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《《幻星神国语全集》-第2集在线观看冲百花影视》视频说明:方源若是要炼制这只凡蛊只有修正蛊方有人说压垮婚姻的最后一根稻草不是争吵而是家务活新能源汽车快充行业专题报告:从电池材料、零部件看投资机会2022-06-30 10:48·未来智库(报告出品方/作者:天风证券孙潇雅)1、电池2.0时代:快充直击需求痛点为什么在此时提快充提续航边际难度增大+效用递减快充成为缓解里程焦虑的发力点电动车发展的核心痛点——里程焦虑解决里程焦虑有两种途径:1)提续航;2)提充电速率提升续航里程边际难度加大+效用递减过去10年宁德通过升级化学材料将电池包能量密度提升了两倍达到180wh/kg让电动 车续航里程从不到200公里提升到超过700公里此外主流车续航在400公里以上已能满足消费者的基本通勤需求继续往上提 升技术难度加大效用递减提升充电速率成为新的发力点消费者续航焦虑逐步化解的同时但伴随而来的是需求侧对充电便捷性的考量能否像传统车 加油一样实现快速充电成为用户端关注的新痛点快充是什么即大功率充电可理解为充电功率大于125KW电动车充电分为交流慢充和直流快充要想实现快充需依赖直流快充决定充电速率的指标是充电功率业内没有清晰的定义何为快充我们将其定义为充电功率大于125kw行业对大功率充电(快充)没有明确规定属于较宽 泛的行业术语我们认为可理解为 125 kW 以上的充电功率为大功率目前特斯拉第二代充电技术的最大功率为 120 kW特斯 拉第三代充电技术的最大充电功率能达到 250 kW(这个对应到充电时间60度电的车充电时间=60/250=0.48h约等于30min 但需要注意实际不能一直保持最大功率充电)800V高电压是实现超级快充的重要途经中国科学院院士欧阳明高在多个场合坦言解决充电的后顾之忧需要更大功率的快充技术超级快充是大势所趋行业需要推 进电动汽车采用800V甚至更高的电压平台架构自保时捷Taycan全球首次推出800V高电压电气架构以来2021年国内外车企掀起一轮800V电压平台车型发布潮以图抢占 大功率快充新高地国内:比亚迪、广汽埃安、华为、极氪、极星、小鹏、岚图、理想等国内主机厂也相继推出或计划推出800V平台海外:宝马、通用、起亚、现代、戴姆勒、Lucid等启动800V高压平台的研发与布局部分已发布800V平台架构或规划如起亚 EV6全系车型支持400V和800V充电电量从30%到80%仅14分钟;现代IONIQ 5最新800V高电压平台支持高达350kW的超大 功率充电2 快充的投资机会在于:电芯材料、电池和800V高电压趋势下的零部件2.1、电芯材料和电池衡量电池的快充即电芯的倍率性能高倍率需解决析锂副反应和热效应目前主流的动力电池包已经能够支持2C充电倍率(充电倍率是充电快慢的一种量度充电倍率=充电电流/电池额定容量)充 放电倍率决定了电芯的脱嵌锂反应的速率同时也会伴随不同程度的产热或析锂倍率越高析锂和产热越严重析锂副反应:锂离子电池是基于锂嵌入反应设计但是当负极电流过大或温度过低时负极电位低于Li/Li+参考电极的电位时可 能会发生锂金属电池才有的锂转化反应产生金属锂这也就是所谓的析锂随着更多的锂在SEI膜下沉积使得SEI膜破裂锂表 面又生成新的SEI膜锂盐浓度逐渐降低锂金属开始垂直于极片表面生长形成锂枝晶如果枝晶刺破隔膜导致内短路会较快 电池产热热效应:根据焦耳定律发热量是电流的平方关系800V高电压只是降低了充电线缆中的发热量而锂离子电池单体电芯的电 压是不可能大幅提高的它们必须忍受大电流带来的发热量两方面问题:1)发热总量:电芯本身的散热性能和电池包整体的散 热性能都需要加强;2)不均匀性:在快充时电芯内部的最大温差高达10°C以上正极温度最高实现快充关键在于负极从而衍生出导电剂、电解液添加剂、粘结剂的需求负极对快充的影响强于正极多项研究表明正极的降解和正极CEI膜的增长对传统锂离子电池的快充没有影响影响锂沉积和 沉积结构(析锂)的因素包括:1.)锂离子在负极内的扩散速率(考虑石墨改性通过加导电剂提升离子导电性);2)负极界面 处电解质的浓度梯度;3) 电极/电解质界面的副反应(改善电解液添加剂)实现快充对材料产业链影响如下:负极:1)对石墨材料进行改性处理(表面包覆、混合无定型碳);2)采用硅负极硅从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通道 而石墨只能从层状的端面方向提供锂离子嵌入和脱出的通道且硅嵌锂电位高析锂风险小能够容忍更大的充电电流(Si:0.4V vs C:0.1V)导电剂:碳纳米管CNT在对石墨材料和硅负极的处理上均有应用石墨负极可以加CNT改性硅负极离子导电性大大低于石墨负 极需添加高性能导电剂(单壁碳管)改善电解液:在以酯类有机物为溶剂(碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯)(EC/EMC)的常规电解液中含双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)的电解液具有 比含其他锂盐(LiFSI > LiPF6 > LiTFSI> LiClO4 >LiBF4 )电解液更高的电导率且其含氟量较低更为环保因此LiFSI更利于 快充粘结剂:若采用硅负极负极粘结剂采用PAA更为匹配(石墨体系下是SBR)硅负极:预计25年全球市场空间有望达300亿+21-25年复合增速135%我们预计23/25年全球硅负极需求量有望达12/52万吨市场空间88/319亿元核心假设如下:负极需求:根据鑫椤锂电数据21年负极全球产量88万吨我们预计22年增速在55%后续在40%硅基负极渗透率:21年为历史数据我们预计硅负极在23年迎来放量拐点预计渗透率达6.5%25年达14%渗透率的假设和大圆 柱放量相匹配21年大圆柱未放量下硅负极渗透率在1.5%23-25年大圆柱驱动下硅负极渗透率分别在6.5%、9.5%、14%硅基负极单价:根据硅纯品价格和人造石墨价格按照加权平均而得纯品硅掺杂比例在提升22年在5%预计25年达10%纯品硅 价格22年在45万元/吨25年降至30万元/吨人造石墨22年在6万元/吨25年降至4万元/吨我们预计硅基负极(复合品)22年 单价在8万元/吨25年降至6.1万元/吨价格下降但性能显著提升(硅掺杂比例在提升)硅负极:贝特瑞在硅负极研发、量产、客户端全面领先同行贝特瑞研发和量产供货领先同行公司2010年取得硅基负极材料的 技术突破并于 2013年实现批量出货客户系松下、三星贝特瑞硅碳、硅氧两手抓且在持续更新迭代截至20年公司硅 碳负极已开发至第三代产物比容量从第一代的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物硅氧 负极部分产物比容量达到1600mAh/g以上近期拟扩产4万吨硅负极我们预计公司硅负极放量拐点或至22 年2月17日公司拟扩产4万吨硅基负极加上现有的3000吨产能 总产能在4.3万吨单壁碳管:高性能材料天奈科技有望在23年放量碳纳米管(CNTs)是一种新型的石墨材料分为单壁、双壁和多壁碳纳米管是由石墨片层卷曲而成的圆柱形结构直径范围一般 为一纳米至几百纳米管状纤维的长度变化范围很大一般为几微米到几千微米因此碳纳米管的长径比(长度与直径的比值)范 围为一千到十万碳纳米管可以分为单壁、双壁和多壁碳纳米管其主要差别在于碳纳米管结构中石墨片层的数目单壁碳管是碳纳米管的发展方向但目前价格高昂单壁碳纳米管直径更小、长径比更大理化性能更优、导电性能更好、添加量 更少、对能量密度和循环寿命提升效果更为明显且更适用于硅基负极材料中因此成为各碳纳米管生产公司未来的重点研究方向PAA粘结剂正处于国产替代中技术溢价带来高毛利典型公司如茵地乐锂电粘结剂正经历国产替代过程锂电用PVDF主要由法国(阿科玛)、日本(吴羽)公司垄断负极粘结剂SBR、CMC主要由 日本公司垄断正负极粘结剂正经历国产替代过程正极粘结剂国内公司主要有东岳集团、东阳光(璞泰来持股55%)等负极粘 结剂国内公司有长兴材料(台湾公司产物为PA系)、茵地乐(产物为PA系)、研一新材料(产物为PA系)从电芯倍率和技术储备看看宁德时代较为领先已实现4C充电快充第二大问题热效应考验的是电池厂此外电芯最终能实现多少倍率快 充也考验的是电池厂目前主流电芯实现的1-2C的充电倍率从年报数 据看宁德实现的倍率性能上限高于亿纬锂能(其他公司无可比数据) 乘用车最大倍率在4C亿纬锂能在3C宁德时代快充技术能充分发挥自主研发的快充型电芯的快充性能最快5分 钟充至80%电量目前其超快充技术已经涵盖电子网、快离子环、各向同 性石墨、超导电解液、高孔隙隔膜、多梯度极片、多极耳、阳极电位监控 等2.2、零部件电压平台提升哪些零部件需要升级电驱动系统从400V提升至800V800V回路中功率器件电压平台要同步提升高压线、电机设计等相应配套设施都要进行优化电气 系统绝缘、散热系统等也需要升级800V回路中电池、功率器件(电机电控、OBC、 DC-DC也包括里面的一些零部件:电容、电感等)、PDU(包括继电器、熔断器)、 连接器等需要升级我们重点探讨继电器、熔断器、薄膜电容、电感:元器件:在450V下Si-IGBT的实际耐压需求接近650V而当电压提升到800VSi-IGBT的实际耐压需求将达到1200V之前适用于400V 的Si-IGBT模块将不再适用同时继电器、熔断器、薄膜电容也会受到高压的影响使用寿命会出现下降需要选择具有更高的耐 压值的元器件合金软磁粉芯:随着充电电压达到800V需要升压电感进行升压特别是PHEV车型须安装升压模块对软磁合金粉芯使用需求提 升纯电动汽车金属磁粉用量为0.6-0.8kg/辆混动汽车用量为2-3kg/辆报告节选:(本文仅供参考不代表我们的任何投资建议如需使用相关信息请参阅报告原文)精选报告来源:【未来智库】未来智库 - 官方网站

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编剧:
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2024-11-15 09:12:25

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