快充专题研究：快充趋势下最鲜明的材料升级路径：负极+导电剂 - 2023.08.12
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报告摘选：
核心观点
快充成为未来主流趋势：续航里程+充电焦虑为影响消费者购买新能源车的主要因素，快充技术可减少充电时间，解决补能焦虑。快充指的是能在短时间内使蓄电池达到或接近完全充电状态的一种充电方法。充电时间由电压和电流共同决定，对于充电桩而言：充电时间（h）=电池能量（kWh）/充电功率（kW）。因此，增大充电功率可以缩短充电时长，而充电功率由电压和电流共同决定：功率（kW）=电压（V）*电流（A），目前行业内缩短充电时间，有两种技术路线：大电流快充、高电压快充。
三类负面效应伴随而生，快充对电池材料提出更高要求。①热效应。电池内外温差超过10摄氏度，热分布的不均匀与过高的温度将引发一系列问题：粘结剂解体、电解液分解、SEI钝化膜的损耗以及锂枝晶等问题。②锂析出效应。高充电倍率下，锂离子在负极嵌锂的过程变得不均匀，会因为无法及时嵌入负极石墨层而在负极表面沉积，逐渐形成锂枝晶。③机械效应。锂离子在正负极间快速的脱嵌会造成电池内部极高的锂离子浓度梯度，导致活性颗粒间的应力错配。应力积累到一定值，会导致活性颗粒、导电剂、粘结剂以及集流体之间的缝隙增大，并造成活性颗粒的微裂纹增加，将显著增加电池内阻，降低电池的循环寿命。
提高快充性能关键在于负极，导电剂添加提升倍率。
负极石墨层之间锂离子的脱嵌速度决定了电池的快充性能，通过在负极端使用二次造粒、碳包覆、硅碳负极三种技术路线可为加速锂离子迁移脱嵌过程提供良好构造条件、提高储锂性及抑制锂析出效应、稳定SEI层和材料结构。
导电剂加速电子和锂离子在活性物质之间、活性物质与集流体之间的运动和迁移速率，提高电极的充放电速率。
投资建议：快充有效解决续航焦虑问题，未来趋势确定性高。电芯内部材料端升级更适配快充体系，各环节如下：导电剂环节：重点推荐【黑猫股份】，导电炭黑国产替代进行时；负极环节，重点推荐：【信德新材】，快充对造粒阶段和碳包覆阶段的包覆材料添加比例显著提升；【元力股份】，有序推进超级电容炭、硬碳、硅碳负极材料等新能源项目，持续打造第二增长曲线。
风险提示：高压快充电池量产不及预期；下游需求不及预期；大功率充电桩等配套基础设施的普及不及预期；报告测算误差风险
来源：民生证券 邓永康,刘海荣,李孝鹏,席子屹,赵丹
2023年08月12日 |
