>> 招商證券-汽車行業(yè)智能駕馭、電動未來系列報告:6C高倍率快充正在快速配置,今年有望放量-250308
| 上傳日期: |
2025/3/9 |
大小: |
1698KB |
| 格式: |
pdf 共20頁 |
來源: |
招商證券 |
| 評級: |
推薦 |
作者: |
汪劉勝,陸乾隆 |
| 行業(yè)名稱: |
汽車 |
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電動車滲透率快速提升,車企競爭更加多元,提升補能效率成為車企提升用戶體驗、差異化競爭的重要方向,高倍率快充是重要的手段之一,車企正在大力布局,6C高倍率快充帶來系統(tǒng)性技術(shù)升級,伴隨諸多部件的價值提升,維持行業(yè)“推薦”評級。 在乘用車性能比拼的大環(huán)境下,新能源汽車快充性能將進一步提升。其中,高端車型將朝著5-6C的方向發(fā)展;中低端車型則會向3-4C邁進;插混車型也將突破2C。整體上看,快充電池性能再次邁上一個臺階,將進一步緩解電動汽車補能焦慮,提升終端新能源汽車市場滲透率。一方面,電池材料和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新不斷,更高能量密度、更安全且成本更低的電池材料成功研發(fā),電池結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化以提高散熱和充電效率。另一方面,整車充電配置和充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也在同步跟進,從而使快充電池的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。 硅碳負(fù)極:硅的理論比容量達4200mAh/g,是傳統(tǒng)石墨(372mAh/g)的數(shù)倍。在快充場景中,硅碳負(fù)極可在單位體積內(nèi)存儲更多能量,同時保持電池體積緊湊。通過納米級多孔碳基底設(shè)計,為鋰離子提供多通道嵌入路徑,縮短擴散距離,從而提升充電倍率。在硅嵌鋰的過程中,其體積膨脹可達300%。通過碳包覆和納米顆粒分散技術(shù),可將膨脹應(yīng)力降低60%,避免活性物質(zhì)脫落。硅碳負(fù)極的高導(dǎo)電性(3S/cm@200MPa)和均勻鋰離子分布特性,可降低局部電流密度,減少鋰枝晶生成。因此,硅碳負(fù)極是快充中變量較大的電池材料之一。 碳納米管導(dǎo)電劑:碳納米管的電導(dǎo)率高達10?S/m(比傳統(tǒng)炭黑高10倍以上),能在電極中構(gòu)建高效電子傳輸網(wǎng)絡(luò),顯著降低電池內(nèi)阻。高電流密度易導(dǎo)致局部過熱和鋰枝晶風(fēng)險,而碳納米管的高導(dǎo)熱性(熱導(dǎo)率約3000W/(m·K))可加速熱量擴散,使電極溫度均勻性提升40%,從而抑制枝晶生成。硅基負(fù)極雖能大幅提升比容量(如硅碳負(fù)極達4200mAh/g),但其本征導(dǎo)電性差(僅為石墨的1/1000)。碳納米管通過三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)包裹硅顆粒,將鋰離子遷移速率提高2倍,有效緩解硅基負(fù)極的極化問題。因此,碳納米管也是快充中變量較大的電池材料之一。 小三電:6C快充要求OBC功率達300kW以上(以50kWh電池為例),遠超傳統(tǒng)7kW-22kWOBC。高功率會導(dǎo)致發(fā)熱劇增,傳統(tǒng)風(fēng)冷難以滿足需求,需采用液冷或相變冷卻技術(shù)。在高電流下,銅損和鐵損顯著增加,效率可能從95%降至85%以下。另外,高頻開關(guān)動作將產(chǎn)生強電磁輻射,因此需強化屏蔽設(shè)計。以上變化均要求提升小三電配置,進而提升產(chǎn)品價值量。 高壓連接器:高電流會引發(fā)溫升問題,焦耳損耗激增。材料老化加速,高溫會使金屬氧化加劇,塑料絕緣體軟化變形,使用壽命從10年縮短至3年以下。微動磨損方面,高電流引起的熱脹冷縮會導(dǎo)致連接器接觸界面產(chǎn)生微米級位移,磨損率提升5倍。電弧風(fēng)險方面,插拔瞬間產(chǎn)生的電弧可能燒蝕觸頭表面,引發(fā)接觸電阻惡性循環(huán)。傳統(tǒng)400V連接器的絕緣材料(如PA66)在800V下可能發(fā)生電暈放電,需耐受1200V以上的沖擊電壓。此外,當(dāng)前爬電距離可能不足,高電壓要求更大的絕緣間隙,可能導(dǎo)致連接器體積增加30%。同時,電磁干擾(EMI)也會增強,快充時的高頻紋波電流(>100kHz)會通過連接器向外輻射,干擾車載電子系統(tǒng)。因此,高壓連接器涉及到觸頭材料升級、絕緣材料優(yōu)化、散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計、屏蔽技術(shù)等方面的改進,都將提升產(chǎn)品價值量。 充電樁:高電流會導(dǎo)致充電槍和線纜溫升超100℃,傳統(tǒng)風(fēng)冷設(shè)計難以控制,需升級為液冷技術(shù),但成本會增加30%以上。液冷超充樁采用浸沒式液冷技術(shù),可將充電槍內(nèi)阻大幅降低,支持1000A電流,溫升控制在30℃以內(nèi)。此外,拆分充電模塊為多個獨立單元,可靈活組合功率,從而降低單樁成本。同時,替代傳統(tǒng)IGBT,可將充電效率大幅提升,減少電能損耗。液冷技術(shù)及功率模塊的優(yōu)化均會提升產(chǎn)品價值量。 整車推薦:比亞迪、賽力斯、江淮汽車、北汽藍谷、長安汽車。 硅碳負(fù)極推薦:璞泰來(電新)、尚太科技(電新)、翔豐華(電新);?導(dǎo)電劑推薦:道氏技術(shù)、天奈科技(電新); 小三電推薦:威邁斯、欣銳科技; 高壓連接器:永貴電器(電子)、瑞可達(電子)、勝藍股份(電子)、中航光電(電子); 液冷充電樁:永貴電器(電子)、沃爾核材(有色)。 風(fēng)險提示:1、6C快充普及不及預(yù)期;2、終端銷量不及預(yù)期;3、充電基礎(chǔ)設(shè)施配套不及預(yù)期。
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