高壓快充行業市場分析政策落地，車企發力，快充電池加速滲透按充電技術，充電樁可分為直流樁和交流樁新能源汽車動力電池主要通過充電和換電兩種方式實現補能。按照不同充電技術分類，充電樁可分為直流樁和交流樁。交流充電樁，俗稱“慢充”，一般是小電流、樁體較小、安裝靈活，充電速度較慢，由于技術成熟，成本較低，一般集中在居民小區。直流充電樁，俗稱“快充”，一般是大電流，樁體較大，可以提供足夠功率，短時間內充電量更大，實現快充要求，因此多集中在對充電效率要求較高的場所，比如高速公路服務區、集中型充電站等地。快充可以分為高電壓快充和大電流快充充電時間由電壓和電流共同決定。對于充電樁而言，充電時間=電池容量/充電功率，由于增大電池容量提高電動車的續航能力，這是發展的必然趨勢，因而想要縮短充電時間，大功率充電是最佳解決方案之一。又因功率=電壓×電流，想要縮短充電時間，可以通過增大電流和提高電壓的方法來增大充電功率。快充可以分為高電壓快充和大電流快充，高壓快充更受樁企和車企的偏愛。大電流快充對散熱性的要求較高，高電壓快充則可以提升安全性和能量轉換效率，因而高壓快充獲得了大部分樁企和車企的青睞。國家和地方政策接連落地，快充網絡建設按下快進鍵隨著遠距離出行需求增多，2014年以高速公路服務區配套建設快充網絡為基礎的政策開始提出，2020年政策提出居民充電服務慢充為主、應急快充為輔、公共充電網絡快充為主、慢充為輔的建設思路。2022年政策提出在我國現行直流充電接口技術方案基礎上，進一步提高充電電流電壓，全面支持快充基礎設施的建設。2023年最新政策提出要通過加強科技創新引領，從而提升車網雙向互動能力，鼓勵新技術創新應用，加快推進快速充換電、大功率充電、智能有序充電、無線充電、光儲充協同控制等技術研究。新能源汽車需求呈爆發式增長，以純電動車為主新能源汽車需求的爆發式增長：在各國政策的大力支持下，下游車企加大新能源業務發展力度，推動優質新能源車型投放、續航里程提升、智能駕駛體驗優化和配套設施進一步完善，消費需求顯著提升。2022年新能源汽車銷量為688.7萬輛，23年上半年新能源汽車保有量達1620萬輛，同比增長近53%。電動汽車以純電為主：2023年上半年，新能源汽車銷量為374.7萬輛，同比增長44.1%，其中純電新能源汽車實現271.9萬輛的銷量，占比72.56%；插電式混合動力售出102.5萬輛，占比27.36%。高電壓架構將成為下一代電動汽車主流平臺為匹配用戶快速充電需求，車企正加快發展大功率高壓快充，充電時間向10分鐘以內邁進。2021年以來，國內外車企掀起了一輪800V電壓平臺車型發布潮，廣汽埃安、比亞迪e3.0、小鵬G9的800V高壓車型充電僅需5min，此外北汽極狐、東風嵐圖、長安C385、吉利極氪001等高電壓平臺車型均已經實現上市銷售。車企發力，政策接連落地，快充類電池加速滲透高電壓平臺車型加速滲透。根據國內主要車企發布的800V及以上高壓快充車型規劃，2022年逐步量產，預計2023年滿足3C以上高端高電壓平臺車型將密集上市，2025年主流車型將均會支持高壓快充，到2026年，800V及以上高電壓平臺車型銷量預計可達580萬輛，占國內電動汽車比例達50%。2025年快充類動力電池需求量約為350GWh，占國內動力電池裝機量的59%，快充類動力電池加速滲透。高壓快充推動電池&材料升級高倍率成為動力電池爭奪新高地高倍率動力電池對技術提出更高標準。由于車規級動力電池的特殊性，電池的體積較大，散熱條件較差，對于如何保證電池的安全性提成更高的要求。另外動力電池對于循環壽命的要求要遠遠高于消費電池，這也加大了高倍率型動力電池實現的難度。快充動力電池將是繼高鎳之后又一次重大技術升級超級快充模式下，從電池材料到電芯體系設計以及充電模式等都會影響到電池的性能保持，材料原子層級到車用系統層級都可能成為影響鋰離子電池快速充電的因素。影響因素大小排序：材料原子尺度＞材料微觀結構＞電芯體系設計＞PACK(散熱、一致性等）＞系統（充電模式，熱管理、使用習慣等）。電池充電原理：充電時Li+從正極經過電解液傳輸到負極，其中主要的傳輸路徑有：1）經過固態電極；2）經過正負極的電極/電解質界面；3）經過電解液，包括Li+的溶劑化和去溶劑化；4）Li+在電解液中穿過隔膜，運動到負極。正極：科學研究表明正極的衰減和CEI膜的增長對鋰離子電池的快充速度沒有影響（一個蘿卜一個坑），而正極的顆粒大小和電子導電速率可以提升離子擴散和電子導電的速率，正極可以通過減小正極顆粒和增加導電性提升快充性能；負極：負極材料內部的固相擴散系數相對較小（逐層嵌入），限制了電池的大電流充放電能力，負極成為電極反應的控制步驟，提升負極材料本身的快充特性尤為重要；碳包覆、硅碳負極、二次造粒是負極改性的三種主要方式碳包覆、硅碳負極、二次造粒是負極改性的三種主要方式。負極是快充的核心環節，目前電池多采用石墨負極，直接用于快充會存在擴散系數較低、析鋰效應等問題。因此需對負極改性，主要方式包括碳包覆、二次包覆、使用硅碳、二次造粒。其中碳包覆的多孔通道可以為Li+提供更多傳輸路徑，從而提升倍率性；硅碳可以提升負極析鋰電位，降低鋰析出效應，提升安全性。碳包覆：碳包覆材料成本占負極成本3%，占整個電池包成本小于0.3%。因此碳包覆材料特點是“低成本敏感+高性能相關”，即增加很低的成本就可以對性能提升很大；用量上，1C碳包覆比例約1%，1.5~2C碳包覆需求達5%，4C充電碳包覆需求可以超過10%，快充電池碳包覆用量提升超過一倍。硅碳負極：硅的電壓平臺比石墨高，充電時析鋰的可能性不高，高壓快充時在安全性能上，硅碳負極與石墨相比優勢較大。但硅的導電性較差，同時體積膨脹系數較大，同樣材料需要改性：（1）表面碳包覆，有機改性；（2）使用多孔硅碳合金負極，獲得含有大量羥基的復合材料，通過羥基與碳酸酯的相容性促進鋰離子的去溶劑化，實現高壓快充。硅的納米化處理：硅納米化，可以利用所有的硅，并預留膨脹空間，利于鋰和硅化合物的形成，有效改善循環性能。此外，還可以對納米硅進行補鋰處理，解決硅碳負極電池首次充電效率低、以及電池循環壽命短的問題。但是，成本較高，工藝制程復雜，制備難度較大。二次造粒工藝：二次造粒有利于提高負極材料性能。二次造粒工藝是將骨料粉碎獲得小顆粒基材后，使用瀝青作為黏結劑，根據目標粒徑的大小，在反應釜內進行二次造粒，經過后續石墨化等工藝，獲得成品二次造粒負極材料。二次造粒目的：石墨二次造粒是一種對粗石墨進行進一步精細劃分、增加表面積的工藝，其中一次造粒減小負極顆粒體積，二次造粒重新結成大顆粒。通過二次造粒，可以讓原有的石墨顆粒更加均勻分布，增加其表面積和活性，增加了Li+的傳輸路徑，進而提升倍率性。高壓平臺架構下電池企業快充賽跑寧德時代：利用負極電位安全閾值與負極電位估計值的大小關系，實時調整充電電流，使電池在無析鋰副反應的安全范圍內發揮最大的充電能力，實現了電池的安全快速充電。孚能科技：公司800VTC超充超壓平臺技術超快充電池有4大優勢。1.續航里程提高5%。在功率不變的情況下，降低電流，能有效降低系統熱損耗，從而提升續航里程，使用孚能科技800VTC超充超壓平臺，在相同電池容量下，所釋放的電能約高出當前1C倍率電池的5%，使得續航里程有約5%的增幅。2.輕松實現3秒破百的整車加速性能。孚能科技800VTC超充超壓平臺配合高放電性能電池，能輕松實現整車0~100km/h破3.0s的極致動力性能。3.安全性大幅提高。動力系統的安全通常跟電池系統的產熱密不可分，產熱和散熱能夠達到平衡，則安全性相對可控。4.兼容國內400V-800V系統。孚能科技800VTC超充超壓平臺通過BDU內部的智能開關矩陣自動識別樁的電壓平臺，實現800V和400V的自動切換，兼容國內800V/400V充電樁，極大程度上方便了用戶的選擇。巨灣技研：最新的巨灣鳳凰電池集成了材料、電化學、結構和控制等領域最新的科技創新成果，通過提升鋰離子的遷移速率、嵌入/脫嵌速率和電極電導率，使電動汽車具備在全天候、高低溫條件下均正常運行，并在300-1000伏不同電壓平臺上均可實現最高8C極速充電，0-80%充電僅需6分鐘，同時在安全性、使用壽命、比能量、續航和成本等方面也具有優勢。重點公司分析寧德時代：動力電池全球龍頭寧德是全球領先的動力電池和儲能電池企業，市占率全球第一。根據SNEResearch統計，2022年寧德全球動力電池使用量市占率為37.0%，較去年同期提升4.0pct，連續六年排名全球第一；2022年寧德全球儲能電池出貨量市占率為43.4%，較去年同期提升5.1pct，連續兩年排名全球第一。動力電池產品優勢：能夠滿足快充、長壽命、長續航里程、環境適應能力強等多種功能需求，產品具有高能量密度、多循環次數、安全可靠等特點；已形成包括高能量密度的三元高鎳電池、三元高壓中鎳電池以及高性價比的磷酸鐵鋰電池等在內的產品系列，覆蓋BEV、PHEV、HEV等不同細分市場。全球首款磷酸鐵鋰4C超充電池：2023年08月16日，寧德時代正式發布全球首款磷酸鐵鋰4C超充電池——神行超充電池，可實現充電10分鐘，續航400km。磷酸鐵鋰4C超充電池技術創新：寧德通過正極提速、石墨原料創新、獨創超高導電解液配方、多梯度分層極片設計等核心技術，實現4C超充。（1）正極提速：神行4C超充電池使用了超電子網正極技術，采用充分納米化的正極材料，搭建了四通八達的超電子網，降低鋰離子脫出阻力，使材料對充電信號快速響應。（2）石墨原料創新：神行4C超充電池采用了寧德最新研發的第二代快離子環技術，對石墨表面進行改性，提供豐富的鋰離子交換所需要的活性位點，增加鋰離子嵌入通道并縮短嵌入距離，為電流傳導搭建“高速公路”。（3）電解液：寧德時代研發了全新的超高導電解液配方，有效降低電解液粘度，增加鋰離子脫溶劑化能力，為鋰離子松綁，顯著提升電導率。杉杉股份：快充負極材料龍頭杉杉股份鋰電池負極材料產品突破快充極限，石墨負極持續引領。公司負極材料主要產品包括人造石墨、天然石墨、中間相碳微球、復合石墨及硅基負極材料，其中2022年人造石墨出貨量蟬聯全球第一。QE系列作為新一代動力用負極，實現容量與快充雙向涅槃，355克容量+4C充電能力，化解里程焦慮。SK系列一直被譽為快充天花板，天花板不斷被自我打破，從3C到5C再到6C，杉杉科技不斷突破快充極限。杉杉負極快充優勢：（1）石墨負極：獨家液相包覆法、生焦二次造粒技術，提供豐富的鋰離子交換所需要的活性位點，使鋰離子可以360°嵌入石墨通道，進而提升倍率性能。（2）硅基負極：前沿的氣相包覆技術大幅提升硅氧產品的動力學性能和循環穩定性，獨有的CVD氣相沉積技術實現碳與硅的完美結合。中科電氣：專注石墨負極，研發實力強勁中科電氣深耕于以電磁冶金為核心的磁力裝備產業外，開放發展，戰略布局新能源鋰離子電池負極材料產業領域，現已成長為“磁力裝備+鋰電負極”雙主營的多元化、國際化集團企業。2022年公司營業總收入52.57億元，同比增長139.61%，其中負極材料營收48.27億，占總營收的91.82%。公司鋰電負極業務主要產品為鋰離子電池負極材料，主要應用于動力類、消費類、儲能類鋰離子電池等領域。鋰離子電池負極材料作為鋰離子電池四大組成材料之一，在提高電池的容量、循環性能等方面起到了重要作用，是電池產業鏈的重要組成部分。負極技術優勢：公司鋰電負極業務積累了豐富經驗，研發實力較強。（1）中科石墨粉體加工技術、熱處理工藝和石墨復合技術業內領先；（2）新型負極材料從材料、工藝到性能評估不斷提升與完善；（3）中科自行設計建造的新型艾奇遜石墨化爐，相較于傳統石墨化加工產線具備電耗成本低、爐芯耗材費用少、自動化程度高等優勢；（4）公司具備負極材料全設備、全產線設計、施工、運行的一體化建設和運營能力。信德新材：負極包覆龍頭信德新材主要從事負極包覆材料產品的研發、生產與銷售，并積極向下游瀝青基碳纖維生產領域拓展，是行業領先的碳基新型材料供應商。2022年公司營業總收入9.04億元，同比增長83.74%；歸母凈利潤1.49億元，同比增長7.97%。公司主要產品是負極包覆材料，2022年該營收占比超50%，副產品是橡膠增塑劑和裂解萘餾分。公司所生產的負極包覆材料絕大部分作為鋰電池負極包覆材料銷售給鋰電池負極材料廠商，極少部分銷售給瀝青基碳纖維生產廠商。動力電池受益于快充主要集中在負極部分，其中包覆材料是核心組成部分。負極加入包覆材料，可以使產品粒度分布均一，提高石墨化度、克容量，提升循環性能；同時倍率性能表現突出，低溫性能優異，拓寬應用范圍。在負極包覆材料方面，公司目前產能可實現5.5萬噸/年，1.5萬噸/年產能在建。公司注重負極包覆材料的研發，擁有研發人員72人，在員工總數中占比為13.56%，截至22年，共擁有96項專利。新宙邦：電解液觸底彈升，添加劑助力動力電池新宙邦：新宙邦成立于2002年，致力于用電子化學品和功能材料創造美好未來，主要產品有電池化學品、有機氟化學品、電容化學品、半導體化學品等，產品廣泛應用于新能源汽車、消費電子、城市軌道交通、生物醫藥、5G通訊、光伏儲能、工業制造等領域。新宙邦電池化學品主要產品：鋰離子電池化學品（包括鋰離子電池電解液、添加劑、新型鋰鹽、碳酸酯溶劑）、超級電容器化學品、一次鋰電池化學品；前沿布局的產品：鈉離子電池化學品、固態電池化學材料。創新機制