（最高 1500V*600A）也为高电压路线奠定了基础。若要实现目前主流车型（50kwh）4C 以上的快充要求，对应电压平台需求都在 400V 以上。保时捷 Taycan 为业内首个推出 800V 高压电气架构，搭载 800V

16、直流快充系统并支持最高 270kw（约 2.5C）的大功率快充的电动车型。随后比亚迪、小鹏、华为等企业相继推出高电压平台的快充方案。 表表 1：充电效率对照：充电效率对照 充电模式充电模式 充电倍率充电倍率 充电时间充电时间 快充 30C 2 分钟 20C 3 分钟 10C 6 分钟 5C 12 分钟 2C 30 分钟 1C 1 小时 慢充 0.5C 2 小时 0.2C 5 小时 0.1C 10 小时 0.05C 20 小时 资料来源：Power-Sonic、招商证券 表表 2：ChaoJi 快充标准快充标准下（下（500A） ，） ，电动车在不同充电倍率所需电压平台电动车在不同充电倍率所需电

17、压平台 带电量带电量 1C 2C 3C 4C 5C 6C 25 kWh 50V 100 V 150 V 200 V 250 V 300 V 50 kWh 100 V 200 V 300 V 400 V 500 V 600 V 75 kWh 150 V 300 V 450 V 600 V 750 V 900 V 100 kWh 200 V 400 V 600 V 800 V 1000 V 1200 V 资料来源：行业信息、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 5 行业深度报告 图图 1：特斯拉：特斯拉 model 3 在特斯拉超充站的充电功率变化图在特斯拉超充站的充电功率变化图 资料来源：38 号车

18、评中心、招商证券 表表 3：各企业在高压快充方案的布局情况各企业在高压快充方案的布局情况 企业企业 电压平台电压平台 最高最高快充功率快充功率/倍率倍率 介绍介绍 保时捷 800V 270kW（2.5C），未来将提升到 350kW(3.5C) 在 Taycan 上搭载，可以在 23 分钟内将车的电量从 5%提高到 80% 华为 750V，2025 年提升到 1000V 200kW（2C），2023年 400kW（4C），2025 年 600kW（6C） 5 分钟即可实现 30%-80%SOC 充电性能。 比亚迪 800V 比亚迪海洋系列会使用该平台，充电 5 分钟续航可达150km。 小鹏 8

19、00V 480kW（6C） 在小鹏 G9 上搭载，可实现充电 5 分钟，续航 200km 广汽集团 480kW（6C） 分为 3C 和 6C 两个版本，6C 高倍率快充技术可以实现 0-80%SOC 只需 8 分钟，30-80%SOC 只需 5 分钟。 长城汽车 800V 480kW（6C） 充电 15 分钟续航 100 公里 岚图汽车 800V 360kW（4C） 搭载 4C 电芯，在 360KW 超级充电桩的加持下，充电速率可提升 125%，实现充电 10 分钟，续航 400 公里。 资料来源：公司公告、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 6 行业深度报告 图图 2：燃油车电动车补能效率对比

20、：燃油车电动车补能效率对比 资料来源： Enabling Fast Charging：A Technology Gap Assessment 、招商证券 表表 4：SAE 电动车充电标准电动车充电标准 等级等级 充电电压（充电电压（V） 充电电流（充电电流（A） 充电功率充电功率(kW) 估计充电所需时间估计充电所需时间 交流 Level 1 120V 12-16A 1.4-1.9kW PHEV：7 小时（SOC：0%-100%） BEV：17 小时（SOC：20%-100%） Level 2 240V 最大 80A 最大 19.2kW 以 20kw 的功率进行充电： PHEV：22 分钟（S

21、OC：0%-100%） BEV：1.2 小时（SOC：20%-100%） Level 3（TBD） 大于 20kW 直流 Level 1 200-450V 80A 最大 36kW 以 20kw 的功率进行充电： ：分钟（：） Level 2 200-450V 200A 最大 90kW 以 20kw 的功率进行充电： PHEV：10 分钟（SOC：0%-100%） BEV：20 小时（SOC：20%-80%） Level 3（TBD） 200-600V 400A 最大 240kW 以 45kw 的功率进行充电： BEV：小于 10 分钟（SOC：0%-80%） 资料来源：SAE、招商证券 注：测

22、算时 BEV 的电池包容量为 25kwh，现主流车型电池包带电量约在 50-70kwh 之间 TBD：未最终确定。 敬请阅读末页的重要说明 7 行业深度报告 图图 2：中国中国 ChaoJi 快充标准发展历程快充标准发展历程 资料来源：国家电网、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 8 行业深度报告 二二、快充将推动负极升级，快充将推动负极升级，硅硅基材料与基材料与 CNTCNT 使用强度可能使用强度可能提升提升 宁德时代即将发布的麒麟电池便可满足 4C 高压快充需求，同时蜂巢也计划在 2023Q2推出第二代 4C 快充电芯产品。此外小鹏、广汽、长城汽车等整车厂的发布的高压平台下的电芯充电倍率需求

23、也达到了 6C。 电池快充性能电池快充性能主要主要取决于负极材料。取决于负极材料。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的嵌入能力，否则在快充过程中锂离子会在负极表面沉积、析出，形成锂枝晶，可能会刺穿隔膜造成内短路，从而造成安全隐患。 造粒（二次造粒） 、炭化包覆造粒（二次造粒） 、炭化包覆技术技术是是决定负极决定负极快充性能的核心快充性能的核心 knowhow。目前主流负极材料以人造石墨负极为主，生产流程可主要分为预处理、造粒、石墨化、炭化包覆（可省略） 、球磨筛分几个步骤。其中造粒与炭化包覆基本决定了负极的倍率性能。 粒径大小基本决定负极材料的倍率性能。粒径大小基

24、本决定负极材料的倍率性能。造粒造粒环节环节基本决定了负极材料的粒径大小 ，小颗粒比表面积大，锂离子迁移的通道更多、路径更短，倍率性能好，反之大颗粒的压实密度高、容量大。而高端的石墨负极为兼顾两个倍率与容量性能，往往进行二次造粒步骤，将原有颗粒与石油焦、针状焦等基材在一定条件下再次造粒，所得材料倍率等性能会优于一次造粒的同粒径产品。该工艺壁垒较高，璞泰来率先在高端人造石墨负极产品上运用，是其核心 knowhow 之一。 炭化炭化包覆可改善石墨负极倍率性能。包覆可改善石墨负极倍率性能。由于软硬碳的层间距离比石墨稍大，通过在石墨负极表层包覆一层无定形碳或者其它碳材料，相当于在石墨外表面形成缓冲层，从

25、而提高倍率性能，还可以在表面形成致密的 SEI 膜，提高首效、循环寿命。该工艺难点在于包覆材料的选择与包覆层的厚度、均匀度。璞泰来、杉杉常将其运用于高能量密度快充消费或者动力负极。 掺杂改性的核心目的在于提升负极材料比容量。掺杂改性的核心目的在于提升负极材料比容量。该环节多样性、差异性极强，目前掺杂比例较大的材料有天然石墨、硅等，两者在理论比容量上均要高于人造石墨，天然石墨成本也更低。进行掺混后，在相同粒径下，也就是对应维持相同的倍率性能的条件下，天然石墨/硅的比例越高，材料的比容量越高。据行业反馈，日韩企业在天然石墨掺混比例上会显著高于国内企业，可能为掺混工艺、及配套电解液配方上有一定程度的

26、差异，而硅的掺混比例目前还较低。 除负极外，高倍率需求下，电池电解液配方也需做出一定调整，LiFSI、LiBOB 等新型锂盐用量可能增加，用以增加电解液电导率、建立更为稳定的 SEI 膜。而在正极方面，三元正极倍率性能略好于铁锂。 敬请阅读末页的重要说明 9 行业深度报告 图图 4：宁德时代麒麟电池：宁德时代麒麟电池可满足可满足 4C 高压快充高压快充需求需求 资料来源：宁德时代、招商证券 图图 5 ：电池快充：电池快充化化设计思路设计思路 图图 6：人造石墨工艺流程图人造石墨工艺流程图 资料来源：锂离子电池快充石墨负极研究与应用、招商证券 资料来源： Lithium-ion battery

27、fast charging: A review 、招商证券 表表 5： 不同的包覆石墨和原始石墨在不同倍率下的放电比容量不同的包覆石墨和原始石墨在不同倍率下的放电比容量 不同不同倍率下的放电比容量（不同不同倍率下的放电比容量（mAh/g) 样品样品 0.1C 0.2C 0.5C 1C 2C 5C 保持率保持率(5C/0.1C）% 原始石墨 342 340 326 288 204 102 30 包覆石墨-20 349 350 348 320 262 155 44 包覆石墨-76 358 355 353 350 315 235 66 包覆石墨-145 357 356 354 350 341 278

28、 78 包覆石墨-196 361 361 357 355 348 298 83 资料来源：锂离子电池快充石墨负极材料的研究进展及评价方法、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 10 行业深度报告 硅基负极会是硅基负极会是未来超未来超快充方案下的良好选择快充方案下的良好选择。硅基负极材料通过造粒工艺将纳米硅和基体材料形成前驱体，经过表面处理、烧结、粉碎、筛分、除磁等工艺制备。相较于石墨372 mAh/g 的克容量，硅的理论容量超其 10 倍，高达 4200mAh/g。这使得在石墨负极中掺硅后，材料克容量会随硅含量迅速上升。在此基础上，再将负极材料粒径细化，材料的锂离子嵌入活性位点和扩散通道也会相对较

29、多，这使得硅基负极在克容量较高的同时，也能满足快充所需的倍率性能的要求。 原材料纳米硅原材料纳米硅的的制备制备存在一定壁垒存在一定壁垒。硅基负极原材料一般选用纳米硅粉，主要系硅颗粒的尺寸对电极电化学性能有一定的影响，纳米级硅颗粒可极大地缩短锂离子在活性材料中的传输距离，在循环、倍率和快速充放电性能方面有着优异的表现。目前纳米硅的制备成本高，工艺条件较为苛刻，博迁新材等在纳米硅粉上有布局的企业，随着硅基负极产业化可能拥有一定优势。 碳纳米管搭配硅基负极进一步优化性能。碳纳米管搭配硅基负极进一步优化性能。硅基负极容量优势明显，但还存在硅体积易膨胀、循环性能一般等缺点。目前主要通过添加碳纳米管等导电

30、剂来解决。由于碳纳米管具有较高电导率、大长径比，易形成导电网络纤维结构，能够与活性材料点对线接触，这将有利于提高电池容量、倍率性能、电池循环寿命。 硅基负极硅基负极+ +碳纳米管碳纳米管可能随大圆柱产业化放量。可能随大圆柱产业化放量。未来对于高容量电池的需求可观，特别是在大圆柱电池中，钢壳可以较好的抑制硅基负极的膨胀，高比容量的硅基负极+碳纳米管更适合搭配高镍三元，会随着大圆柱的产业化加速迎来放量。 国内硅碳负极国内硅碳负极仍处于产业初期仍处于产业初期，众多企业展开布局。，众多企业展开布局。相较于日韩在硅基负极应用的深度布局，我国硅碳负极的实际应用相对小众，主要系硅基负极的生产复杂，技术难度大

31、，工艺非标准化，准入门槛高。2021 年中国硅基负极的出货量为 1.1 万吨，渗透率约1.5%。但硅碳负极高容量的优势备受关注，贝特瑞、杉杉股份等企业都展开对硅基负极的布局并实现量产。 表表 6：不同类型负极材料性能对比：不同类型负极材料性能对比 类型类型 天然石墨天然石墨 人造石墨人造石墨 硅基负极硅基负极 理论容量 340-370mAh/g 310-360mAh/g 400-4000mAh/g 首次效率 93% 93% 77% 循环寿命 一般 较好 较差 安全性 较好 较好 一般 倍率性 一般 一般 较好 成本 较低 较低 较高 优点 能量密度高、加工性能好 膨胀低、循环性能好 能量密度高

32、 缺点 电解液相容性较差、膨胀较大 能量密度低、加工性能差 膨胀大、首次效率低、循环性能差 资料来源：贝特瑞招股书、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 11 行业深度报告 图图 7：负极比容量与倍率性能对比负极比容量与倍率性能对比 图图 8：中国中国硅基负极出货量硅基负极出货量 资料来源：锂离子电池快充石墨负极研究与应用、招商证券 资料来源：GGII、招商证券 图图 9：碳纳米管可改善碳纳米管可改善硅硅基基材料的倍率性能材料的倍率性能 资料来源：碳纳米管导电剂对硅碳负极锂电池性能提升的探索、招商证券 图图 10：碳纳米管可改善碳纳米管可改善硅硅基基材料的材料的循环循环性能性能 图图 11：导电剂

33、导电剂阻抗对比阻抗对比（阻抗越低，导电性能越好阻抗越低，导电性能越好） 资料来源：碳纳米管导电剂对硅碳负极锂电池性能提升的探索、招商证券 资料来源：天奈科技招股书、招商证券 表表 7：国内企业硅碳负极产业化现状：国内企业硅碳负极产业化现状 企业企业 产业化现状产业化现状 敬请阅读末页的重要说明 12 行业深度报告 企业企业 产业化现状产业化现状 贝特瑞 从事硅碳负极产业化生产较早的企业，目前公司硅碳负极已开发至第三代产品，比容量从第一代的 650mAh/g 提升至第三代的 1500mAh/g，正在开发第四代硅碳负极材料产品；硅氧负极部分产品比容量达到 1600mAh/g 以上，公司硅基产品具备

34、高容量、低膨胀和长循环的特点。公司计划在深圳市光明区内投资建设年产 4 万吨硅基负极材料项目。 璞泰来 积极推进硅氧/硅碳等新产品的性能改善、首次效率提升和制作工艺研发。已与相关单位签署了硅碳专利合作和使用授权，重点推进硅碳、硅氧的研发和产业化。 杉杉股份 硅基负极材料研发始于 2009 年，2017 年硅基负极实现量产，2021 年实现硅基材料百吨级销售，用于消费和电动工具领域。 硅宝科技 硅碳负极材料已实现小批量供货，在建 1 万吨硅碳负极产能 国轩高科 已拥有 5000 吨硅基负极产能 资料来源：公司公告、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 13 行业深度报告 三、充电桩三、充电桩系统系统

35、大功率化大功率化与与液冷化液冷化 3.1、高功率高功率充电模块充电模块可能形成差异化可能形成差异化 充电系统向大功率化高压化升级。充电系统向大功率化高压化升级。充电桩中主要由充电设备、配电设备、管理设备构成。其中充电模块属于充电设备中的核心部件，为充电桩提供能源电力、电路控制和转换等功能，保证了供电电路的稳定性，因此模块的性能直接影响充电桩整体性能和安全保障。同时，充电模块占整个充电桩整机成本较大。随着充电系统功率提升，相应的功率半导体要求更高。 目前充电模块主要往高功率、高电压、高效率等方向发展。目前充电模块主要往高功率、高电压、高效率等方向发展。 高功率：高功率：目前行业主流模块产品功率在

36、 10-20kW 之间。行业较为领先的厂商如优优绿优优绿能能，华为华为，英飞源英飞源，麦格米特等，麦格米特等已开发出 30KW 及以上的产品。高功率的充电模块将有效降低单个充电桩所需模块数量，从而降低充电模块的单 W 成本，且提高安全性。 高电压：高电压：在国网 2017 版电动汽车充电设备供应商资质能力核实标准中规定直流充电机输出电压范围为 200V750V，受此影响目前主流产品均为该电压等级，但随着未来 800V，乃至 1000V 电压平台的普及用以缩减电车充电时间。1000V 及以上输出电压的充电模块产品将成为主流。目前英可瑞、麦格米特英可瑞、麦格米特、华为、华为等头部厂商均已开发出10

37、00V 的产品。 高效率：高效率：目前主流效率约 95%- 96%，未来 98%效率以上的充电模块将更多的出现。从技术角度来看，并没有太大的难度。98%超高效率技术和宽禁带（SiC）器件在通信电源市场已逐步成熟，主要需要考虑的就是成本问题，随着 SiC 成本的下降，超高效率的充电模块将逐步成熟。 红海竞争中逐步形成差异化红海竞争中逐步形成差异化。充电模块中成本占比由大到小分布为：IGBT（绝缘栅双极型晶体管） 、结构件、电感电容、DSP 芯片、传感器等其他元器件。目前随着技术进步，充电桩模块生产价格在不断降低。根据中国充电基础设施促进联盟数据，2020 年直流充电桩的充电模块的成本价格约 0.

38、38 元/W。 激烈的竞争以及产品同质化导致国内充电设备制造企业的毛利率近几年下滑较多。从过往利润率情况看，具备模块生产研发能力的企业毛利率更高。目前新进入者大量出现，但大部分是“组装、销售”依赖性企业，主要是市场渠道的竞争。但是从产品本身来讲，充电桩在可靠性、安全性、稳定性上的要求，比大部分电器产品要高得多，长期来看，应该会逐步形成产品品质的差异和分化。充电模组本身是基于电力电子变换的产品，壁垒相对较高一些，具备高功率、高电压充电模组产品研发和生产能力企业，有望逐步体现出优势。 敬请阅读末页的重要说明 14 行业深度报告 图图 12：充电桩硬件构造充电桩硬件构造 资料来源：行业信息、招商证券

39、 图图 13：直流充电桩充电原理：直流充电桩充电原理 图图 14：交流充电桩充电原理：交流充电桩充电原理 资料来源：行业信息、招商证券 资料来源：行业信息、招商证券 表表 8：各企业充电模块产品情况：各企业充电模块产品情况 企业企业 功率功率 输出电压输出电压 充电效率充电效率 工作温度工作温度 科士达 15kW、20kW 750V-1000V 96.4% -4065 英可瑞 3.5-20kW 750V-1000V 96% 通合科技 15-30kW 750V-1000V 95-96% -3070 盛弘股份 20kW、15kW 750V-1000V 96% -9655 优优绿能 30kW、20k

40、W、10kW 750V-1000V 96% -3070 英飞源 40kW、30kW、20kW、 750V-1000V 95% -4075 麦格米特 30kW、20kW、15kW 500V-950V 99% -2055 华为 30kW、20kW、15kW 300-1000V 96% -4075 资料来源：公司官网、招商证券 表表 9：国内部分企业充电桩产品情况：国内部分企业充电桩产品情况 类型类型 功率功率 充电效率充电效率 工作温度工作温度 科士达 直流 一体式 最高工作电压 750V，电流 0-200A 95.5% -3065 分体式 最高工作电压 750V，电流 0-320A 交流 单相/

41、壁挂式、立柱式 最高工作电压 220V20%，最大电流 32A -3050 三相/落地式、壁挂式 最高工作电压 380V20%，最大电流 63A 通合科技 直流 一体式 最高工作电压 750V，功率 120kW 94% -2050 分体式 最高工作电压 750V，功率 200kW 奥特迅 直流 一体式 最高工作电压 750V，电流 133-250A，功率 40-180kW 95% -2050 分体式 最高工作电压 750V，最大电流 250A，功率 80-180kW 盛弘股份 直流 一体式 最高工作电压 750V，电流 120-360A，功率 60-360kW 敬请阅读末页的重要说明 15 行

42、业深度报告 分体式 最高工作电压 750V，电流 300-500A，功率 150-180kW 94% -2065 交流 壁挂式、立柱式 最高工作电压 220V20%、380V20%，最大电流 32A、63A，功率 7-40kW -2065 和顺电气 直流 最高工作电压 450V，电流 300-500A，功率 10-200kW 92% 交流 最高工作电压 380V 20%，电流 50-200A 96% -2545 资料来源：公司官网、招商证券 表表 10：行业主要企业毛利率情况（行业主要企业毛利率情况（%） 所属环节所属环节 企业企业 2015 年年 2016 年年 2017 年年 2018 年

43、年 2019 年年 2020 年年 2021 年年 运营、充电桩 特锐德 17.85 20.57 24.25 25.5 21.96 22.57 充电桩、模组 科士达 40.64 42.51 24.66 12.86 33.77 25.72 24.52 模组 英可瑞 44.63 41.82 38.46 31.30 23.58 23.81 22.77 充电桩、模组 通合科技 47.25 32.67 27.13 33.07 21.68 19.71 13.55 充电桩 奥特迅 26.69 35.61 40.77 26.47 33.33 9.47 -24.39 充电桩、模组 盛弘股份 36.21 41.0

44、7 34.51 32.14 35.52 39.97 36.12 资料来源：公司公告、招商证券 表表 11：行业主要企业收入情况（：行业主要企业收入情况（百万元百万元） 所属环节所属环节 企业企业 2015 年年 2016 年年 2017 年年 2018 年年 2019 年年 2020 年年 2021 年年 运营、充电桩 特锐德 1,672.3 1,018.9 1,435.8 2,188.9 2,045.4 3,062.8 充电桩、模组 科士达 40.65 70.85 147.75 55.46 66.58 121.22 81.83 模组 英可瑞 195.59 320.17 310.25 194.

45、68 168.14 125.73 168.25 充电桩、模组 通合科技 106.00 123.86 115.64 59.16 72.59 85.67 135.43 充电桩 奥特迅 30.15 52.74 81.25 75.15 103.44 49.96 42.21 充电桩、模组 盛弘股份 132.13 247.09 143.91 187.21 219.35 251.32 196.30 资料来源：公司公告、招商证券 图图 15：直流充电模块成本直流充电模块成本 图图 16：直流充电模块成本占比直流充电模块成本占比 资料来源：中国充电基础设施促进联盟、招商证券 资料来源：行业信息、招商证券 3.2

46、、液冷充电枪产业化加速液冷充电枪产业化加速 同时充电枪需要采用液冷系统。同时充电枪需要采用液冷系统。充电枪产品主要分为交流充电枪、直流充电枪。交流充电枪接入的为 220V 交流电，功率较低，约 3.3-40kW，设备结构简单，成本较低。直流充电枪功率偏大，随着功率提升，充电电流增大，使得充电枪端子及线缆的发热量会快速增加，导致温升过快引发安全问题。因此在大功率充电桩中（一般大于 120kW）往往采用液冷充电枪。 液冷充电枪在充电线缆中放置液冷管道，通过电子泵来驱动冷却液流动，让冷却液带走 敬请阅读末页的重要说明 16 行业深度报告 线缆的发热量，目前常用介质有水、乙二醇水溶液、纯乙二醇、空调制

47、冷剂和硅油等。液冷充电枪能满足大功率、低温升的要求，同时线缆的截面积可以大幅度减小，充电枪线缆的重量更轻，用户的操作体验感更好。 特斯拉超充桩特斯拉超充桩 V3 率先使用液冷技术率先使用液冷技术，其他厂，其他厂商也在跟进。商也在跟进。其充电功率达到了 250kW，同时线缆直径较 V2 版充电枪减少 44%，至 23.87mm。其他整车厂如比亚迪、广汽、小鹏、岚图、理想等为配合其即将推出的 800V 高压架构车型，大功率快充桩为必需品。目前小鹏超充站支持 180kW 双枪直流快充桩，单枪最高功率可达 120kW；蔚来推出超充补能方案，其超充站 210kW 主机 1 拖 4 配置功率可随时升级至

48、270kW。目前小鹏、蔚来充电功率还未超过 150kW，暂时未使用液冷充电枪，但随着功率的提升，液冷充电枪有望放量。 永贵电器在国内液冷充电枪领域布局领先，已率先实现量产。根据公司公告，公司已掌握大功率液冷充电枪的核心技术，可以实现在 1000V 电压，400A500A 的充电电流下工作，并已形成批量供货。公司新能源业务客户包含华为、小鹏、理想等，均在推出高压快充方案，对液冷充电枪潜在需求可能较大。 图图 3：充电枪结构图充电枪结构图 图图 4：特斯拉液冷充电枪专利特斯拉液冷充电枪专利 资料来源：汽车邦、招商证券 资料来源：特斯拉、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 17 行业深度报告 图图 5

49、：国内外充电枪标准接口：国内外充电枪标准接口 资料来源：行业信息、招商证券 表表 12：特斯拉充电桩：特斯拉充电桩 Supercharger V1 Supercharger V2 urban Supercharger Supercharger V3 发布时间 2012 年 10 月 2017 年 9 月 2019 年 3 月 总功率 90KW120KW150KW 120KW150KW 72KW 250KW 支持同时充电数 2 2 1 1 充电时长（80%） 40min（90KW） 30min 45min 15min 示意图 与上代相比 目前已经全部升级为V2 空气冷却，更粗的电缆 单独供电，不

50、共享功率 液体冷却，更细的线缆 资料来源：特斯拉、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 18 行业深度报告 四、四、充电桩建设提速充电桩建设提速 充电桩充电桩建设正在加速建设正在加速。截止 2021 年底中国新能源车保有量约 798 万辆，车桩比约 3：1。今年以来充电桩建设加速，车桩比下降，目前约 2.7:1，车桩比仍较高，充电设施配套发展空间巨大。 乘用车与商用车对充电桩的需求场景不尽相同乘用车与商用车对充电桩的需求场景不尽相同。由于乘用车与客车、专用车应用场景不同，因此对充电桩需求场景有所差别。乘用车数量级更大，并且驾驶者对充电时间有一定要求，因此一般在住宅区、工作地点、商超等地点建设充电桩

51、以满足充电需求，若充电桩成本能持续下滑，车桩比越接近 1，越契合消费者需求。商用车一般按照固定路线运营，因此集中式充电站更适合。 2025 年充电桩保有量有望超年充电桩保有量有望超 2000 万根，车桩比接近万根，车桩比接近 1.5:1。国内电动车销量持续超预期，而国内目前车桩比约 2.7:1，尤其是上海、深圳等新能源汽车保有量较大的地区经常出现充电排队的现象，充电桩数量明显不足。政府有望对充电桩领域开展新的刺激政策，预计 2021-2025 年我国新能源汽车销量 CAGR 在 36%左右，同时 2025 年车桩比达 1.5:1， 预计 2021-2025 年新建充电桩 CAGR 将近 45%

52、，可见，需要全社会加大充换电体系的投资强度。 图图 20：中国新能源汽车历史销量和保有量：中国新能源汽车历史销量和保有量 图图 21：充电桩保有量及车桩比：充电桩保有量及车桩比 资料来源：中汽协、招商证券 资料来源：中国充电联盟、招商证券 表表 13：国内充电桩市场空间测算国内充电桩市场空间测算 2016年年 2017年年 2018年年 2019年年 2020年年 2021 2022F 2023F 2024F 2025F CAGR 新能源汽车年销量 50.7 76.9 122.9 121.3 136.8 352.0 539.8 720.3 933.3 1,192.5 36% 其中： 乘用车销量

53、 32.9 57.3 101.6 106.0 124.7 333.4 513.8 689.1 895.8 1,149.4 36% 客车销量 11.8 8.7 9.8 8.0 5.6 8.6 12.0 14.4 17.3 19.9 23% 专用车销量 6.0 10.9 11.4 7.3 6.5 10.0 14.0 16.8 20.2 23.2 23% 新能源汽车保有量 95.6 172.5 295.4 416.7 492.0 799.1 1,243.2 1,791.0 2,429.0 3,204.8 42% 全国充电桩保有量 20.3 44.6 77.7 121.9 168.1 255.0 49

54、7.3 895.5 1,428.8 2,136.5 70% 其中： 公共桩保有量 14.0 21.4 30.0 51.6 80.7 115.0 243.8 389.4 552.0 781.7 61% 私人桩保有量 6.3 23.2 47.7 70.3 87.4 140.0 253.5 506.2 876.8 1,354.9 76% 车/公共桩 6.8 8.1 9.9 8.1 6.0 5.7 5.1 4.6 4.4 4.1 车/所有桩 4.7 3.9 3.8 3.4 2.9 3.1 2.5 2.0 1.7 1.5 资料来源：中汽协、中国充电联盟、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 19 行业深度报

55、告 图图 22：乘用车对应车桩比可能比较高：乘用车对应车桩比可能比较高 资料来源：佐思产研，招商证券 停车时间停车时间充电桩充电桩功率功率1414小时小时/ /天天2 2小时小时/ /天天7 7小时小时/ /天天1 1桩桩/ /车车0.50.5桩桩/ /车车1 1桩桩/ /车车低功率和普通充电低功率和普通充电高功率和快速充电高功率和快速充电低功率和普通充电低功率和普通充电 敬请阅读末页的重要说明 20 行业深度报告 五五、投资建议、投资建议 电动车充电时效是仅次于长续航之后的重要性能指标，对整车消费体验的重要性不言而喻。当前，车企与电池公司正在推动充电倍率从 1C-2C 向 4C 甚至 6C

56、升级。快充需要电池材料特别是负极相关材料升级，同时意味着充电系统大功率化，也就会推动高电压趋势和整车高压电气系统升级。具体而言，负极材料可能选用二次造粒/炭化包覆，并更大比例掺混硅基材料和碳纳米管材料。而充电系统上可能出现液冷散热以及高压器件与新型半导体器件的变化。 推荐或关注推荐或关注 负极：负极：璞泰来、贝特瑞、杉杉股份、翔丰华、博迁新材（有色） ； CNT：天奈科技、道氏技术（汽车） ； 充电桩及配套：充电桩及配套：麦格米特、盛弘股份、英可瑞、和顺电气、炬华科技、永贵电器（电子） 、圣龙股份（汽车）等。 风险提示风险提示 1、下游需求不及预期：、下游需求不及预期：如果受到原材料价格大幅波

57、动、产业政策变化、配套设施建设和推广、客户认可度等因素影响，可能导致新能源汽车市场需求出现较大波动。 2、产品价格持续下降：、产品价格持续下降：动力电池作为新能源汽车核心部件之一，也不断吸引新进入者通过直接投资、产业转型或收购兼并等方式参与竞争，同时现有动力电池及其材料企业亦纷纷扩充产能，市场竞争日益激烈，市场可能出现结构性、阶段性的产能过剩，导致产品价格持续下降。 3、技术进步不及预期：、技术进步不及预期：高压快充方案需要整个电动车及配套电气系统的全面升级，如果部分零部件技术升级不及预期，可能导致推广不及预期。 参考报告：参考报告： 系列报告（九十二）：电芯结构件盈利有望修复，电池结构变化可

58、能带来机会 系列报告（九十一）：原材料价格开始下降，三元行业景气度修复 系列报告（九十）：成本优势凸显，钠电池产业化加快 系列报告（八十九）：电池企业盈利将企稳并逐步修复，多领域锂电渗透加速 系列报告（八十八）：宁德时代、蔚来加速布局，换电模式加快推广 系列报告（八十七）：中游经营仍积极强劲，估值回到比较有吸引力的区间 系列报告（八十六）：国务院印发2030 年前碳达峰行动方案，电动化加速 系列报告（八十五）：拜登财政法案获众议院通过，美电车发展将加速 系列报告（八十四）：8 月中国销售超预期，电车中游 Q4 投资机会可能提前 系列报告（八十三）：磷酸锰铁锂可能是磷酸铁锂升级方向，产业化开始启

59、动 系列报告（八十二）：4680 圆柱电池应用可能加快电池技术进步 系列报告（八十一）：负极石墨化新工艺开始推广，一体化布局企业占得先机 敬请阅读末页的重要说明 21 行业深度报告 图图 23：电力设备及新能源电力设备及新能源行业历史行业历史 PEBand 图图 24：电力设备及新能源电力设备及新能源行业历史行业历史 PBBand 资料来源：公司数据、招商证券 资料来源：公司数据、招商证券 分析师分析师承诺承诺 负责本研究报告的每一位证券分析师，在此申明，本报告清晰、准确地反映了分析师本人的研究观点。本人薪酬的任何部分过去不曾与、现在不与，未来也将不会与本报告中的具体推荐或观点直接或间接相关。

60、 游家训：游家训：浙江大学硕士，曾就职于国家电网公司上海市电力公司、中银国际证券，2015 年加入招商证券，现为招商证券电气设备新能源行业首席分析师。 刘刘珺涵：涵：美国克拉克大学硕士，曾就职于台湾元大证券，2017 年加入招商证券，覆盖新能源汽车中游产业，现为招商证券电气设备与新能源行业联席首席分析师。 刘巍：刘巍：德国斯图加特大学车辆工程硕士，曾就职于保时捷汽车、沙利文咨询公司，2020 年加入招商证券，覆盖新能源车汽车产业链、工控自动化。 赵旭：赵旭：中国农业大学硕士，曾就职于川财证券，2019 年加入招商证券，覆盖风电、光伏产业。 张伟鑫：张伟鑫：天津大学电气工程硕士，曾就职于国金证券

61、，2021 年加入招商证券，覆盖新能源发电产业。 评级评级说明说明 25x35x45x60 x80 x004000500060007000Jun/20Dec/20Jun/21Dec/212.8x4.1x5.5x6.9x8.3x00400050006000Jun/20Dec/20Jun/21Dec/21 敬请阅读末页的重要说明 22 行业深度报告 报告中所涉及的投资评级采用相对评级体系，基于报告发布日后 6-12 个月内公司股价（或行业指数）相对同期当地市场基准指数的市场表现预期。其中，A 股市场以沪深 300 指数为基准；香港市场以恒生指数为基准；美

62、国市场以标普 500 指数为基准。具体标准如下： 股票评级股票评级 强烈推荐：预期公司股价涨幅超越基准指数 20%以上 增持：预期公司股价涨幅超越基准指数 5-20%之间 中性：预期公司股价变动幅度相对基准指数介于 5%之间 减持：预期公司股价表现弱于基准指数 5%以上 行业评级行业评级 推荐：行业基本面向好，预期行业指数超越基准指数 中性：行业基本面稳定，预期行业指数跟随基准指数 回避：行业基本面转弱，预期行业指数弱于基准指数 重要重要声明声明 本报告由招商证券股份有限公司（以下简称“本公司”）编制。本公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告基于合法取得的信息，但本公司对这些信息

63、的准确性和完整性不作任何保证。本报告所包含的分析基于各种假设，不同假设可能导致分析结果出现重大不同。报告中的内容和意见仅供参考，并不构成对所述证券买卖的出价，在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。除法律或规则规定必须承担的责任外，本公司及其雇员不对使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失负任何责任。本公司或关联机构可能会持有报告中所提到的公司所发行的证券头寸并进行交易，还可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务服务。客户应当考虑到本公司可能存在可能影响本报告客观性的利益冲突。 本报告版权归本公司所有。本公司保留所有权利。未经本公司事先书面许可，任何机构和个人均不得以任何形式翻版、复制、引用或转载，否则，本公司将保留随时追究其法律责任的权利。