新能源汽車快充專題報告：快充將推動電池材料體系升級，并帶來充電系統大功率與高電壓趨勢.pdf

新能源汽車快充專題報告：快充將推動電池材料體系升級，并帶來充電系統大功率與高電壓趨勢。快充不僅影響電池材料，也帶來大功率與高壓趨勢。目前大部分電動車快充 倍率在 1C-2C 之間，對應充電時間為 0.5-1 小時。當前車企與電池企業紛紛 開始啟動 4C 甚至 6C 充電方案，如成功應用，補能效率的痛點將大幅化 解。快充是一個系統工程，首先是給電池帶來新的挑戰，電池材料體系需要 改變和升級。其次，快充也意味著充電系統的大功率化，這個對系統散熱、 功率半導體器件提出更高要求；多數車企基本都相繼推出 800V 及以上高電 壓平臺的快充方案以降低充電電流，也推動了高壓化的趨勢。

電池負極等材料需要升級，硅基材料與 CNT 使用可能增多。電池充電倍率 主要取決于負極材料，電池快充性能與負極比容量之間往往存在 trade off 關 系，這主要取決于負極材料的粒徑大小指標。主流人造石墨負極材料往往通 過二次造粒、炭化包覆、摻雜高比容的硅基材料、天然石墨，以及添加碳納 米管導電劑等方式，來平衡高倍率與負極高比容量性能。目前硅基材料與碳 納米管的摻混比例低，預計這兩個材料的使用強度可能持續提高。同時硅基 負極原材料一般采用納米硅粉，性能更優，在制備難度和成本上還比較高。

充電系統向大功率化高壓化升級，建設也需要加強。隨著充電系統功率提 升，相應的功率半導體要求更高；同時，充電槍端子及線纜的發熱量會快速 增加，因此在大功率充電樁（一般大于 120kW）需采用液冷系統。而為降低 充電電流和控制散熱，多數車企推出 800V 及以上高電壓平臺快充方案，高 壓化趨勢開始加速；未來高功率、高電壓充電模組產品可能形成差異化。估 算當前國內車樁比約 2.7:1，比例偏高，在新能源汽車保有量較大的地區經 常出現充電排隊現象。此外，早期投運的部分充電設施參數老舊還需要更 新。我們估算 2021-2025 年我國新能源汽車銷量 CAGR 在 36%左右，如果 2025 年車樁比要達到 1.5:1， 2021-2025 年新建充電樁 CAGR 將近 45%， 可見，需要全社會加大充換電體系的投資強度。