2023年 新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈行業(yè)深度報(bào)告：如何跨越電動(dòng)車滲透率鴻溝-解決超快充瓶頸滿足高效補(bǔ)能訴求

有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。業(yè)核核心觀點(diǎn)看好看好(維持)業(yè)告發(fā)布日期源汽車產(chǎn)業(yè)鏈行業(yè)程已經(jīng)超過(guò)500km，基本可以滿足消費(fèi)者的長(zhǎng)短途出行。繼續(xù)提高帶電量和續(xù)航里程，主要是為了滿足在冬季低升帶動(dòng)純電動(dòng)汽車長(zhǎng)途出行場(chǎng)景增多，反過(guò)來(lái)促進(jìn)了消費(fèi)者對(duì)途中負(fù)極是快充電芯的主要瓶頸，包覆處理、材料改性、極片優(yōu)化是主要的解決方案，以及大量產(chǎn)熱，是電芯實(shí)現(xiàn)快充的主要障礙，其中負(fù)極是最主要的瓶衡兼顧能量密度和倍率性能是當(dāng)前純電動(dòng)汽車電芯實(shí)現(xiàn)快充需要解決的關(guān)鍵極的優(yōu)化方案主要包括包覆處理、材料改性、以及極片優(yōu)化，在PACK滿足快充的散熱需求。日鑫日鑫inorientseccomcn高臣強(qiáng)*6119gugaochenorientseccomcn高臣強(qiáng)?快充解決方案主要對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈提出了三個(gè)方面的需求：第一，對(duì)負(fù)極材料廠商的研發(fā)、工藝能力提出了更高的要求。包覆處理、二次造粒、表面蝕刻、微膨處理、摻對(duì)負(fù)極輔材、電池冷卻系統(tǒng)提出了新需求。例如包覆工藝對(duì)于高性能(高軟化點(diǎn))制造的工藝能力提出了更高要求?？斐浣鉀Q方案的應(yīng)用需要電芯設(shè)計(jì)與上游材料改，工藝的控制能力。張洋zhangyang3@解決消費(fèi)者核心需求，尋找動(dòng)力電池發(fā)展的主旋律：新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈深度報(bào)告硅基負(fù)極：新一代鋰電材料，市場(chǎng)化進(jìn)程加速纖維狀導(dǎo)電劑性能優(yōu)異，碳納米管有望引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展2022-11-022022-06-302022-03-31投資建議與投資標(biāo)的投資建議與投資標(biāo)的59，未評(píng)級(jí))、貝瑞(835185，買入)、杉杉股份(600884，未評(píng)級(jí))。級(jí))、天奈科技(688116，未評(píng)級(jí))、銀輪股份(002126，買入)(汽車組覆蓋)。力和工藝能力的電芯企業(yè)寧德時(shí)代入)、欣旺達(dá)(300207，未評(píng)級(jí))。2告網(wǎng) 8、極片優(yōu)化、多面液冷 11 11 2 4 4 8 有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。3告網(wǎng) 圖9：1C充電倍率下各時(shí)點(diǎn)(10s-3550s)總產(chǎn)熱率分布 10 圖17：各向異性(左)與各向同性(右)電極顆粒示意 13 圖23：極片內(nèi)部電子與鋰離子運(yùn)動(dòng)過(guò)程(左放電，右充電) 16 圖26：?jiǎn)蚊骈g接水冷實(shí)驗(yàn)裝置及溫度分布(3C倍率) 18 有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。4告網(wǎng) 有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。51357911135/71357911135/7911135791113579111357911跨越電動(dòng)車滲透率鴻溝，需解決快充瓶頸對(duì)于新興行業(yè)，其早期市場(chǎng)與主流市場(chǎng)之間存在一條巨大的鴻溝，能否跨越鴻溝，贏得實(shí)用主義我們?cè)谙盗袌?bào)告第一篇《解決消費(fèi)者核心需求，尋找動(dòng)力電池發(fā)展的主旋律》中我們已經(jīng)提到，雖然當(dāng)前新能源車滲透率已經(jīng)迅速攀升至30%以上，但其消費(fèi)群體仍然保持了創(chuàng)新者和早期使用其購(gòu)車動(dòng)力更多源于對(duì)于新產(chǎn)品的偏好，新能源車相對(duì)于燃油車的差異化與亮點(diǎn)是主要的驅(qū)動(dòng)因素。新能源車市場(chǎng)當(dāng)前正處在跨越鴻溝的關(guān)鍵節(jié)要補(bǔ)齊續(xù)航、快充和安全三大短板，其中快充正逐漸成為行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的下一條主賽道。單位(輛)00,0000000%數(shù)據(jù)來(lái)源：乘聯(lián)會(huì)，東方證券研究所在電動(dòng)汽車發(fā)展初期，續(xù)航里程不足的矛盾相對(duì)更加突出，獲得優(yōu)先發(fā)展。電動(dòng)汽車購(gòu)車補(bǔ)貼主要以車輛續(xù)航里程以及動(dòng)力電池能量密度為評(píng)價(jià)指標(biāo)確定補(bǔ)貼額度，消費(fèi)者需求疊加政策鼓勵(lì)使間動(dòng)力電池的能量密度，以及純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程迅速提高。有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。6告網(wǎng)單位(km)02017年前2017年2018年2019年2020年2021年2022年乘聯(lián)會(huì)，東方證券研究所相比之下，快充整體發(fā)展相對(duì)滯后，但趨勢(shì)已顯。從2017-2022新上市車型平均快充時(shí)長(zhǎng)基本保持在0.6-0.7h之間，未體現(xiàn)出下降趨勢(shì)；但最小快充時(shí)長(zhǎng)自2020年開始從0.5h下降到0.17h。單位(小時(shí))時(shí)長(zhǎng)來(lái)源：00.730.682017年2018年2019年2020年2021年2022年懂車帝，東方證券研究所補(bǔ)貼退坡、新車平均標(biāo)稱續(xù)航超500km、純電動(dòng)長(zhǎng)途出行場(chǎng)景增多三方面的邊際變化將驅(qū)動(dòng)快速：里程和能量密度的指引減弱。2.2022年新上市車型的平均標(biāo)稱續(xù)航里程已經(jīng)超過(guò)500km，基本可以滿足消費(fèi)者在冬季之外的長(zhǎng)短途出行。繼續(xù)提高帶電量和續(xù)航里程，主要是為了滿足在冬季低溫和夏季高溫下的出行需求。3.續(xù)航里程的提升帶動(dòng)純電動(dòng)汽車長(zhǎng)途出行場(chǎng)景增多，反過(guò)來(lái)促進(jìn)了消費(fèi)者對(duì)途中快充的需求?？斐涞膶?shí)現(xiàn)需要?jiǎng)恿﹄姵睾统潆娫O(shè)施的共同發(fā)力，將帶動(dòng)高倍率電池和高壓快充系統(tǒng)的迅速發(fā)展，其中兼顧高倍率和高能量密度的動(dòng)力電池是實(shí)現(xiàn)快充的重要技術(shù)基礎(chǔ)。/電池類型1819202122車型補(bǔ)貼(萬(wàn)元)250km300kmkm5有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。7告網(wǎng)≥400km5調(diào)整系數(shù)11≥160Wh/kg1111數(shù)據(jù)來(lái)源：工信部，東方證券研究所主要瓶頸量密度難兼顧等這類主要需求倍率性能，對(duì)電芯容量、能量密度要求不高的應(yīng)用場(chǎng)景，做到很高的充電倍率并往也僅在2-4C。其與小動(dòng)力電芯的需求差異主要在于，純電動(dòng)車用動(dòng)力電池除了需要較高的充放電倍率之外，還需要較大的單體容量以及較高的能量密度以滿足較大的系統(tǒng)帶電量需求。因此，能量密度需求。容量持續(xù)放電倍率持續(xù)充電倍率密度領(lǐng)域0HEWhkg0TGWhkg5SGC7AhC5.2Ah數(shù)據(jù)來(lái)源：天鵬電源，捷威動(dòng)力，東方證券研究所%充電時(shí)長(zhǎng)15min(2C)-16min(2C)nC數(shù)據(jù)來(lái)源：阿維塔，懂車帝，電池中國(guó)網(wǎng)，東方證券研究所有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。8告網(wǎng)鋰、容量損失，負(fù)極是極化的本質(zhì)是電池內(nèi)阻使得內(nèi)電路離子與電子的中和過(guò)程跟不上外電路電子的遷移速率，造成電過(guò)程：其中外電路為電子的流動(dòng)，它起著在遷移的阻力，就產(chǎn)生了極化現(xiàn)象。充放電倍率越大、電池內(nèi)部離子遷移、反應(yīng)的速度越慢(阻力越大)，所產(chǎn)生的極化問(wèn)題越嚴(yán)重。數(shù)據(jù)來(lái)源：《電化學(xué)原理——李荻》，東方證券研究所在快充過(guò)程中，極化現(xiàn)象造成“正極電位偏高，負(fù)極電位偏低”，進(jìn)而導(dǎo)致的負(fù)極析鋰、容量損的以及電池產(chǎn)熱是電芯實(shí)現(xiàn)超快充的主要障礙。VV重的極化現(xiàn)象容易使得負(fù)極電位降到0V的析鋰電位以下，從而造成鋰的析出，進(jìn)而減少電池壽命，等問(wèn)題影響電池安全。有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。9告網(wǎng)數(shù)據(jù)來(lái)源：《鋰離子電池負(fù)極析鋰檢測(cè)方法的研究進(jìn)展——周宇等》，東方證券研究所，電池的可用容量越小，造成充電倍率越大，電池的可用容數(shù)據(jù)來(lái)源：《硬碳包覆人造石墨作為鋰離子電池負(fù)極材料的快充性能評(píng)價(jià)——吳敏昌等》，東方證券研究所電池充放電過(guò)程中的產(chǎn)熱主要分為兩部分，即可逆熱和不可逆熱。其中可逆熱與電池內(nèi)的化學(xué)反進(jìn)程有關(guān)，吸/放熱方向與材料的熵?zé)嵯禂?shù)相關(guān)，產(chǎn)熱率與電流成一次方關(guān)系；充電過(guò)程電池極化電壓與平衡電壓之間的差值稱為過(guò)電壓，過(guò)電壓與電流的乘積即為電池充電過(guò)程不可逆的能與電流成二次方關(guān)系。因而高倍率下，會(huì)產(chǎn)生大量的不可逆熱，給大容量電芯的散熱提出挑戰(zhàn)。有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)注：q?為總產(chǎn)熱率，q?jOu為不可逆熱產(chǎn)熱率，q?Tea為可逆熱產(chǎn)熱率，I為電流，UOCv?U為過(guò)電勢(shì)，T為反應(yīng)溫度，為熵?zé)嵯禂?shù)，Rin為等效電芯內(nèi)阻負(fù)極是快充過(guò)程主要的產(chǎn)熱環(huán)節(jié)，也即快充過(guò)程的主要瓶頸。從總產(chǎn)熱率上來(lái)看，充電過(guò)程中超過(guò)95%的熱量都在正負(fù)極上產(chǎn)生，而其中各時(shí)點(diǎn)產(chǎn)熱又以負(fù)極為主導(dǎo)。對(duì)于可逆熱，由于正極在充電各階段的熵?zé)嵯禂?shù)都接近于零，因而負(fù)極主導(dǎo)了可逆熱的產(chǎn)生，在電池高速充電階段 (20%~70%SOC)負(fù)極化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，這加劇了快充過(guò)程的產(chǎn)熱問(wèn)題；對(duì)于不可逆熱，逆熱也要顯著大于正極，同時(shí)這也意味著負(fù)極是快充過(guò)程的主要限制環(huán)節(jié)。題，關(guān)鍵在于對(duì)負(fù)極的離子遷移條行優(yōu)化。圖9：1C數(shù)據(jù)來(lái)源：《鋰離子電池在循環(huán)過(guò)程中的產(chǎn)熱研究——李奇》，東方證券研究所數(shù)據(jù)來(lái)源：《數(shù)據(jù)來(lái)源：《鋰離子電池在循環(huán)過(guò)程中的產(chǎn)熱研究——李奇》，東方證券研究所數(shù)據(jù)來(lái)源：《磷酸鐵鋰電池充放電過(guò)程的電化學(xué)與熱特性研究——數(shù)據(jù)來(lái)源：《磷酸鐵鋰電池充放電過(guò)程的電化學(xué)與熱特性研究——譚梅鮮》，東方證券研究所鮮》，東方證券研究所有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)冷在負(fù)極石墨表面上進(jìn)行碳包覆或金屬包覆；二是材料改性，具體包括石墨的各項(xiàng)同性處理、二次造粒、表面蝕刻處理、微膨處理、摻雜改性等；三是極片尺度的設(shè)計(jì)優(yōu)化，包括對(duì)孔隙率分布的優(yōu)化等。在PACK層面，則需要更優(yōu)的冷卻方案以滿足快充過(guò)程中短時(shí)、大量的散熱需求，保障電池系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng)，中國(guó)粉體網(wǎng)，東方證券研究所匯總整理供活性位點(diǎn)、加快去溶劑化碳包覆是目前最常見(jiàn)的負(fù)極材料包覆改性措施，具體方法是以瀝青等作為包覆原料與石墨顆?；祀x子在垂直于石墨片層方向(基面)的擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)低于邊緣平面處(端面)。碳包覆可以在基面上提供嵌鋰活性位點(diǎn)，更快傳輸離子到達(dá)石墨端面，減弱石墨的各向異性。同時(shí)包覆層可以作為加速鋰離子的去溶劑化。降低快充對(duì)石墨材料的破壞。數(shù)據(jù)來(lái)源：《鋰離子電池快充石墨負(fù)極研究與應(yīng)用——丁曉博》，東方證券研究所有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)目前包覆處理主要用于高端石墨負(fù)極，包覆材料與包覆工藝的不同均會(huì)對(duì)實(shí)際的包覆效果產(chǎn)生較大影響。對(duì)于包覆材料，所用瀝青的軟化點(diǎn)和含碳量對(duì)最終的包覆性能有很大影響，一般而言包高，雜質(zhì)含量少，包覆所得的倍率性能越佳。因此，包覆材高端。在包覆工藝方面，一般包括固相混料/液相浸漬、熔融包覆/蒸發(fā)溶劑、炭化等步驟，其選取的包knowhow提出了較高要求。數(shù)據(jù)來(lái)源：《不同軟化點(diǎn)瀝青對(duì)天然石墨包覆性能影響——王永邦》，東方證券研究所數(shù)據(jù)來(lái)源：《鋰離子電池球形石墨負(fù)極材料倍率性能研究—李紅菊》，東方證數(shù)據(jù)來(lái)源：《鋰離子電池球形石墨負(fù)極材料倍率性能研究—李紅菊》，東方證券研究所券研究所顧離子嵌入與壓實(shí)密度易形成平行于集流體的定向排列，使得鋰離子到達(dá)因此，對(duì)石墨進(jìn)行各向同性處理也是提高石墨負(fù)極倍率性能的重要手段之一。有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)目前常見(jiàn)的石墨各向同性處理方法例如天然石墨的球形化處理工藝，以及人造石墨的二次造粒工藝。通過(guò)對(duì)石墨的各向同性處理，可以增加材料表面的活性點(diǎn)位，提高表面鋰離子的嵌入速度，提高快充性能。圖17：各向異性(左)與各向同性(右)電極顆粒示意數(shù)據(jù)來(lái)源：JournalofTheElectrochemicalSociet,東方證券研究所率性能往往會(huì)采取的重要工序。其將石墨顆粒進(jìn)行破碎后重聚成大顆粒，使得二次顆粒兼具大顆粒壓實(shí)密度高、容量大的優(yōu)點(diǎn)，以及小顆粒比表面積大鋰離子脫嵌通道多的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提高二次顆粒的各向同性度，以兼顧能量密度和倍率?；?，并使用瀝青作為粘結(jié)劑，根據(jù)目標(biāo)粒徑大小，在反應(yīng)釜內(nèi)使小顆粒聚合成較大的顆粒。其工藝過(guò)程對(duì)配方、反應(yīng)溫度都有較高的要求，具有一定的技術(shù)壁壘。數(shù)據(jù)來(lái)源：《二次顆粒人造石墨負(fù)極材料的制備及儲(chǔ)鋰性能——郭明聰》，東數(shù)據(jù)來(lái)源：《二次顆粒人造石墨負(fù)極材料的制備及儲(chǔ)鋰性能——郭明聰》，東方證券研究所方證券研究所有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)理：從微結(jié)構(gòu)入手加快嵌鋰表面多通道處理是通過(guò)堿蝕(例如KOH)在石墨晶體的表面形成可供鋰離子通過(guò)的空隙，以解決方式可以增加嵌鋰點(diǎn)位，提高石墨的倍率性能。微膨處理則是用酸(例如H2SO4、HNO3)作為插層劑和氧化劑提高石墨晶體的層間距，以解決石墨化晶表面多通道處理與微膨處理都是對(duì)提高石墨材料倍率性能非常具有潛力的手段，實(shí)驗(yàn)表明二者對(duì)于高倍率下材料容量的提升效果可以與表面包覆處理相當(dāng)，甚至后者。相對(duì)于包覆和二次造粒，這兩種處理方式是在更加微觀的尺度上對(duì)石墨晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性，其中數(shù)據(jù)來(lái)源：《鋰離子電池快充石墨負(fù)極研究與應(yīng)用——丁曉博》，東方證券研究所理方式mAh/g5包覆理墨8法碳包覆4處理2數(shù)據(jù)來(lái)源：《鋰離子電池球形石墨負(fù)極材料倍率性能研究——李紅菊》，《Characterizationofgraphiteetchedwithpotassiumhydroxideanditsapplicationinfast-rechargeablelithiumionbatteries——Jae-HyunShimet.al.》東方證券研究所iSiSn等儲(chǔ)鋰活性物質(zhì)，與石墨材料復(fù)合，發(fā)揮二者的協(xié)同效應(yīng)，目前最常見(jiàn)的就是硅基負(fù)極材料。實(shí)際上，硅材料并非天然的高倍率材料，硅基負(fù)極有助于快充的核心是可以利用硅遠(yuǎn)大于石墨的克容量提高復(fù)合材料的整體容量，為倍率性能和能量密度的平衡提供空間。有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)氧復(fù)合則是通過(guò)在高溫下氣象沉淀硅與二氧化硅(SiO2)，使硅納米顆粒(2~5nm)均勻分散在二氧化硅介質(zhì)中制得氧化亞硅(SiO)，再與碳復(fù)合制成。從平衡能量密度與倍率性能的視角出發(fā)，目前硅氧負(fù)極的綜合性能較好，其既能發(fā)揮硅的高容量?jī)?yōu)勢(shì)，又能夠抑制硅的體積變化，LiSiO散速度，表現(xiàn)出更好的倍率性能。硅基負(fù)極產(chǎn)業(yè)化難點(diǎn)主要在于其嵌鋰過(guò)程的體積膨脹所帶來(lái)的低壽命、導(dǎo)電差、首效低、容量衰化往往需要搭配預(yù)鋰化、微觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化等工藝，以及新型導(dǎo)高技術(shù)壁壘，這一點(diǎn)我們已在《硅基負(fù)極：新一代鋰電材料，市場(chǎng)化進(jìn)程加速》中進(jìn)行過(guò)討論，貝特瑞、杉杉、石大勝華等工藝能力領(lǐng)先的行業(yè)龍頭企業(yè)技術(shù)儲(chǔ)備優(yōu)勢(shì)明顯，產(chǎn)品性能優(yōu)秀。點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)源：《硅碳負(fù)極材料的制備及預(yù)鋰化技術(shù)研究——孫瑞康》，東方證券研究所路線數(shù)據(jù)來(lái)源：《基于表面改性制備硅基鋰離子電池負(fù)極材料及其儲(chǔ)鋰性能研究——林楊帆》，東方證券研究所有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)組分分布，實(shí)現(xiàn)倍率性能與能量密度在多孔電極中，電極的性能與固相導(dǎo)電顆粒組成的電子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，以及孔隙中的電解液構(gòu)成的液電極結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響。在電極與上述參數(shù)有關(guān)的設(shè)計(jì)中，存在著離子導(dǎo)電與電子導(dǎo)電的權(quán)衡，也存在著倍率性能與能量密度的權(quán)衡。例如大孔隙率有利于電解液浸潤(rùn)極片，加快離子在孔隙中的傳導(dǎo)，但卻增大了電子于增大極片容量，提高能量密度；再例如導(dǎo)電劑的添加有利于極片的電子導(dǎo)電能力，但卻有可能阻礙離子在孔隙的傳導(dǎo)，同時(shí)會(huì)攤薄活性物對(duì)于充電過(guò)程的負(fù)極，其離子的傳導(dǎo)方向是從隔膜到集流體，電子傳導(dǎo)方向則是從集流體到隔膜，二者在傳導(dǎo)過(guò)程中不斷在負(fù)極活性物質(zhì)表面結(jié)合，因此，從集流體到隔膜方向上離子流密度由小變大，電子流密度由大變小。圖23：極片內(nèi)部電子與鋰離子運(yùn)動(dòng)過(guò)程(左放電，右充電)數(shù)據(jù)來(lái)源：鋰想生活，東方證券研究所隙率、各組分的分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是當(dāng)前兼顧倍率性能與能量密度，提高性能的重要途徑之一。從集流體到電極表面孔隙率逐漸提升的電極不但能夠保證足夠的離子擴(kuò)散速度，還能保證良好的電子傳導(dǎo)特性以及較大的能量密度，例如SFC480超快充電池所采用的復(fù)合多孔電極技術(shù)，就是將原本均勻分布的孔隙率變?yōu)橛杉黧w到電極表面逐漸提高的孔隙率分布，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的面密度和更好的動(dòng)力學(xué)性能；同理在導(dǎo)電劑總含量不變的情況下，增加下層導(dǎo)電劑含量，減少上層導(dǎo)電劑含量，也可以獲得更好的電化學(xué)極片的分層制備技術(shù)對(duì)電池廠商電芯制造的前段工藝提出了很高的要求，尤其是涂布方案的選擇、和最終電芯的性能和一致性產(chǎn)生很大的影響，因而具有有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)數(shù)據(jù)來(lái)源：欣旺達(dá)，東方證券研究所數(shù)據(jù)來(lái)源：《鋰離子電池用多孔電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備技術(shù)進(jìn)展——汪晨陽(yáng)》，東方證券研究所理方式理關(guān)鍵環(huán)節(jié)覆鋰：在基面上為鋰離子提供活性位點(diǎn)，高離涂層有利于更快輸送離子到達(dá)石墨端墨的各向異性；作為鋰離子和溶劑分子化。隔離電解液與石墨，避免溶劑分子共嵌不可逆副反應(yīng)的發(fā)生、抑制析鋰，從而降表面形成無(wú)定型覆軟化點(diǎn)和含碳量會(huì)影響包覆層性具有一定的技術(shù)壁壘高端石墨負(fù)極需要，實(shí)現(xiàn)較佳的和產(chǎn)品穩(wěn)定性需要一定的工藝積累處理排布的二維結(jié)構(gòu)材料，鋰離子在石墨中，鋰離子在垂直于石墨的各向同性處理，可以增加材料表面的提高表面鋰離子的嵌入速度，提高快充性度的方法主要有球形化處理 (天然石墨)、二次造粒(人造石墨)等工藝高，對(duì)配方、反應(yīng)溫度有，具有一定壁壘負(fù)極進(jìn)行二次造粒工藝，可以使其兼具大密度高、容量大的優(yōu)點(diǎn)，和小顆粒比表面子脫嵌通道多的特點(diǎn)，同時(shí)提高材料的各率性能。粉碎獲得小顆?；?，使，內(nèi)進(jìn)行二次造粒是負(fù)極的壁壘，二次造粒工藝難度、溫度有高要求有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)通過(guò)堿蝕(例如KOH)可以在石墨材料表面形成可通過(guò)的孔隙，增加嵌鋰的點(diǎn)位，提高儲(chǔ)鋰，knowhow理通過(guò)插層處理(例如采用H2SO4做插層劑，HNO3作為氧化劑)提高石墨的層間距，從而便于嵌入和脫嵌物質(zhì)摻雜 (硅基負(fù)極)是利用硅遠(yuǎn)大于石墨的克容量摻雜提高材量，為倍率與能量密度的平衡提供空間化、表面改性、導(dǎo)電劑、粘結(jié)術(shù)、輔材，具有高壁壘摻硅需要配合導(dǎo)電劑(例如碳納米管)、粘合劑，補(bǔ)硅導(dǎo)電性差的問(wèn)題，二是束縛機(jī)構(gòu)緩解硅問(wèn)題管、粘合劑等屬于需求的新型輔材業(yè)輔料摻混的均勻度、分布的控制高要求化到電極表面孔隙率逐漸提升的電極不但能夠的離子擴(kuò)散速度,還能保證良好的電子傳對(duì)前段工藝(勻漿、涂布、輥壓、干燥等)要求優(yōu)化垂直分布對(duì)電池性能有顯著影響,靠近集流導(dǎo)電劑含量高的極片性能更好數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng)，東方證券研究所整理穩(wěn)定快充過(guò)程電芯的大量產(chǎn)熱需要通過(guò)PACK層面的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行散熱以保障快充過(guò)程的安全穩(wěn)定。常見(jiàn)的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的冷卻方式主要分為以下三類：1)風(fēng)冷：以低溫空氣為介質(zhì)，利用自然風(fēng)或風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱，這一形式主要應(yīng)用于早期的電動(dòng)乘用車；2)間接液冷：設(shè)置冷卻板，通過(guò)冷卻板中液體流動(dòng)帶走熱量；3)直接液冷(浸沒(méi)式)：將電池浸沒(méi)在冷卻液中進(jìn)行冷卻，需避較高。目前間接液冷是主流的冷卻方案。的要求，造成電芯上下溫差大，局部溫度高等圖26：?jiǎn)蚊骈g接水冷實(shí)驗(yàn)裝置及溫度分布(3C倍率)數(shù)據(jù)來(lái)源：《純電動(dòng)汽車浸沒(méi)式液體冷卻電池包的模擬與實(shí)驗(yàn)研究——郭豪文》，東方證券研究所有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)℃無(wú)液冷底面液冷℃0010℃15℃25℃35℃環(huán)境溫度℃數(shù)據(jù)來(lái)源：清華大學(xué)電池安全實(shí)驗(yàn)室，東方證券研究所溫度℃無(wú)液冷底面液冷8642010℃15℃25℃35℃環(huán)境溫度℃數(shù)據(jù)來(lái)源：清華大學(xué)電池安全實(shí)驗(yàn)室，東方證券研究所目前針對(duì)快充電池系統(tǒng)，廠商往往采用多面水冷的設(shè)計(jì)增加換熱面數(shù)以獲得更好的換熱效果。例如寧德時(shí)代麒麟電池的彈性?shī)A層水冷系統(tǒng)，水冷板從底部改為立式，置于電芯之間，使得換熱面積增大4倍；特斯拉則采用立式蛇形水冷板+上面水冷板的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多面液冷。此外欣旺達(dá)SFC480電池、上汽魔方電池也均采用多面水冷技術(shù)以滿足散熱需求。多面液冷的設(shè)計(jì)考驗(yàn)電池廠商的系統(tǒng)集成能力，同時(shí)也將增加對(duì)水冷板等部件的需求量。數(shù)據(jù)來(lái)源：寧德時(shí)代，東方證券研究所數(shù)據(jù)來(lái)源：汽車電子設(shè)計(jì)，東方證券研究所有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)投資建議下游產(chǎn)品方面，各電池廠商積極布局超快充技術(shù)，并且已有多款車型量產(chǎn)銷售。從當(dāng)前各電池廠單位(輛)000009月10月11月12月數(shù)據(jù)來(lái)源：小鵬汽車，東方證券研究所注具有高端負(fù)極材料工藝積累的頭部負(fù)極廠商璞泰來(lái)(603659，未評(píng)級(jí))、貝特瑞(835185，買入)、股份(600884，未評(píng)級(jí))。第二，對(duì)負(fù)極輔材、電池冷卻系統(tǒng)提出了新需求。例如包覆工藝對(duì)于高性能(高軟化點(diǎn))包覆材技(688116，未評(píng)級(jí))、銀輪股份(002126，買入)(汽車組覆蓋)。第三，對(duì)電池企業(yè)與上游負(fù)極廠商的聯(lián)合研發(fā)能力以及電芯制造的工藝能力提出了更高要求?？斐浣鉀Q方案的應(yīng)用需要電芯設(shè)計(jì)與上游材料改進(jìn)相配合，對(duì)電芯廠商與負(fù)極企業(yè)的聯(lián)合開發(fā)能力局快充技術(shù)，具有領(lǐng)先研發(fā)能力和工藝能力的電芯企業(yè)寧德時(shí)代(300750，買入)、欣旺達(dá)00207，未評(píng)級(jí))。品技術(shù)他技術(shù)型車性能電池硬碳/石墨包覆改性技術(shù)墨烯導(dǎo)電劑隙涂覆陶瓷AionVPlus級(jí)快充版方式：3P112S電壓：414Vm有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)電池密度組合涂術(shù)位監(jiān)控型低粘度高功解液載流結(jié)構(gòu)熱管理設(shè)計(jì)AionVPlus極速快充版方式：3P208S額定電壓：769V8min0-80%3km時(shí)代-快離子環(huán)(包覆)向同性石墨片極片微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電子網(wǎng)導(dǎo)電解液隙隔膜-航版-5min0%-80%m航版-5min0%-80%緯鋰能-度孔隙電極隙率隔膜酸鐵鋰版方式：2P168S定電壓：538Vmin10%~80%81.5km旺達(dá)快充多孔電極技術(shù)墨改性碳納米管導(dǎo)電劑粘接劑優(yōu)化合包覆接片連接技術(shù)方式：2P179S定電壓：662Vmin10%~80%m版-min10%~80%巢能源技術(shù)無(wú)定型碳包覆粒粘度電解液隙隔膜電流長(zhǎng)薄化鋁殼設(shè)計(jì)產(chǎn)------數(shù)據(jù)來(lái)源：各公司官網(wǎng)，工信部，高工鋰電，電池中國(guó)網(wǎng)，東方證券研究所風(fēng)險(xiǎn)提示新能源汽車銷量不達(dá)預(yù)期：受宏觀經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)業(yè)政策，以及疫情反復(fù)影響，短期新能源汽車消費(fèi)存石墨改性、硅基負(fù)極、多梯度極片等技術(shù)難度較大，存在多，存在實(shí)際技術(shù)發(fā)展方向不同預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)?？斐浠A(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度不達(dá)預(yù)期：高壓直流快充樁目前仍然數(shù)量較少，存在快充樁建設(shè)速度不達(dá)充電動(dòng)車發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)。有關(guān)分析師的申明，見(jiàn)本報(bào)告最后部分。其他重要信息披露見(jiàn)分析師申明之后部分，或請(qǐng)與您的投資代表聯(lián)系。并請(qǐng)閱讀本證券研究報(bào)告最后一頁(yè)的免責(zé)申明。告網(wǎng)每位負(fù)責(zé)撰寫本研究報(bào)告全部或部分內(nèi)容的研究分析師在此作以下聲明：分析師在本報(bào)告中對(duì)所提及的證券或發(fā)行人發(fā)表的任何建議和觀點(diǎn)均準(zhǔn)確地反映了其個(gè)人對(duì)該證券或發(fā)行人的看法和判斷；分析師薪酬的任何組成部分無(wú)論是在過(guò)去、現(xiàn)在及將來(lái)，均與其在本或觀點(diǎn)無(wú)任何直接或間接的關(guān)系。公司投資評(píng)級(jí)的量化標(biāo)準(zhǔn)數(shù)收益率在-5%以下。級(jí)相關(guān)信息。存在潛在的利益沖突情形；亦或是研究報(bào)告發(fā)布當(dāng)時(shí)該股票的價(jià)值和價(jià)格分析存在重大不確定性，缺乏足夠的研究依據(jù)支持分析師給出明確投資評(píng)級(jí)；分析師在上述情況下暫停對(duì)該股票給予投資評(píng)級(jí)等信息，投資者需要注意在此報(bào)告發(fā)布之前曾給予該股票的投資評(píng)級(jí)、盈利有效。行業(yè)投資評(píng)級(jí)的量化標(biāo)準(zhǔn)：準(zhǔn)指數(shù)收益率在-5%以下。未評(píng)級(jí)：由于在報(bào)告發(fā)出之時(shí)該行業(yè)不在本公司研究覆蓋范圍內(nèi)，分析師基于當(dāng)時(shí)對(duì)該行業(yè)暫停評(píng)級(jí)：由于研究報(bào)告發(fā)布當(dāng)時(shí)該行業(yè)的投資價(jià)值分析存在重大不確定性，缺乏足夠的研究依據(jù)支持分析師給出明確行業(yè)投資評(píng)級(jí)；分析師在上述情況下暫停對(duì)該行業(yè)給予投資評(píng)級(jí)告發(fā)布之前曾給予該行業(yè)的投資評(píng)級(jí)信息不再有效。有關(guān)