电动车行业深度：从技术原理角度探讨高压快充的受益环节

证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明——电动车行业深度从技术原理角度探讨高压快充的受益环节民生电新 邓永康团队2022年07月06日股票报告网证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明摘要421.快充定义及实现路径 定义：快充即为快速充电，衡量单位可用充电倍率（C）表示。充电倍率越大，充电时间越短。 实现路径：缩短充电时间共两条路径分别为大电流方案和高电压方案。其中，大电流快充存在能量损失严重，转换效率低以及热管理系统负担较大等劣势，高压快充具备能量转换效率高、热量低等优势，可切实缓解用户续航焦虑，是未来主流趋势。2.高压快充受益环节：材料升级和零部件升级 材料升级：1）快充负极：三条改性路线：造粒、碳化、掺硅；2）碳纳米管：可加速锂离子转移，提升硅碳负极电导率，提高结构稳定性，与硅碳负极相辅相成；3）新型锂盐LiFSI：更适配快充体系，缓解快充下锂离子快速移动以及热效应问题。 器件升级：多项零部件享受量价提升逻辑。1）电机：扁线+油冷，以提升电机功率密度和效率；2）电控和车载电源：碳化硅器件应用方案的推进；3）继电器：配备5-8个高压直流继电器，是新能车的安全阀；4）薄膜电容：对整流器输出电压进行平滑、滤波并吸收高幅值脉冲电流，其可替代电解成为首选方案；5）高压连接器：800V平台下，技术迭代加快，ASP大幅提升。6）熔断器：激励熔断器将更适配高电压体系，顺应800V架构趋势。3.重点公司推荐：两条主线 主线一：材料升级。1）负极是快充性能的决定性环节，重点推荐：【中科电气】、【璞泰来】、【杉杉股份】；2）电解液：新型锂盐LiFSI更适配高压快充体系，为快充电池的性能和安全保驾护航，重点推荐：【天赐材料】、【多氟多】。 主线二：零部件升级。1）电机电控：碳化硅器件将助力性能展露，重点推荐：【英搏尔】；2）扁线电机未来是驱动电机首选，重点推荐： 【金杯电工】、【精达股份】、【长城科技】；3）车载电源：碳化硅方案可提前卡位800V，重点推荐：【欣锐科技】；4）其他零部件：高压直流继电器是新能车安全阀，重点推荐：【宏发股份】 ；电控系统核心部件逆变器，且薄膜替代电解已成为新能源领域首选，重点推荐：【法拉电子】；熔断器是新能源汽车的“保险丝”，重点推荐：【中熔电气】。 风险提示： 1）高压快充电池量产不及预期；2）下游需求不及预期；3）大功率充电桩等配套基础设施的普及不及预期；4）测算误差风险。股票报告网证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明重点公司盈利预测、估值与评级43资料来源：公司公告，Wind，民生证券研究院预测；（注：股价为2022年07月04日收盘价）代码重点公司现价（元）EPS(元)PE(倍)评级2021A2022E2023E2024E2021A2022E2023E2024E300035.SZ中科电气27.900.51 1.07 1.79 2.34 55 26 16 12 推荐603659.SH璞泰来89.132.52 4.30 6.10 7.46 35 21 15 12 推荐600884.SH杉杉股份32.031.55 1.59 1.88 2.51 21 20 17 13 推荐002709.SZ天赐材料66.001.15 2.73 3.27 4.31 58 24 20 15 推荐002407.SZ多氟多53.531.64 3.19 5.43 10.07 33 17 10 5 推荐300681.SZ英搏尔56.830.32 1.18 2.49 4.31 177 48 23 13 推荐600577.SH精达股份5.420.28 0.40 0.55 0.67 20 13 10 8 推荐002533.SZ金杯电工7.210.45 0.81 1.05 1.31 16 9 7 6 推荐603897.SH长城科技29.961.65 2.45 3.04 3.68 18 12 10 8 推荐300745.SZ欣锐科技48.820.20 1.66 2.63 4.12 239 29 19 12 推荐301031.SZ中熔电气145.531.21 2.55 4.28 7.11 120 57 34 20 推荐600885.SH宏发股份40.711.02 1.33 1.75 2.37 40 31 23 17 推荐600563.SH法拉电子202.783.69 4.72 6.52 8.10 55 43 31 25 推荐股票报告网证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明目录C O N T E N T S4大功率快充带来的负面效应02快充的空间测算03快充定义及实现路径01高压快充带来的材料体系升级04高压快充带来的零部件升级051投资建议06风险提示07股票报告网证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明快充定义及实现路径01.5股票报告网证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明快充的定义资料来源：《Switching Battery Chargers》,民生证券研究院4601• 快充顾名思义就是快速充电，衡量单位用充电倍率（C）来表示：充电倍率（C）=充电电流（mA）/电池额定容量（mAh）• 即假设电池容量为4000mAh，充电电流达到了8000mAh，则充电倍率为8000/4000=2C。图表1：锂离子电池的常见充电模式231• 这里有一个概念，即高倍率充电并不是0%-100%的电量都通过大电流充入完成。合理的充电模式共分三个阶段，阶段1：预充电状态；阶段2：大电流恒流充电；阶段3：恒压充电。• 阶段1的预充电起到对电芯的保护作用；阶段2就是我们所说的高倍率充电阶段，这个过程的电量区间往往在20%-80%；阶段3恒压充电的目的是限压，防止电芯的电压过高，破坏电池结构。股票报告网证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明快充的定义及实现的两条路径—大电流和高电压资料来源：民生证券研究院4701• 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）• 所以想要缩短充电时间，有两种方法：大电流、高电压图表3：快充实现的两条路径图表2：充电功率越大，充电时长越短资料来源：《Enabling Fast Charging: A Technology Gap Assessment》，民生证券研究院股票报告网证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明大电流快充资料来源：38号车评中心，民生证券研究院4图表4：TESLA MODEL 3大电流快充模式801• 目前使用大电流快充方式的主要是特斯拉，特斯拉V3超充最大充电功率为250kW，峰值电流大小达600A。然而使用大电流充电有两个大劣势：• 1：根据热力学公式：𝑸 = 𝑰𝟐𝑹𝒕，充电系统的电流的增大将导致产热量过高，带来两个后果：1.能量损失严重，转化效率低，2.热管理系统造成较大负担。• 2：我们对不同模式的充电曲线进行比较，Model 3的大电流充电只能在5%-10%SOC的区间内实现大功率充电，在超过10%的区间内功率直线下滑，而Taycan的800V快充可在更宽的SOC范围实现高