新能源汽車發(fā)展的核心痛點—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。這是此時提快充？提續(xù)航邊際難度增大+效用遞減，快充成為緩解里程焦慮的發(fā)力點。

提升續(xù)航里程邊際難度加大+效用遞減。過去10年，寧德通過升級化學材料將電池包能量密度提升了兩倍達到180wh/kg，讓電動 車續(xù)航里程從不到200公里提升到超過700公里。此外主流車續(xù)航在400公里以上，已能滿足消費者的基本通勤需求，繼續(xù)往上提 升技術難度加大效用遞減。

提升充電速率成為新的發(fā)力點。消費者續(xù)航焦慮逐步化解的同時，但伴隨而來的是，需求側(cè)對充電便捷性的考量。能否像傳統(tǒng)車 加油一樣實現(xiàn)快速充電，成為用戶端關注的新“痛點”。

快充是什么？即大功率充電，可理解為充電功率大于125KW。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)對大功率充電（快充）沒有明確規(guī)定，屬于較寬泛的行業(yè)術語，我們認為可理解為 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的最大功率為 120 kW，特斯拉第三代充電技術的最大充電功率能達到 250 kW（這個對應到充電時間，60度電的車充電時間=60/250=0.48h約等于30min， 但需要注意實際不能一直保持最大功率充電）。

800V高電壓是實現(xiàn)超級快充的重要途經(jīng)

中國科學院院士歐陽明高在多個場合坦言，解決充電的后顧之憂，需要更大功率的快充技術，超級快充是大勢所趨，行業(yè)需要推 進電動汽車采用800V甚至更高的電壓平臺架構(gòu)。

自保時捷Taycan全球首次推出800V高電壓電氣架構(gòu)以來，2021年，國內(nèi)外車企掀起一輪800V電壓平臺車型發(fā)布潮，以圖搶占 大功率快充新高地。國內(nèi)：比亞迪、廣汽埃安、華為、極氪、極星、小鵬、嵐圖、理想等國內(nèi)主機廠也相繼推出或計劃推出800V平臺。

海外：寶馬、通用、起亞、現(xiàn)代、戴姆勒、Lucid等啟動800V高壓平臺的研發(fā)與布局，部分已發(fā)布800V平臺架構(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IONIQ5最新800V高電壓平臺支持高達350kW的超大功率充電。

充的投資機會在于：

電芯材料、電池和800V高電壓趨勢下的零部件

電芯材料和電池

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和熱效應。

目前主流的動力電池包，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的速率，同時也會伴隨不同程度的產(chǎn)熱或析鋰，倍率越高析鋰和產(chǎn)熱越嚴重。

析鋰副反應：鋰離子電池是基于鋰嵌入反應設計，但是當負極電流過大或溫度過低時，負極電位低于Li/Li+參考電極的電位時，可 能會發(fā)生鋰金屬電池才有的鋰轉(zhuǎn)化反應，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。鋰金屬開始垂直于極片表面生長，形成鋰枝晶。如果枝晶刺破隔膜導致內(nèi)短路會較快 電池產(chǎn)熱。

熱效應：根據(jù)焦耳定律，發(fā)熱量是電流的平方關系，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)熱量兩方面問題：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；2）不均勻性：在快充時電芯內(nèi)部的最大溫差高達10°C以上，正極溫度最高。

實現(xiàn)快充關鍵在于負極，從而衍生出導電劑、電解液添加劑、粘結(jié)劑的需求。

負極對快充的影響強于正極。多項研究表明，正極的降解和正極CEI膜的增長對傳統(tǒng)鋰離子電池的快充沒有影響。影響鋰沉積和 沉積結(jié)構(gòu)（析鋰）的因素包括：1.）鋰離子在負極內(nèi)的擴散速率（考慮石墨改性，通過加導電劑提升離子導電性）；2）負極界面 處電解質(zhì)的濃度梯度；3） 電極/電解質(zhì)界面的副反應（改善電解液添加劑）。

實現(xiàn)快充對材料產(chǎn)業(yè)鏈影響如下：

負極：1）對石墨材料進行改性處理（表面包覆、混合無定型碳）；2）采用硅負極。硅從各個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，析鋰風險小，能夠容忍更大的充電電流（Si:0.4V vs C:0.1V）。

導電劑：碳納米管CNT在對石墨材料和硅負極的處理上均有應用。石墨負極可以加CNT改性，硅負極離子導電性大大低于石墨負 極，需添加高性能導電劑（單壁碳管）改善。

電解液：在以酯類有機物為溶劑(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：若采用硅負極，負極粘結(jié)劑采用PAA更為匹配（石墨體系下是SBR）。

硅負極：預計25年全球市場空間有望達300億+，21-25年復合增速135%

我們預計23/25年全球硅負極需求量有望達12/52萬噸，市場空間88/319億元。核心假設如下：

負極需求：根據(jù)鑫欏鋰電數(shù)據(jù)，21年負極全球產(chǎn)量88萬噸，我們預計22年增速在55%，后續(xù)在40%。

硅基負極滲透率：21年為歷史數(shù)據(jù)，我們預計硅負極在23年迎來放量拐點預計滲透率達6.5%，25年達14%，滲透率的假設和大圓 柱放量相匹配。21年大圓柱未放量下硅負極滲透率在1.5%，23-25年大圓柱驅(qū)動下，硅負極滲透率分別在6.5%、9.5%、14%。

硅基負極單價：根據(jù)硅純品價格和人造石墨價格按照加權(quán)平均而得，純品硅摻雜比例在提升22年在5%，預計25年達10%，純品硅 價格22年在45萬元/噸，25年降至30萬元/噸，人造石墨22年在6萬元/噸，25年降至4萬元/噸。我們預計硅基負極（復合品）22年 單價在8萬元/噸。25年降至6.1萬元/噸，價格下降但性能顯著提升（硅摻雜比例在提升）。

單壁碳管：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