化工行业：动力电池安全性提高推动材料性能的全面升级

请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 证券研究报告 2020 年 5 月 29 日 化工 动力电池安全性提高推动材料性能的全面升级 行业动态 行业近况 高能量密度与高安全性是动力电池系统技术升级的长期重点，近期产业链就动力电池针刺测试能否反映电池安全性展开深度讨论。我们预计，未来产业链安全标准将在“单体电芯安全”与“电池系统安全”找到平衡，并对电解液、正极材料、隔膜、阻燃工程塑料、固态电池等材料性能提出更高的要求。 评论 动力电池安全性是长期的系统工程，与电芯材料体系、生产工艺、整车使用过程密不可分。动力电池的安全对于电动汽车产业的发展至关重要，高能量密度与高安全性是动力电池系统发展与技术升级的重要趋势。我国动力电池行业规范也在逐步建立，5 月 12 日，工信部组织与发布的电动汽车首批“三项强标”，在优化电池单体、模组安全要求的同时，重点强化电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求，将于 2021 年 1 月 1 日起实施，行业进入标准化发展阶段。 电芯安全层面，正极、电解液与隔膜的选择可以大幅提升安全性。动力电池安全问题导致的燃烧甚至爆炸，主要由电池内部热失控引发：1）正极材料的高能量密度与稳定性较差是造成电池燃烧的主要原因之一，磷酸铁锂的稳定性好于三元材料，相对更安全；2）电解液方面，易燃的锂盐与有机溶剂均是导致电池燃烧的主要物质，开发高阻燃、耐高压、低温电解液是目前电池电解液的重要研究方向。主要阻燃添加剂为有机磷、有机氟等化合物；3）隔膜是电池长期安全的稳定器，隔膜破裂会导致电池正负极接触短路，因此高机械强度、高孔隙率、高热阻、高熔点是锂电池隔膜材料的主要发展方向，陶瓷、芳纶涂敷与新型隔膜材料如 PBO、无纺布、聚酰亚胺等有望获得市场应用。 我们预计动力电池壳体与充电桩对阻燃工程塑料的需求将大幅提升。新能源车身与电池的轻量化能够有效提升续航里程与能耗系数，阻燃工程塑料常被用于新能源汽车产业链的多个部件，例如电池模块、充电桩、充电枪等。动力电池模组外壳要求材料具有较好的力学性能，同时易成型为薄壁件。阻燃工程塑料由于具有较好的综合性能和轻量化特点，典型材料包括：PC/ABS、PPO/PPS 改性塑料等。 固态电池具备更好的安全和能量密度优势，是未来锂电池发展的必经之路。固态电池因无电解液而具有较高的安全性，同时使用金属锂做负极，可匹配高电压正极材料，进一步提升能量密度。全球固态电池产业化进程稳步推进，龙头车企、初创公司、科研机构如：日本丰田、松下，三星和 LG 化学，宁德时代、卫蓝新能源、清陶、赣锋等均在致力于固态电池技术的研发与应用。根据真锂研究统计，国内 2020-2021 年辉能与卫蓝等企业预计半固态车用动力电池有望实现量产。 估值与建议 动力电池安全性的持续提升大势所趋，我们预计产业链相关材料的性能将配套升级。我们预计未来在电池系统对阻燃、防护等方面性能提升与降低系统成本的背景下，具备研发与规模优势的龙头材料公司有望持续扩张市场份额。看好新宙邦，关注金发科技（未覆盖）、新和成（未覆盖）等。 风险 新能源汽车产销不及预期，动力电池及电芯材料技术研发进程缓慢。 李璇 分析员 SAC 执证编号：S0080515080008 SFC CE Ref：BGG514 xuan.li@cicc.com.cn 沈姗姗 分析员 SAC 执证编号：S0080519100003 shanshan.shen@cicc.com.cn 目标 P/E (x) 股票名称 评级 价格 2020E 2021E 新宙邦-A 跑赢行业 46.50 31.7 26.4 中金一级行业 基础材料 相关研究报告 • 化工 | 中美经贸关系取得实质性进展，原油受地缘政治影响波动剧烈 (2019.10.14) • 化工 | 10 月展望：价格区间震荡，看好涤纶、轮胎和新材料 (2019.10.11) • 化工 | PTA、钛精矿价格上涨，万华上调聚合 MDI 挂牌价 (2019.10.07) • 化工 | 聚合 MDI 挂牌价上调，看好旺季锂电材料产销 (2019.09.30) • 化工 | 地缘风险油价震荡走高支撑化工品涨价，USTR宣布 437 项排除商品 (2019.09.23) 资料来源：万得资讯、彭博资讯、中金公司研究部 871001131261391522018-102019-012019-042019-072019-10相对值 (%) 沪深300 中金化工 中金公司研究部：2020 年 5 月 29 日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 2 目录 动力电池安全性是长期的系统工程 ..................................................................................................................................... 3 产业链相关材料的性能配套升级是大势所趋 ...................................................................................................................... 6 电芯材料中正极、电解液与隔膜的选择能大幅提升安全性 ............................................................................................... 6 动力电池包与充电桩对阻燃工程塑料的需求将大幅提升 ................................................................................................... 6 固态电池具备更好的安全和能量密度优势，是未来锂电池发展的必经之路 ................................................................... 7 投资建议 .................................................................................................................................................................................. 9 图表 图表 1: 电池安全问题的发生有多方面原因 .............................................................................................................................. 3 图表 2: 影响动力电池系统的安全性和可靠性的相关因素 ........................................