新能源汽車發(fā)展的核心痛點(diǎn)—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(shí)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(diǎn)。

提升續(xù)航里程邊際難度加大+效用遞減。過(guò)去10年，寧德通過(guò)升級(jí)化學(xué)材料將電池包能量密度提升了兩倍達(dá)到180wh/kg，讓電動(dòng) 車?yán)m(xù)航里程從不到200公里提升到超過(guò)700公里。此外主流車?yán)m(xù)航在400公里以上，已能滿足消費(fèi)者的基本通勤需求，繼續(xù)往上提 升技術(shù)難度加大效用遞減。

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

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(méi)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(duì)大功率充電（快充）沒(méi)有明確規(guī)定，屬于較寬泛的行業(yè)術(shù)語(yǔ)，我們認(rèn)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(shù)的最大功率為 120 kW，特斯拉第三代充電技術(shù)的最大充電功率能達(dá)到 250 kW（這個(gè)對(duì)應(yīng)到充電時(shí)間，60度電的車充電時(shí)間=60/250=0.48h約等于30min， 但需要注意實(shí)際不能一直保持最大功率充電）。

800V高電壓是實(shí)現(xiàn)超級(jí)快充的重要途經(jīng)

中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在多個(gè)場(chǎng)合坦言，解決充電的后顧之憂，需要更大功率的快充技術(shù)，超級(jí)快充是大勢(shì)所趨，行業(yè)需要推 進(jìn)電動(dòng)汽車采用800V甚至更高的電壓平臺(tái)架構(gòu)。

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

海外：寶馬、通用、起亞、現(xiàn)代、戴姆勒、Lucid等啟動(dòng)800V高壓平臺(tái)的研發(fā)與布局，部分已發(fā)布800V平臺(tái)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(tái)支持高達(dá)350kW的超大功率充電。

充的投資機(jī)會(huì)在于：

電芯材料、電池和800V高電壓趨勢(shì)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(yīng)和熱效應(yīng)。

目前主流的動(dòng)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(yīng)的速率，同時(shí)也會(huì)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(yán)重。

析鋰副反應(yīng)：鋰離子電池是基于鋰嵌入反應(yīng)設(shè)計(jì)，但是當(dāng)負(fù)極電流過(guò)大或溫度過(guò)低時(shí)，負(fù)極電位低于Li/Li+參考電極的電位時(shí)，可 能會(huì)發(fā)生鋰金屬電池才有的鋰轉(zhuǎn)化反應(yīng)，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(kāi)始垂直于極片表面生長(zhǎng)，形成鋰枝晶。如果枝晶刺破隔膜導(dǎo)致內(nèi)短路會(huì)較快 電池產(chǎn)熱。

熱效應(yīng)：根據(jù)焦耳定律，發(fā)熱量是電流的平方關(guān)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(lái)的發(fā)熱量?jī)煞矫鎲?wèn)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(qiáng)；2）不均勻性：在快充時(shí)電芯內(nèi)部的最大溫差高達(dá)10°C以上，正極溫度最高。

實(shí)現(xiàn)快充關(guān)鍵在于負(fù)極，從而衍生出導(dǎo)電劑、電解液添加劑、粘結(jié)劑的需求。

負(fù)極對(duì)快充的影響強(qiáng)于正極。多項(xiàng)研究表明，正極的降解和正極CEI膜的增長(zhǎng)對(duì)傳統(tǒng)鋰離子電池的快充沒(méi)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(fù)極內(nèi)的擴(kuò)散速率（考慮石墨改性，通過(guò)加導(dǎo)電劑提升離子導(dǎo)電性）；2）負(fù)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(yīng)（改善電解液添加劑）。

實(shí)現(xiàn)快充對(duì)材料產(chǎn)業(yè)鏈影響如下：

負(fù)極：1）對(duì)石墨材料進(jìn)行改性處理（表面包覆、混合無(wú)定型碳）；2）采用硅負(fù)極。硅從各個(gè)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(fēng)險(xiǎn)小，能夠容忍更大的充電電流（Si:0.4V vs C:0.1V）。

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

電解液：在以酯類有機(jī)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(dǎo)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(fù)極，負(fù)極粘結(jié)劑采用PAA更為匹配（石墨體系下是SBR）。

硅負(fù)極：預(yù)計(jì)25年全球市場(chǎng)空間有望達(dá)300億+，21-25年復(fù)合增速135%

我們預(yù)計(jì)23/25年全球硅負(fù)極需求量有望達(dá)12/52萬(wàn)噸，市場(chǎng)空間88/319億元。核心假設(shè)如下：

負(fù)極需求：根據(jù)鑫欏鋰電數(shù)據(jù)，21年負(fù)極全球產(chǎn)量88萬(wàn)噸，我們預(yù)計(jì)22年增速在55%，后續(xù)在40%。

硅基負(fù)極滲透率：21年為歷史數(shù)據(jù)，我們預(yù)計(jì)硅負(fù)極在23年迎來(lái)放量拐點(diǎn)預(yù)計(jì)滲透率達(dá)6.5%，25年達(dá)14%，滲透率的假設(shè)和大圓 柱放量相匹配。21年大圓柱未放量下硅負(fù)極滲透率在1.5%，23-25年大圓柱驅(qū)動(dòng)下，硅負(fù)極滲透率分別在6.5%、9.5%、14%。

硅基負(fù)極單價(jià)：根據(jù)硅純品價(jià)格和人造石墨價(jià)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(yù)計(jì)25年達(dá)10%，純品硅 價(jià)格22年在45萬(wàn)元/噸，25年降至30萬(wàn)元/噸，人造石墨22年在6萬(wàn)元/噸，25年降至4萬(wàn)元/噸。我們預(yù)計(jì)硅基負(fù)極（復(fù)合品）22年 單價(jià)在8萬(wàn)元/噸。25年降至6.1萬(wàn)元/噸，價(jià)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