东吴证券:电力设备与新能源行业-高压已至,4C加持,快充元年启幕VIP专享VIP免费

高压已至,4C加持,快充元年启
电新首席证券分析师 :曾朵红
执业证书编号:S0600516080001
联系邮箱:zengdh@dwzq.com.cn
电动车首席证券分析师 :阮巧燕
执业证书编号:S0600517120002
联系邮箱:ruanqy@dwzq.com.cn
联系电话:021-60199793
20231219
证券研究报告·行业研究·电力设备与新能源行
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摘要
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快充新车型大量推出,价格带下探至20万,23年在纯电车型中渗透率1-2%,后续有望快速提升,25年渗透率预计突破
12%快充是解决里程焦虑的关键23800V车大量推出,价格带下探至20万区间,相关订单表现亮眼。高压快充大
势所趋,快充整车端成本增加5-1元,基本可以由主机厂承担预计率先匹配20万元以上纯电车型+车企自建大功
快充桩,后续下探至15-20万元纯电车型+第三方放量超充桩。23年看,国内小鹏、理想、问界、极氪等车企高压平台车
型加速量产落地,此外宁德时代发4C铁锂电池降低快充成本门槛,华为推出全液冷超充桩,电车电池电桩形成三位一
体,快充大规模推广拐点已至。我们预计全球快充24年在新能源渗透率达5%,在纯电渗透率达8%25年在新能源渗透
率达8%,在纯电渗透率突破12%
零部件升级800V压架构,单车价值量提升,碳化硅、熔断器及车载电源弹性较大。高压快充主流采用全域800V架构,
对耐高压和转换效率要求提升,价值量弹性SiC+192%>熔断器(+73%>继电器(+33%>车载电源(+27%),
格局熔断器(中熔激励熔断器唯一国产厂商)、车载电源(威迈斯客户结构优,市占率30%+)较优;分环节看,磁性元
器件由IGBT升级至SiC体系(单车12003500元),车载电源高压化(单车22002800元),高压直流继电器要求提
升(单车600800元),熔断器或新增激励熔断器(单车150260元),薄膜电容要求和使用量提升单车400480
元),金属软磁粉芯用量提升(单车35135元)。
4C电池核心在于负极和导电剂,负极造粒包覆材料用量翻倍,导电剂添加比例提升。高功率快充需搭配4C电池Pack
看,电池包中电芯数目增加,单体电芯容量变小,以满800V平台高电压要求,电芯导流散热设计加强,水冷板散热面
积增大。材料端看,核心升级在于负极和导电剂,其中负极造粒包覆的沥青品质和用量提升,导电炭黑和碳纳米管用量提
升,硅基材料后续有望渗透,负极极片升为双层涂布。市场端看,快充电池目前以三元体系为主,随着龙头电池厂突破
铁锂4C体系,后者凭借性价比优势,未来份额有望快速提升。
4C电池需要搭配
400kW+超充桩,设计难点不在于功率而在于散热,因此液冷成为重要趋势,单模块向40kW+迭代,枪线向轻量化
展,主控板或通过智能分配功率(充电桩→充电堆)等技术升级,提升充电桩的利用率和盈利水平。目前大功率直流桩占
比较低,主要由车企自建布局,后续有望看到第三方超充桩开启放量。
投资建议全产业链看,零部件弹性>电池弹性>充电桩弹性其中碳化硅、车载电源、熔断器、负极包覆材料、导电剂
液冷等环节弹性较大。零部件端看好国内激熔断器龙头中熔电气)、碳化硅衬底龙头岳先进)、车载电源龙头
威迈斯)等;电池端看好技术引领的电池龙头(宁德时代),用量增加的碳包覆标的(信德新)、导电剂标的(天奈
科技黑猫股份)等;充电桩端关注华为超充的相关标的(永贵电器、鑫宏业)
风险提示:价格竞争超市场预期,原材料价格不稳定,影响利润空间,投资增速下滑及疫情影响。
目录
高倍率+高电压双管齐下,贯通续航焦虑最后一环
快充车型进入20万价格带,加速渗透大势所
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全车800V平台架构升级,零部件规格要求提
神行电池突破4C铁锂,全面开启平价超充时代
策加速快充桩建设,全液冷打造极致超充体验
投资建议&风险提示
证券研究报告·行业研究·电力设备与新能源行业高压已至,4C加持,快充元年启幕电新首席证券分析师:曾朵红执业证书编号:S0600516080001联系邮箱:zengdh@dwzq.com.cn电动车首席证券分析师:阮巧燕执业证书编号:S0600517120002联系邮箱:ruanqy@dwzq.com.cn联系电话:021-601997932023年12月19日1摘要◆快充新车型大量推出,价格带下探至20万,23年在纯电车型中渗透率1-2%,后续有望快速提升,25年渗透率预计突破12%。快充是解决里程焦虑的关键,23年800V新车大量推出,价格带下探至20万区间,相关订单表现亮眼。高压快充大势所趋,快充整车端成本增加5千-1万元,基本可以由主机厂承担,预计率先匹配20万元以上纯电车型+车企自建大功率快充桩,后续下探至15-20万元纯电车型+第三方放量超充桩。23年看,国内小鹏、理想、问界、极氪等车企高压平台车型加速量产落地,此外宁德时代发布4C铁锂电池降低快充成本门槛,华为推出全液冷超充桩,电车电池电桩形成三位一体,快充大规模推广拐点已至。我们预计全球快充24年在新能源渗透率达5%,在纯电渗透率达8%,25年在新能源渗透率达8%,在纯电渗透率突破12%。◆零部件升级800V高压架构,单车价值量提升,碳化硅、熔断器及车载电源弹性较大。高压快充主流采用全域800V架构,对耐高压和转换效率要求提升,价值量弹性SiC(+192%)>熔断器(+73%)>继电器(+33%)>车载电源(+27%),格局熔断器(中熔激励熔断器唯一国产厂商)、车载电源(威迈斯客户结构优,市占率30%+)较优;分环节看,磁性元器件由IGBT升级至SiC体系(单车1200→3500元),车载电源高压化(单车2200→2800元),高压直流继电器要求提升(单车600→800元),熔断器或新增激励熔断器(单车150→260元),薄膜电容要求和使用量提升(单车400→480元),金属软磁粉芯用量提升(单车35→135元)。◆4C电池核心在于负极和导电剂,负极造粒包覆材料用量翻倍,导电剂添加比例提升。高功率快充需搭配4C电池,Pack端看,电池包中电芯数目增加,单体电芯容量变小,以满足800V平台高电压要求,电芯导流散热设计加强,水冷板散热面积增大。材料端看,核心升级在于负极和导电剂,其中负极造粒包覆的沥青品质和用量提升,导电炭黑和碳纳米管用量提升,硅基材料后续有望渗透,负极极片升级为双层涂布。市场端看,快充电池目前以三元体系为主,随着龙头电池厂突破铁锂4C体系,后者凭借性价比优势,未来份额有望快速提升。◆超充桩全面升级液冷,单站建设成本较高,整体渗透率较低,第三方超充桩后续有望开启放量。4C电池需要搭配400kW+的超充桩,设计难点不在于功率而在于散热,因此液冷成为重要趋势,单模块向40kW+迭代,枪线向轻量化发展,主控板或通过智能分配功率(充电桩→充电堆)等技术升级,提升充电桩的利用率和盈利水平。目前大功率直流桩占比较低,主要由车企自建布局,后续有望看到第三方超充桩开启放量。◆投资建议:全产业链看,零部件弹性>电池弹性>充电桩弹性,其中碳化硅、车载电源、熔断器、负极包覆材料、导电剂、液冷等环节弹性较大。零部件端看好国内激励熔断器龙头(中熔电气)、碳化硅衬底龙头(天岳先进)、车载电源龙头(威迈斯)等;电池端看好技术引领的电池龙头(宁德时代),用量增加的碳包覆标的(信德新材)、导电剂标的(天奈科技、黑猫股份)等;充电桩端关注华为超充的相关标的(永贵电器、鑫宏业)。◆风险提示:价格竞争超市场预期,原材料价格不稳定,影响利润空间,投资增速下滑及疫情影响。2目录高倍率+高电压双管齐下,贯通续航焦虑最后一环快充车型进入20万价格带,加速渗透大势所趋3全车800V平台架构升级,零部件规格要求提升神行电池突破4C铁锂,全面开启平价超充时代政策加速快充桩建设,全液冷打造极致超充体验投资建议&风险提示快充:直击需求痛点,高功率充能补齐体验最后一环◆快充指高功率直流充电。快充在行业内定义宽泛,我们将倍率2C以上,最高功率120kW以上充电定义为快充,选用无需转换的直流快充方式。◆快充可显著改善续航焦虑。随着提升续航边际成本增加,加快充能速率才能有效解决充电焦虑,使新能源车摆脱木桶效应,补齐最后一环全面超过燃油车体验。相同电量下,充电功率越大时间越短高功率要求达到大电流或高电压电量(kWh)=功率(kW)×时间(h)功率(kW)=电压(V)×电流(A)图:快充功率提升加快充电速度图表:实现快充的两种技术方案420大电流快充360代表方案:特斯拉超级充电(V3超充最高电流700A)技术特点:改造容易,可在原有车型架构上升级;但300发热严重,高效充电无法全程覆盖。24018012030601511976高电压快充22代表方案:800V高压车型技术特点:热损耗小,有利于线束减重;需配合基础45高压桩建设,对车的硬件要求增加。89充电功率(kW)充电时间(min)数据来源:公司公告,东吴证券研究所测算以2022年全球新能源车平均带电量,最大功率恒流充电测算,实际充电时间应长于测算值4电车快充:大电流易于结构升级,高电压大势所趋◆换电对比快充:换电速度更快,但是重资产运营,技术非标化,难以广泛普及,快充发展格局清晰前景明确。◆大电流对比高电压:大电流技术改造相对容易,起步较快,但热损耗严重;高电压技术具备热损耗低、增加续航里程优势,成为行业主流趋势。图表:电车快速补能方式对比换电模式大电流快充高电压快充代表3-5分钟换完15分钟最多可为车辆补充5分钟补充企业约250公里的续航里程约200公里的续航里程速度快,充电站对换下的电池进补能行慢充有利于延长寿命V3代特斯拉超充桩为例小鹏G9为例速度重资产运营,车型非标化,换电站改造相对容易,可在400V有效降低热损耗,提高电驱效率,带技术适用于单一车企,且电池技术的迭车型上持续迭代,兼容现来车内线束线径的减小,有利于车内优点代与服务现有车型之间存在矛盾有充电网络空间布局的优化缺点不足高效充电并非全程覆盖需配合高压电桩建设,车发热、热损耗严重端零部件需要适配,对功5率器件要求增加数据来源:各车企官网及公众号,东吴证券研究所大电流快充:成本低易于架构升级迭代,热损耗较大◆大电流快充成本低发热明显,特斯拉快充方案积淀深厚。大电流快充指在400V电压平台下,通过提升电流至500A+实现200kW级快充,对车架构要求小,但大电流通过车、桩线路时发热严重。特斯拉大电流快充方案已连续迭代四个版本,目前正陆续向其他车企共享超级充电网络,快充基础设施运用效率有望进一步提升。图:特斯拉V1-V4代大电流超充桩(从左往右)表:特斯拉4代大电流超充桩性能对比超充桩V1V2V3V4最大输出功率120kW150kW250kW350kW最快充能速度@27300kmmin@27300kmmin@25105kmmin@40105kmmin线缆长度2.4m2.7m1.5m3.0m冷却系统空冷空冷液冷液冷图:特斯拉Model3长续航后驱版+V3大电流超充桩充电功率实测300充电功率(kW)250242228221214205195V3V220017815714015013010210210210210210210210210210211810194851007055剩余电量964187827532SOC5061472334260146%10%15%20%25%30%35%40%45%50%55%60%65%70%75%80%85%90%95%6数据来源:特斯拉官网,EVLaB,42号车库,东吴证券研究所高电压快充:全车架构迈进800V,整车性能大幅提升◆高电压平台提升快充能力,同时优化整车效能。800V高电压快充指整车高压电气系统电压在550-930V,高于传统230-450V新能源电压范围。电压提升后电流减小,电池损耗、线束损耗均减小,整车能效提升,同时缩小线束直径更有利于整车布局。尽管高电压平台成本较高,从长期看对整车增效明显大势所趋。图表:小鹏G9(800V)对比特斯拉ModelY(大电流快充)图:部分800V上市车型对比场景1:对比场景2:两台车同用第三方充电桩各自搭配自家最新版快充桩对比方式:对比方式:小鹏G9充入相同电量(44度电),比较用时充电时间相同(15min),比较电量保时捷Tycan路特斯Eletre功率kw147用时min功率kw电量kwh1801639535350601603130153.2814030300501202596250226212402018100352008014030151506010020104020550100000峰值功率平均功率用时峰值功率平均功率充入电量小鹏G93C版小鹏G93C版ModelYModelY现代Ioniq57数据来源:易车,皆电GeekNEV,东吴证券研究所高电压快充:新车型加速落地,大规模推广拐点已至◆高压快充为主要发展方向,新车落地加速,订单超预期。23年看,800V快充平台新车落地加速,且价格进一步下探,4月18日,理想汽车发布纯电解决方案,搭载宁德时代4C麒麟电池,开启10分钟快充时代;6月29日,小鹏G6正式上市,首发量产全域800V高压碳化硅平台,快充峰值功率280kW,起售价20.99万元,订单超预期,7月交付超3900台,后续问界、蔚来、极氪、合创高电压平台新车型预计陆续落地,24年新车中20万+纯电车型基本标配800V快充平台,快充大规模推广拐点已至。表:全球高电压平台车型梳理(部分)企业车型发布时间充电平台(V)快充时间续航(km)保时捷Taycan20198004min100km500现代IONIQ520218005min100km500北汽极狐、华为阿尔法SHi版202175010min197km708长城沙龙-机甲龙202180010min401km802广汽埃安AIONV20228805min207km1000长安、华为、宁德阿雅塔11202275010min200km600小鹏小鹏G920228005min200km650路特斯TYPE132202288020min400km600通用凯迪拉克LYRIQ202280010min160km650东风岚图202280010min400km-特斯拉-2023800805理想Cybertruck2023800--理想2023800--小鹏MEGA202380010min400km755赛力斯、华为-202380010min250km600吉利2023800500合创小鹏G62023800-750零跑问界M920238005min200km580大众极氪CS1E20238005min200km700大众合创V09202380010min300km600蔚来零跑B112024800-奔驰奥迪A6etron-800--奥迪Q6etron----8数据来源:各公司官网,东吴证券研究所快充:电芯电车电桩三位一体,共推快充技术进步◆快充的普及需要电芯、电车和充电桩的共同技术进步,缺一不可。电芯材料的高倍率化,电车平台的高压化和快充桩的普及化是快充商业化应用进程的三个决速步骤。图表:快充对电芯、电车、电桩的需求材料创新架构升级设施建设电芯端整车端充电端决定快充性能上限匹配车内源-载-荷用电需求体现快充兼容性与易用性单个电芯电压由电化学体系决定,快充车内不同模块用电需求不同。电池为直快充桩建设直接关系到用户体验。快充只能提高电流大小,倍率性能衡量电芯流电(电压通过串并联调节),电驱为桩普及才能满足客户快充需求,体现材最大充放电电流的能力,因此倍率极限高压交流电,充电为高压直流电,车内料和架构进步带来的价值。即单个电芯的快充极限。电器为低压交流电。快充桩会对电网产生一定冲击。快充桩3C以上高倍率电池需要对材料体系进行需满足电压调节和交/直流变化需求。功率较大,对电网峰值能力和稳定性有创新,减小极化。整车架构需要耦合各模块需求。要求。高倍率下发热明显,需优化Pack系统散高电压平台可减小工作电流及热损耗,快充桩发热量大,一般需加持液冷模块。热和安全结构。但用电需求调节难度增加,架构技术要高压桩还需升级功率器件以满足调电需求提高。求。9数据来源:东吴证券研究所趋势:4C快充电芯+800V高压平台,推动快充桩普及实现闭环◆提升电芯倍率极限,推动高电压平台。高倍率电芯可提高快充理论极限,800V电压结构提效降低损耗,4C平价电芯技术的发展是快充商业化进程的先决条件。◆快充桩建设是快速补能落地最后一环。目前满足快充大功率用电需求、兼容高电压平台的快充桩仍然较少,品牌兼容性差,需推动快充基础设施赋能消费者使用体验。图表:快充技术发展需多维度因素共同推动高倍率电芯优化材料体系,实现4C+高倍率性能结构创新强化散热,推高快充极限高电压架构结构提效,优化整车布局架构升级,降低快充热损耗快充桩普及落地快充,打造便捷体验提升兼容性和易用性限10数据来源:eTransportation,东吴证券研究所目录高倍率+高电压双管齐下,贯通续航焦虑最后一环快充车型进入20万价格带,加速渗透大势所趋11全车800V平台架构升级,零部件规格要求提升神行电池突破4C铁锂,全面开启平价超充时代政策加速快充桩建设,全液冷打造极致超充体验投资建议&风险提示车型:快充此前集中在30w+高端车型,目前渗透率仍较低◆此前800V车型主要集中在30万以上的高端车型,仅小鹏G6、智己LS6、华为智界S7将价格降至20-30万,23年整体渗透率较低,预计在1-2%水平。图表:已上市/即将上市高电压快充车型梳理已上市车型售价上市时间已上市车型售价上市时间保时捷89.80-2021年7月29日阿维塔30.08-2023年11月10日Taycan183.80w1240.08w2023年11月28日小鹏26.39-2022年9月21日华为24.98-G941.99w智界S734.98w路特斯82.80-2022年10月25日未上市车型预计售价预计上市时间ELETRE102.80w60w以内2023年12月理想阿维塔30.00-2023年3月24日MEGA25w以上2024年1160.00w2023年5月19日哪吒极狐32.98wSαSHi小鹏20.99-2023年6月9日小米未知2024年G627.69wMS11智己27.39-2023年10月12日极星未知2024年LS629.19wPolestar512数据来源:各大车企官网,东吴证券研究所国内:目前价格带下沉至20-30W,后续进一步渗透至15-20W◆国内车企加快800V高压平台配置,价格带下沉趋势明显。国内车企持续加速800V车型量产落地,到24年上半年将有数十款配置800V平台新车型上市,带电量80-100kwh为主,新车型价格带已降至20-30万元,未来或进一步下沉至15-20万,800V快充车型有望实现加速渗透。表:国内后续800V车型布局梳理企业车型动力形式带电量(kwh)种类售价(万元)上市时间比亚迪仰望U9EV-跑车100+2024年初红旗EV-CAR20左右2023年11月长安E001EV-SUV-2024年2月奇瑞E202EV-CAR35-602024上半年E702CAR2023年9月26日广汽埃安启源A07EV/REEV28.4/58.1CAR15.59-17.692023年11月28日哪吒智界S7EV62/82/100CAR25.8-35.82023年12月创维星纪元ESEV60.5/79.9/97.7SUV24.8-35.82024H1赛力斯星纪元ETEV66.4/79.9/97.7CAR24.8-35.82023年7月3日长安昊铂GTEV60/70/80SUV2023年11月15日理想昊铂HTEV70/72.7/80/93CAR21.99-33.992023年10月9日北汽昊铂SSREVSUV21.39-32.992023年10月18日岚图哪吒XEV74.69SUV128.6-168.62023年8月28日吉利创维EV6超充版EV51.8/62SUV12.68-14.682023年9月12日问界M7SUV2023年12月小鹏问界M9REEV54.75CAR21.982023年12月阿维塔E12EV/REEV40MPV24.98-37.982023年12月蔚来MEGASUV零跑Shark纯电车EV40.1/97.7SUV50-602024年小米极狐阿尔法T5EV94.5SUV30.08-40.082023年12月追光EV102.7CAR2023年12月5日银河E8EV-CAR50-602023年12月极氪007PHEVCAR-2024年1月极星5EV65/79.2MPV小鹏X9EV43SUV15.58-20.382024H1小鹏G7EV76CAR25.28-38.592023Q4F57EV-SUV2024Q3E29EV-SUV202024下半年F61EVCAR22.9-33.92024下半年阿尔卑斯EV84.5/101.5SUV2024下半年零跑C10EV-SUV702024H2零跑C16EV-CAR38.8+2024年3月小米SU7EV/REEV-20-302024年6月EV-18-252024H1EV30-3560/9015-2069.920-3015-20-17-1973.6/10120-2513数据来源:各大车企官网,东吴证券研究所海外:800V车型25年规模落地,总体定价相对较高◆海外车企中,现代、路特斯、奥迪800V路线布局领先,2025年规模化落地。海外车企高压平台陆续落地,带电量100kwh为主,奥迪、现代领先布局J1纯电动/E-GMP平台,多款车型计划于2024年发布,奔驰、宝马、Stellantis布局支持800V的MMA/NeueKlasse/EDM3平台,2025年将规模化落地。表:海外后续800V车型布局梳理企业车型动力形式带电量(kwh)种类售价(万美元)上市时间起亚EV6EV76.4SUV4.2-5.72023年8月25日捷尼赛思GV60EV76.4SUV5.99-6.892023年3月17日现代ELANTRANEV-SUV3.27+2023年11月17日起亚EV9EV76.1/99.8SUV5.6-7.32024年IONIQ5NEV84SUV7600万韩元2024年ELETREEV112SUV12.05+2022年10月26日LotusEMEYAEV102CAR10+2024年TYPE134EV-SUV7+2024年e-tronGTEV93.4CAR9.99-10.092023年7月27日奥迪ActivesphereEV100CAR-2024年A6AvantEV100CAR-2024年LucidMotorsLucidAirEV112CAR7.74-16.92021年通用GMC悍马EVEV205/213SUV7.99-11.262021年4月3日特斯拉CybertruckEV123皮卡6.09-9.992023年12月1日保时捷MecanEV100SUV8+2024H1奔驰CLA级概念车EV-CAR-2025年宝马NeueKlasseEV75-150SUV-2025年大众TrinityEV-SUV3.5万(欧元)2028年Stellantis------14数据来源:各大车企官网,东吴证券研究所难点-成本端:快充成本增加5千-1万元,可通过带电量下降对冲◆我们测算快充车型成本增加5千-1万元,其中三元版本增加8490元(其中电池+5400元,零部件+3090元),铁锂版本增加4715元(其中电池+1625元,零部件+3090元),20万+车型基本可由车企承担,且考虑快充场景下对电池包容量需求降低,可通过减少部分带电量对冲成本提升。图表:快充800V成本测算(元)零部件400V单车价值量800V单车价值量变化IGBT→SiC120035002300OBC+DCDC22002800600高压直流继电器600800200150260110熔断器400480薄膜电容3513580金属软磁粉芯20001500100高压线束20002500-50025002800500连接器888511975300BMS54000594003090零部件合计5400三元电池假设①:维持90kwh成本变化合计52800849054000-1200三元电池假设②:90降至80kwh341251890成本变化合计1625铁锂电池假设①:维持65kwh32500315004715-1000铁锂电池假设②:65降至60kwh成本变化合计209032500成本变化合计第一阶段:匹配20万元以上纯电车型15注:假设三元价格0.6元/Wh,快充电池具备10%的技术溢价,铁锂价格0.5元/Wh,快充电池具备5%的技术溢价数据来源:东吴证券研究所测算难点-运营端:单桩建设成本高,盈利模式待优化,或成为发展瓶颈◆单桩建设成本高,充电桩利用率低,盈利模式待优化,或成超充发展关键瓶颈。快充直流桩建设成本高,我们预计23年普遍超10万元,其中超充桩预计超30万元,存在时空上的供需错配、缺乏运营端的补贴等问题,使公共充电桩的实际利率偏低,国内充电桩利用率仅5%,严重影响运营端的盈利能力,回本期达5-10年,成为超充发展关键瓶颈,后续有望通过智能分配功率(充电桩→充电堆)等升级技术改善。◆超充桩增加配电网负担,可通过配置储能来缓解冲击。对国家电网来讲,大功率超充对输电网影响较小,但对配电网影响较大,超充桩充电瞬时功率较大,需铺设新的馈线与添置变压器,或通过配置储能来缓解对配电网的冲击。图:充电桩建设成本高,利用率较低图表:超充桩加大配网负担,需要配置储能装置第一阶段:车企自建大功率快充桩16数据来源:晚点Auto,东吴证券研究所分车型:预计24年销量70万辆+,25年销量130万辆+◆分车型看,预计24-25年800V新车大量推出,带动销量高增长。预计24-25年小鹏、理想、蔚来、问界等车企新车型800V搭载率高,贡献主要增量,预计24年销量70万辆+,25年销量130万辆+,同比增长81%。表:分车型快充销量测算(万辆)比亚迪2023E2024E2025E吉利2023E2024E2025E仰望U9000极氪007013256.300极氪新车55小鹏5极氪新车0.515G61.310.516.5银河E60.53G988银河E712G701.51.5银河E8013新车12银河新车55理想05广汽埃安0.52MEGA0818埃安Vplus超级快充版0.54.58.5纯电新车MPV055昊铂HT0.30.50.5纯电新车SUV12昊铂新车0.344纯电新车2.22814蔚来2.23奇瑞0.51118阿尔卑斯新车15智界S71355小米汽车1.215智界新车3小米SU71.21.56星纪元ES44赛力斯1.56星纪元ET24问界M9EV版612星纪元新车SUV2问界新车EV版6657长安6上汽55阿维塔11610智己LS62阿维塔1222智己新车0.30.3阿维塔新车330.30.3阿维塔新车13岚图24北汽2追光11极狐αS1.51.5内资其他711331.51.5外资合计17数据来源:中汽协,东吴证券研究所测算分车企:预计24年渗透率可达7%,25年有望达到10%◆按照当前快充车型估算,预计24年国内乘用车快充渗透率有望提升至7%左右,其中极氪、问界、阿维塔、智界、小鹏、理想等贡献主要销量,25年国内乘用车渗透率预计进一步提升至10%。18图:主流车企快充销量测算(万辆)企业23年同比24年同比快充销量占比25年同比快充销量占比30062%37625%00%45120%00%比亚迪40-34%4615%00%460%00%4878%6025%57%7015%912%上汽通用五菱12-46%1635%1167%2130%1885%5052%6735%1319%8120%2531%广汽埃安3136%335%00%345%00%27103%3220%13%3715%13%奇瑞汽车4275%5325%611%6625%1015%11951%43300%614%6450%1219%吉利汽车1174%0%00%0%00%6-57%60%00%650%127%上汽乘用车2-54%25%00%40%00%3116%425%00%410%00%长城汽车8147%1020%19%1110%18%561%65%00%65%00%长安汽车2694%230%5100%242%7100%42%50%00%70%00%自主品牌赛力斯236%230%0.53%25%0.53%1363%1730%0.00%185%0.00%智马达汽车10-39%13-50%00%140%00%6-11%3-10%0.56%30%0.56%江淮汽车999%820%00%80%00%10-4%12-30%119%120%119%东风乘用车4-1%30%00%30%00%432%42%00%410%00%一汽红旗9421%9660%1145%10530%1754%15178%2475%812%3140%1820%岚图汽车3730%6515%15%9120%523%1618230%22140%650%飞凡汽车0-5-17%120%211%14-10%140%17%145%29%智己汽车1531%155%717%1618%10%88136%1,09825%1,296133合创汽车上汽大众华晨宝马东风易捷特合资车一汽大众上汽通用北京奔驰东风日产特斯拉中国特斯拉中国小鹏汽车理想汽车新势力蔚来汽车小米汽车哪吒汽车零跑汽车国内新能源乘用车合计数据来源:乘联会,东吴证券研究所测算销量:随着价格带下探,预计快充车型市场空间进一步提升◆远期价格带有望下探至15万,30年快充销量空间打开至近800万辆。国内当前快充车型价格带下探至20万左右,25年国内对应市场空间近300万辆,其中快充预计渗透30%,未来随着成本进一步下降,预计国内纯19电市场空间下探至15万+,30年国内对应市场空间近800万辆,其中快充预计渗透88%。表:快充车型市场空间测算(万辆)202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E33165015001725193221642380国内电动乘用车批发销量181%96%8821098129616%15%12%12%10%-增速16%28%55%62%68%74%80%273.6501.236%25%18%8991033115712961426-电动化率83%77%60%60%60%60%60%EV34%42%49%111159180207232260286-EV占比34%24%60169279012%12%12%12%12%43%11%15%12%12%10%0-10万销量100%100%68%63%61%90%90%90%90%90%-占比53146495569638714785-增速16%22%分价格带拆分(按交强险占比推算)33%33%33%33%33%175%23%15%12%12%10%-BEV占比79%70%14515416250%50%50%50%50%10-15万销量4712833038042547652414%20%16%14%13%22%22%22%22%22%-占比174%16%15%12%12%10%-增速72%65%-9%6%5%50%50%50%50%50%-BEV占比7410227031134838942815-20万销量22%16%100%98%95%18%18%18%18%18%-占比38%10%15%12%12%10%-增速76%62%23431840270%70%70%70%70%-BEV占比4711622525929032535720-30万销量14%18%27%29%31%15%15%15%15%15%-占比148%12%15%12%12%10%-增速57%71%61%36%26%60%60%60%60%60%-BEV占比30万以上销量8314565%58%50%324373417467514-占比116228489562630705776-增速169220285199299418544680-BEV占比0041%53%66%77%88%0%0%19%20%22%初期:20万+纯电车型远期:15万+纯电车型33%30%30%800V车型销量(万辆)59%55%50%占比18522024621%20%19%82%19%12%71%65%70%14818720117%17%16%28%26%8%48%50%60%快充车型市场空间20223629330335743513711334%20%30%注:初期为25年前,远期为25-30年,仅包括国内市场空间数据来源:乘联会,东吴证券研究所测算销量:考虑全球,25年销量预计160万辆+,后续维持高增长◆根据我们测算,25年全球800V车型销量160万辆+,纯电渗透率达12%,新能源车渗透率达8%,30年预计达1200万辆+,纯电渗透率41%,新能源车渗透率达32%。表:快充车型远期销量+渗透率测算20222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E国内:新能源乘用车销量(万辆)592.5778.0946.01087.91229.61351.61479.01600.91733.6-增速91.1%31.3%21.6%15.0%13.0%9.9%9.4%8.2%8.3%国内:纯电动销量(万辆)453.8520.1572.1657.9756.6855.0957.61053.31158.7800V车型销量(万辆)0.012.571.3132.8199.2298.8418.3543.8679.8-增速470.4%86.3%50.0%50.0%40.0%30.0%25.0%800V车型纯电占比0%2%12%20%26%35%44%52%59%海外:新能源乘用车销量(万辆)391.4513.3603.2812.51031.01256.31481.71752.11995.5-增速30.5%31.1%17.5%34.7%26.9%21.9%17.9%18.3%13.9%海外:纯电动销量(万辆)271.5391.0480.9682.9901.41126.71352.01622.51865.8800V车型销量(万辆)0.01.010.030.080.0150.0250.0375.0562.5-增速900.0%200.0%166.7%87.5%66.7%50.0%50.0%800V车型纯电占比0%0%2%4%9%13%18%23%30%全球:新能源车销量(万辆)1010.51325.01592.11955.22323.12679.43042.43446.33835.9全球:新能源乘用车销量(万辆)983.91291.21549.21900.42260.62608.02960.73353.03729.0-增速61.3%31.2%20.0%22.7%19.0%15.4%13.5%13.2%11.2%全球:纯电动乘用车销量(万辆)725.3911.11053.01340.81658.01981.72309.62675.83024.5800V车型销量(万辆)0.013.581.3162.8279.2448.8668.3918.81242.3-增速502.2%100.2%71.5%60.7%48.9%37.5%35.2%800V车型新能源车占比0%1%5%8%12%17%22%27%32%800V车型纯电乘用车占比0%1%8%12%17%23%29%34%41%20数据来源:Marklines、中汽协、东吴证券研究所测算目录高倍率+高电压双管齐下,贯通续航焦虑最后一环快充车型进入20万价格带,加速渗透大势所趋21全车800V平台架构升级,零部件规格要求提升神行电池突破4C铁锂,全面开启平价超充时代政策加速快充桩建设,全液冷打造极致超充体验投资建议&风险提示架构:主流采用全车800V架构,通过复用主驱逆变器升压◆高电压系统架构主流采用全车800V电压架构。目前推出的800V架构车型主流采用全车800V电压架构,所有零部件支持800V电压,有效降低整车能耗,安全方面也更具可靠性。◆为兼容400V直流充电桩,通过复用主驱逆变器升压。全车800V电压架构的方案中,为了兼容400V直流充电桩,有两种方案:一是增加400V-800V的DC-DC升压模块,二是复用主驱逆变器系统进行升压,从目前市售车型来看,出于对成本考虑,复用主驱逆变器进行升压是目前主流技术路线。图表:800V系统架构的三种方案项目方案一方案二方案三系统框图系统结构800V动力电池+800V高压系统800V动力电池+400V高压系统+DCDC2×400V动力电池+400V高压系统系统简述整车部件全域800V,包压括缩动机力电池、电驱、电源、动力40系0V统零、件驱,动如电电机空升调级、为D8C0D0CV(,逆但变保器留)其他整车部件电全池域包40串0联V,,通放过电电两池个管电理池系包统并,联充电两个优势电机电控迭代升级,能能量强转换效率高,整车动力性兼顾整车成本和驱动效率的平衡部件无需重新适配,系统改造成本低劣势所有部件需重新适配800V,改造成本最高多一个DCDC,转换过程有损耗电池系统设计复杂,无法降低能耗数据来源:芝能汽车,东吴证券研究所22汽车零部件:全车高压架构升级,零部件成本相应上升◆800V高电压平台需要对整车电气结构进行解构升级。电压升高后,高压电控系统(配电系统、车载充电机OBC和电压转换器DC/DC)和动力系统(驱动电机和电机控制器MCU)是升级核心关键,提高对耐高压和转换效率的设计,零部件成本对应提升,相关产业链弹性较大。表:800V高压电气结构-零部件变化部件变化趋势技术优势对应标的电驱-电机绕组电机绕组工艺路线:扁线化可更好顺应在高电压平台下对轻量化、高功率密度等性能追求,同卧龙电气(轴承防腐蚀)时可缓解当轴电压较高时击穿油膜形成轴电流导致的轴承腐蚀问题电驱-电机冷却电机冷却技术趋势:油冷可更好顺应在高电压平台下对不导电、不导磁等绝缘性能追求,可汇川技术功率半导体器件(增强绝缘性能)以直接接触电机内部组件,并优于水冷电机散热电驱系统效率提升:碳化硅硅基IGBT升级至SiC,满足800V电压平台的耐高压、耐高频需求,(耐高压、低损耗)甚至可上拓至1200V,显著提升驱动电机、OBC、DCDC的效率天岳先进、东尼电子、露笑科技(整车5-10%)车载电源车载充电机:高压化高绝缘耐压、高转换效率及低开关电磁干扰要求提升威迈斯继电器封装形式:陶瓷封装对高压继电器耐压等级、载流能力、灭弧、使用寿命等要求提高,宏发股份熔断器(耐高压)从树脂封装改为陶瓷封装,价值量提升连接器薄膜电容熔断器规格提升:激励熔断器激励熔断器体积小,功耗低,载流能力强,速度快,更适配高电压中熔电气(绝缘要求提升,短路保护提升)平台,价值量提升高压直流连接器高压连接器具备高电压、大电流性能,具备良好的电磁屏蔽性能,电连技术、中航光电、瑞可达、永(重新选型,连接口数目增加)用量和价值量提升贵电器高压薄膜电容(耐压值提升,漏电电流降低)薄膜电容可以平滑整流器的输出电压,具备抗涌浪电压能力强的,法拉电子在800V平台中替耐压要求提升,单车使用量增加磁性元器件金属软磁粉芯高频化、低损耗、耐高温、抗干扰性强,单车使用量增加铂科新材23数据来源:公司公告,东吴证券研究所SiC功率器件:耐高压、低损耗,替代Si基功率器件◆SiC(碳化硅)功率器件具备高频率、低损耗、小型化、耐高温、耐高压的性能优势。传统的Si基功率器件无法满足高电压平台要求,而SiC可上拓至1200V,是未来功率器件发展的主要方向。◆使用SiC器件成本更低,实现三电系统的降本和增效。使用SiC可降低轻载导通损耗和开关损耗,实现更高的开关频率,从而降低谐波损耗来提高效率,进而降低总成本。目前已开启渗透新能源汽车的主驱逆变器、车载OBC、DCDC转换器,以及直流充电桩的充电模块等领域。图:使用SiC器件有利于整车性能提升图:SiC物理特性优异适合大功率器件图:使用SiC可降低成本(同功率要求下)24数据来源:微矩电动,《800V电气架构将如何演进》,联合电子,东吴证券研究所碳化硅:国产衬底产能开启释放,助力碳化硅快速实现降本◆国产衬底产能开启释放,SiC降本大驱所势。SiC功率器件工艺包含制作衬底、生长外延、芯片加工和器件制造,其中衬底占比最高(约47%),6英寸衬底单片价格23年在5000元左右,单车使用量不到半片,价值量预计3500元(IGBT对应1200元)。SiC衬底价格会随着良率的提升、尺寸的增大进一步降低。随着国产衬底产能释放(23年60万片/年→26年600万平/年),器件价格有望每年降低10-15%。图表:碳化硅器件制作流程制作衬底(47%)外延生长(23%)低压力化学气相沉积(PVT)使用多线切割设备切割SiC通过不同粒度的金刚石研磨液对SiC晶圆进行机型抛光、检测、利用化学气相沉积通过高纯硅粉+碳粉制备单晶晶体薄片厚度不超过1mm研磨至所需的平整度和粗糙度清洗、吹气、干燥在衬底上生长SiC外延片核心工艺产能瓶颈性能关键注入掩膜离子注入芯片加工,器件制造(30%)制作钝化膜制作漏源电极制作栅极制作器件25注:图中数据为成本占比数据来源:浙江大学官网,拍明芯城,东吴证券研究所碳化硅:国内厂商开启放量,产业链进程加速◆国内企业积极布局SiC产业链,产业化进程加速。衬底方面,海外厂商具备先发优势,6英寸衬底良率可达85%,而国内厂商在50%左右,目前在加速布局;设备方面,国内单晶炉、抛光、切片设备较为成熟,但外延设备还以海外设备厂为主;器件方面,意法器件厂为全球龙头,绑定特斯拉,国内器件厂份额较低,有望在24年开启放量。表:碳化硅产业链及其布局衬底公司名称产品进展设备厂Wolfspeed美国衬底厂商,22年全球市占率42%,12年量产6英寸SiC衬底,23年量产8英寸SiC衬底,相继开启两座新尺寸工厂器件厂Ⅱ-Ⅵ美国衬底厂商,22年全球市占率16%,24年量产8英寸SiC衬底Rohm日本衬底厂商,收购德国SICrystal衬底厂商,22年全球市占率42%,23年量产8英寸SiC衬底SKSiltronCSS韩国衬底厂商,收购美国杜邦公司的碳化硅事业部+31.6%韩国YesPowerTechnix,22年全球市占率8%天科合达国内衬底厂商,22年全球市占率13%,23年小规模量产8英寸SiC衬底,现有总产能10万片/年天岳先进国内衬底厂商,22年全球市占率2%,具备8英寸SiC衬底液相法量产能力,现有总产能7万片/年三安光电东尼电子国内衬底厂商,现有产能7.2万片/年北方华创国内衬底厂商,现有产能8万片/年晶升股份衬底-单晶炉设备,23年市占率超50%晶盛机电衬底-单晶炉设备,23年市占率28%大族激光德龙激光衬底-单晶炉设备,自产自用高测股份衬底-切片设备,23年市占率约50%DISCO衬底-切片设备,23年市占率约50%迈为股份衬底-金刚线切割设备LPE衬底-研磨抛光设备,全球龙头爱思强衬底-研磨抛光设备,已量产8英寸减薄机Nuflare意大利外延设备厂,水平气流国内外延设备厂意法半导体德国外延设备厂,垂直气流英飞凌日本外延设备厂,垂直气流Wolfspeed晶盛机电、北方华创、芯三代、中电48所,仍在推进中意法器件厂,21年市占率40%,与特斯拉合作罗姆德国器件厂,21年市占率22%安美森美国器件厂,21年市占率14%国内器件厂日本器件厂,21年市占率10%美国器件厂,21年市占率7%26斯达半导、士兰微、时代电气、扬杰科技、东微半导、新洁能、宏微科技、中芯集成数据来源:公司公告,东吴证券研究所车载电源:呈现集成化+高压化趋势,单车价值量提升500-1000元◆车载电源呈现集成化+高压化趋势,其中高压化对电源类产品在高绝缘耐压、高转换效率、低开关电磁干扰等方面提出更高要求。800V架构下,车载OBC和DC/DC需更换至SiC功率器件,额定电压从650V提升至1200V,产品功率从3.3/6.6kW提升至11/22kW,OBC单车价值量约2000元左右,升级800V价值量提升500-1000元。图表:OBC系统设计趋势3.3kW6.6kW11kW22kW汽车种类HEV/PHEV通勤BEV通勤/卡车BEV高性能/商务BEV电池规格3-20kWh20-80kWh20-100kWh100-300kWh充电时间2.75h7h7.5h9h先进技术1.硅超结1.碳化硅1.碳化硅1.碳化硅重点关注2.碳化硅2.硅超结/IGBT2.硅IGBT2.硅IGBT3.氮化镓3.氮化镓1.功率密度:OBC+DCDC一1.功率密度:性能更高的汽车1.功率密度:更小、更轻的车1.成本:经济型电动汽车需要体式设计等方式,最大化功空间最小,但需要更快的充辆需要更小、更轻的OBC;低成本的系统来缩小与ICE率密度电速度以及是否可以安装在逆变器的价格差距上2.效率:功率传输速度越快,2.效率:功率传输速度越快,2.功率密度:重量轻、占地面效率越重要效率越重要2.成本:OBC占车辆成本的比积小的特点在紧凑型汽车中例需要与乘用车相同很重要3.成本:标准电动汽车需要低3.成本:批量的商用车需要最成本的系统来缩小与ICE的低的成本3.效率:用户期望摩托车具有3.效率:通过更快、更便宜的价格差距很快的充电速度充电证明系统的优势两种单向OBC纯SiC功率器件全SiC拓扑结构OBC成本节约10%全生命周期带来成本节约拓扑结构对比Si/SiC功率器件混合的OBC提升功率密度提升50%(Wolfspeed)OBC效率提升2%(系统成本节约+运营节约+二氧化碳节约)27数据来源:微矩电动,《800V电气架构将如何演进》,联合电子,东吴证券研究所配电系统:继电器价值量提升20-30%,或新增激励熔断器◆在新能源汽车的配电系统中,通过继电器和熔断器的协同配合,才能实现对负载和电池的有效保护,800V架构电压和电流大幅递增,对继电器和熔断器要求提升。◆继电器:是一种自动开关元器件,起电路控制保护作用,单车使用4-6个高压直流继电器,单车价值量600元。高压架构下,继电器在切断电路时可能会引发更为严重的电弧现象,因此对产品的耐压等级、载流能力、灭弧、使用寿命等要求提高。在800V趋势下,高压直流继电器价值量提升20-30%,单车价值量提升至800元。◆熔断器:是一种安全保护元器件,起到保险丝的作用,单车使用4-8只电力熔断器,其中主回路1-3只,辅助回路3-5只,单车价值量150元左右。高压架构下,对产品良好的切断能力和可靠的灭弧能力要求提升,电力熔断器价值量提升,此外或新增激励熔断器,由电信号触发激励装置,解决了载流发热和动作速度、保护范围的矛盾,提供了在碰撞情况下,不依据短路电流大小动作的可靠断电方案,单车使用量1只,单价100元左右。图:继电器结构图:熔断器结构价值量提升20-30%新增激励熔断器、智能熔断器28数据来源:公司公告,东吴证券研究所薄膜电容:额定电压高,频率特性优异,适用于高压架构◆薄膜电容额定电压高,适用于800V高压架构。电容的作用是储能和滤波,可用作汽车直流支持电容,防止功率变化对IGBT的损害。车载电容此前以铝制电解电容为主,但额定电压不能超过500V,而薄膜电容额定电压可超1000V,耐过压能力强,频率特性优异,安全性高,温度范围宽,因此顺应800V高压趋势,用于新能源汽车的主驱逆变器、车载OBC、DCDC转换器,以及直流充电桩等领域。单车用量1-2个为主,均价200-300元,400V架构薄膜电容单车价值量400元左右,升级800V架构价值量有望提升20%。图表:薄膜电容在新能源汽车方面的使用场景表:国内外厂商车用薄膜电容性能EV充电器(AC/DC转换器电路)品牌产品介电额定电电容量耐热范围用途松下型号质压3-PFC电容器输出电容器EZPVPP-xEV充电基美系列PP600-110μF40~105℃电路主电池电动车(DC/DC转换器电路)尼吉康ECWF1100V1-12μFG系列PP600--DC/DC,辅机电池法拉1100V1-40~110℃AC/DC电子C4AQPP210μF变频器系列500--树脂1500V0.01-55~105℃DCLink、QXP3.3μF储能、电系列PP250--机驱动、800V10-40~105℃汽车应用C9515μF系列450V-等1-40~125℃C3D(450-160μF高频电路V)系1000V(减振器、滤波器)列DC-DC变换器,OBC,WPT等输入电容器-DCLink40~105℃等29数据来源:松下公司官网,基美公司官网,尼吉康公司官网,法拉电子公司官网,东吴证券研究所金属软磁粉芯:适配高频、高功率,单车用量大幅提升◆金属软磁粉芯适配高频、高功率,800V单车用量大幅提升。软磁材料易于磁化和退磁,符合电感元件的需求,功能为导磁和能量转换。金属软磁粉芯是由绝缘介质包覆的磁粉压制而成,是高频、高功率下最佳的软磁材料,主要应用在新能源汽车的车载OBC、DC/DC等电源模块以及直流充电桩中的谐振PFC电感中。800V高压趋势下,金属软磁粉芯单车用量有望从约0.7kg左右增长到2.7kg,23年对应材料单吨价格5万元。图表:金属软磁粉芯在新能源车领域的应用表:常用软磁材料的性能对比金属软磁粉芯电感元件软磁材料饱和磁通电阻率ρ磁致伸缩系数λ居里温度综合密度Bs(μΩ.c(×10-6)Tc(℃)成本铁基合金(T)m)软磁粉芯器件体积损耗噪音稳定性低纯铁~1.0-~107-~0-0.1~500-低铁硅2.15108770低2.15~10-12~19-26~770铁硅铝~1.6-~23-80取向:~1-3~740低铁镍2.12无取向:~01-5.5很高铁镍钼0.9-1.1~80~0~500最高典型Mn-1.5~40~25~500最低Zn铁氧体0.75~60~0~450典型Ni-~0.3-~107-~14-21~120-较低Zn铁氧体0.55108270铁基非晶~0.2~108-~5-26~70较高(1K101)1015铁基纳米1.56~120-~27-30~415高晶180新能源汽车+充电桩电池模块(1K107)1.25~80~0.5-2~570(DC/DC、OBC、PFC等)备注30越高越好为0最好越高越好越高越好数据来源:《铁基纳米晶材料特性》,东吴证券研究所零部件:25年800V空间170亿左右,碳化硅/熔断器/软磁弹性较大◆我们预计25年800V相关车载零部件空间171亿,其中碳化硅/车载电源市场达41/39亿元,占比相对较大,碳化硅/熔断器/金属软磁粉芯800V市场占比24%/21%/35%,弹性相对较大。表:国内相关零部件市场空间测算(亿元,%)800V车型销量(万辆)20222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E-增速0.013.581.3162.8279.2448.8668.3918.81242.3100.2%71.5%60.7%48.9%37.5%35.2%800V车型纯电占比0%1%502.2%12%17%23%29%34%IGBT单车价值量(元)180012008%1129109510621030100041%SiC单车价值量(元)50003500116425292453237923082239970车端SiC市场空间(亿元)297510715420621720524416855.9%44.4%33.4%270增速70.2%66.4%27032338131.1%车端磁性器件市场空间(亿元)131112411.9%22.8%19.9%17.9%443-13.9%13717421939.6%47.7%53.9%16.1%增速0.0%4.2%22.1%26.9%26.0%18681849183161.0%800V市场占比2200220023.6%31.2%2168214921311813非800V车载电源单价(元)3000280017.6%198619261441962113800V车载电源单价(元)2090238622769747.6%36.3%262800V车载电源市场空间(亿元)04254053.1%44751734.0%396416.6%15.7%586增速1602012188.1%63.6%38432.1%37.8%13.1%车载电源市场空间(亿元)26.1%446.3%16.6%51550044.8%0.0%1.9%27332925.4%670650485增速42122421.9%20.7%630800V市场占比54760011.2%14.2%19.3%531456078非800V继电器单车价值量(元)8009.2%69144.4%33.4%31.1%800V继电器单车价值量(元)056554831165800V继电器市场空间(亿元)158273471255.9%12914811.6%31757122011215.0%14.1%47.5%增速5594.2%66.4%17.9%34.6%40.5%121继电器市场空间(亿元)0.0%79.9%6789527.6%2451502.0%469.6%25.1%21.6%13312912530增速26015.2%20.8%25925525032.8%800V市场占比1506314113712172352非800V熔断器单车价值量(元)026014.1%26926457.7%46.2%35.0%16.0%800V熔断器单车价值量(元)9.8%32384558.5%800V熔断器市场空间(亿元)1104721.9%19.3%17.7%113014696.4%68.3%36.4%44.6%51.1%31.3%增速0.0%142754466448602237熔断器市场空间(亿元)027.0%212656.1%44.6%33.5%12.7%2.5%228.3%25.0%14881728198550.5%增速571536.0%20.9%28.1%18.8%16.1%14.9%800V市场占比1629.9%37.3%43.3%800V相关车载零部件市场空间(亿元)0.0%1617128570618.5%88.1%66.5%增速13.6%10231252相关车载零部件市场空间(亿元)2.3%25.5%22.4%9116.7%22.8%增速463.6%800V市场占比81515.5%11.2%31数据来源:中汽协,公司公告,东吴证券研究所测算零部件:30年800V空间近1130亿,碳化硅/熔断器/软磁弹性较大◆我们预计30年800V相关车载零部件空间1130亿,800V市场占比51%,其中碳化硅/车载电源市场达270/262亿元,占比相对较大,碳化硅/熔断器/金属软磁粉芯800V市场占比61%/59%/73%,弹性相对较大。表:国内相关零部件市场空间测算(亿元,%)800V车型销量(万辆)20222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E-增速0.013.581.3162.8279.2448.8668.3918.81242.3100.2%71.5%60.7%48.9%37.5%35.2%800V车型纯电占比0%1%502.2%12%17%23%29%34%非800V薄膜电容单车价值量(元)4214008%37636535434333341%800V薄膜电容单车价值量(元)505480388452438425412400323800V薄膜电容市场空间(亿元)46638801471219283748增速94.2%66.4%55.9%44.4%33.4%31.1%车端薄膜电容市场空间(亿元)3137484.2%10619.7%41526373849511.0%增速0.0%1.8%24.6%21.0%17.2%14.4%13.5%45.5%800V市场占比3713.5%14.2%19.5%26.0%32.8%38.6%28非800V金属软磁粉芯单车价值量(元)142359.1%109800V金属软磁粉芯单车价值量(元)0135333231302914800V金属软磁粉芯市场空间(亿元)3412712312011611231.1%301311019增速235833.4%20.3%车端金属软磁粉芯市场空间(亿元)0.0%3194.2%66.4%55.9%44.4%1572.9%684224.4%484.2%21.9%5252增速71425.5%68101366.9%5552800V市场占比6500436.3%31.9%28.9%25.4%5414690非800V其他零部件单车价值量(元)0680031.3%34.8%43.9%53.0%61.1%571431.4%800V其他零部件单车价值量(元)24.4%61165932575455825251626800V其他零部件市场空间(亿元)49696305641662326054588233.6%10.1%6605147642.4%增速0.0%59310417427239312.8%1130其他零部件市场空间(亿元)019.4%5494.5%66.6%56.2%44.7%35.6%31.3%1.5%485.0%115413098602237增速57182599216.3%13.5%33.5%12.7%800V市场占比1666623.8%20.3%23.6%30.0%198550.5%800V相关车载零部件市场空间(亿元)0.0%12.4%12.7%17.5%14.9%7068.1%44664443.3%增速17128556.1%44.6%相关车载零部件市场空间(亿元)2.3%9188.1%66.5%14881728463.6%1023125218.8%16.1%增速25.5%22.4%29.9%37.3%800V市场占比81516.7%22.8%15.5%11.2%32数据来源:Marklines,公司公告,东吴证券研究所测算弹性测算:耐压等级提升带动ASP提升,零部件环节受益◆耐压等级提升带动ASP提升,零部件环节受益。800V架构中电气类零部件迎来升级,车载电源、熔断器等价值量均有较明显的提升,其中威迈斯客户结构较好,预计800V利润占比逐步提升,中熔电气为熔断器龙头,800V架构下使用激励熔断器,单车价值量有望翻倍;SiC有望替代IGBT,衬底环节价值量最高,天岳有望受益于国产替代,市占率逐步提升。表:主要零部件公司弹性测算环节公司24年800V25年800V单车价值量市占率24年利润E快充贡献利润占比2(5年亿利元润)E快(充亿贡元献)利润占比来源销量E(万销量E(万(元)较400V提升盈利水平(假设)(亿元)(亿元)车载电源辆)辆)windwind熔断器威迈斯71133280027%10%50%6.951.0014%9.071.8621%wind继电器wind欣锐科技71133280027%5%25%3.210.258%4.810.4610%东吴SiCwind英搏尔71133280027%5%10%1.410.107%2.180.199%中熔电气7113326073%25%80%3.320.3711%4.880.6914%宏发股份7113380033%25%55%16.860.785%19.341.468%天岳先进711333500192%20%5%1.370.096%3.870.164%表:主要零部件公司估值水平(截至23年12月19日收盘)环节公司市值2023E归母净利润(亿元)2025E2023EPE2025E来源5.12024E9.1302024E17威迈斯1531.76.94.82710wind0.73.22.2652222wind车载电源欣锐科技471.81.44.9531519wind14.23.319.3193314wind英搏尔470.016.93.9-2876东吴1.416wind熔断器中熔电气94214继电器宏发股份271SiC天岳先进29333注:市占率(假设)为24-25年数据来源:公司公告,东吴证券研究所测算中熔电气:国内电力熔断器龙头,激励熔断器加速渗透◆国内电力熔断器龙头,激励熔断器量产加速。公司主要产品为电力熔断器、电子类熔断器、激励熔断器、智能熔断器,其中电力熔断器2022年占总营收比95%+,并在激励熔断器和智能熔断器领域深耕多年,已形成70V-1000VDC多个电压等级产品,目前已被国内外多个主流车企选型定点。◆重点布局海外市场,预计24-25年开启放量。公司与特斯拉、戴姆勒、沃尔沃等车企合作多年,进而打出海外知名度,目前已与海外其他众多车企签订5-10年的800V平台车型定点,预计25年开启供货,项目毛利率更优。公司拟在新加坡设立全资子公司,在泰国、美国设立孙公司,并在泰国规划生产基地,加速全球化布局。◆800V平台大驱所势,激励熔断器加速渗透。公司19年开始研发激励熔断器,难点在于分断能力,产品壁垒更高,进一步提升公司盈利水平。目前已进入戴姆勒、比亚迪、小鹏等客户,预计在800V趋势下,渗透率开启加速。此外,智能熔断器在激励熔断器的基础上,增加电流检测和自激励功能,23年已进入量产阶段。图表:公司营业收入&归母净利润情况(亿元)图表:公司销售毛利率&销售净利率情况(%)营业收入扣非归母净利润营收YoY毛利率净利率45.2%41.9%87.67.6120%50%44.9%19.6%745%201940.6%40.7%96.0%100%40%6570.1%80%35%56.6%30%3.924.5%460%25%20.9%20.4%320%15%2.340%10%1.90.820%5%11.3%0%221.1%18.3%1.50%20222023Q1-310.50.72020202120222023Q1-30.4202020210201934数据来源:东吴证券研究所天岳先进:国产碳化硅衬底龙头,产能高歌猛进◆国产碳化硅衬底龙头,产能高歌猛进。公司主营6英寸导电型、4&6英寸半绝缘型SiC衬底,8英寸产品已小批量销售,目前其SiC衬底产品质量、产能产量规模均已进入国际第一梯队,已在国际范围形成品牌优势。◆技术端:全球量产SiC导电型衬底目前以PVT法6英寸产品为主,海外龙头研发历史久远、技术积累丰富,在长晶速度、缺陷密度等方面领先,公司产品性能已进入全球第一梯队,同时全面布局8英寸、高品质、液相法等前瞻技术方向。◆产能端:公司目前已形成山东济南、上海临港、山东济宁碳化硅半导体材料生产基地,上海临港工厂实现产品交付,早于原规划26年达产年产能30万片,并已将总产能规划扩大至96万片,远期公司年产能将超100万片。◆客户端:加速出海至英飞凌、博世等国际大厂,已签长单22亿元客户方面,公司已陆续与国家电网、客户A、客户B等建立合作关系同时加速产品出海,预计其供货量将占英飞凌长期需求量的两位数份额,并与博世集团签署战略合作长期协议。订单方面,公司与客户E、客户F已签长单/框架采购协议合计22亿元。图表:公司营业收入&归母净利润情况(亿元)图表:公司分业务毛利率情况(%)营业收入扣非归母净利润营收YoY碳化硅衬底其他业务32.8%10250%50%12.5%8.240.1%40.0%8206.1%36.9%34.9%40%2018200%64.930%22.5%20%9.3%4.24.22023H142.7150%21.497.3%10%5.9%-0.7%0.90%202120220-23.8%2018100%-10%20192020(0.4)50%-20%20192020202120222023Q(01.-73)-2(2.0)58.2%16.3%(1.8)-4-30%0%-15.6%-6-40%-43.9%(6.4)-50%-50%-835数据来源:公司公告,东吴证券研究所威迈斯:国内车载电源龙头,押注高性价比磁集成方案◆国内车载电源龙头,技术基因浓厚,业绩持续高增长。威迈斯专注于车载电源系统的研发生产,创始团队来自艾默生,注重研发,凭借技术和成本优势,在第三方市场份额持续提升,20-22年市占率23%/28%/33%,国内排名第一。公司业绩保持高速增长,20-22年营业收入复合增速约141%,归母净利润复合增速约631%。22年公司营业收入为38.3亿元,同比增长126%,实现归母净利润2.9亿元,同比增长293%。◆押注高性价比磁集成方案、800V高电压产品已量产装车,市场份额有望进一步提升。公司采用磁集成车载电源方案,实现功率级整合,大幅复用功率器件,减少材料用量进而降低成本,并打造技术平台实现快速定向开发。未来随着800V产品放量和海外客户的突破,产品价值量有望进一步提升,其中800V产品已获小鹏、理想、岚图、上汽等客户的定点,随小鹏G9已于22Q3上市,并实现海外客户突破,已向Stellantis实现销售,并取得雷诺等海外车企定点,23年预计营收实现30-40%增长。图表:公司营业收入&归母净利润情况(亿元)图表:公司分业务毛利率情况(%)营业收入扣非归母净利润营收YoY新能源汽车领域业务工业电源其他45157.9%180%90%80.8%4038.3160%80%3535.9140%70%30120%60%25126.1%50%2040%15100%30%42.3%1020%17.080%10%28.4%36.1%528.3%24.1%00%28.4%-544.9%40.6%60%26.4%366.240%7.36.616.0%0.72019201818.4%21.7%19.6%2.72.720%0.3-9.8%0.620222023Q1-30%13.3%2021202220192020(0.1)2021-20%2020数据来源:公司公告,东吴证券研究所宏发股份:高压直流破茧化蝶,传统继电器跨越周期◆光储需求降速下拓展新产品,高压直流持续突破。公司通过内生+外延覆盖了继电器主要下游领域,其中高压直流继电器22年市场份额升至40%。①新能源领域受国内光伏需求稳健且欧美户用需求降温影响,叠加去年同期高基数,增速有所放缓,但公司加紧推出新产品,支撑长期增长;②高压直流继电器国内客户持续突破,海外新定点众多,部分产品档次实现提升。◆弱复苏逐步传导,去库仍在继续,公司凭借自身α保持行业领先地位。①电力维持良好增长,国网需求提升、欧美市场稳定、亚太份额提升、中东印度墨西哥市场启动;②汽车继电器业务受国内外市场双重带动,订单处于高位,预计保持同比+0-5%;③家电需求复苏渐显但速度不及预期,制造业需求低迷,公司凭借自身α抵抗周期,积极拓展新兴领域的机会,保持行业领先地位。◆投资建议:我们预计23-25年归母净利润为14.2/16.9/19.3亿元,同比+14%/+19%/+15%,给予24年28倍PE,目标价45.3元,维持“买入”评级。风险提示:宏观经济下行,原材料涨价超市场预期等。图表:公司营业收入&归母净利润情况(亿元)图表:公司分业务毛利率情况(%)营业收入扣非归母净利润营收YoY继电器电气产品其他业务其他主营业务28.2%99.314078.230%45%40.0%12010.4%117.31006.9100.225%40%38.2%26.9%37.0%35.8%36.2%202035%33.4%24.3%28.8%8027.4%19.8%21.5%6020%30%17.00%17.2%17.94%15.6%4022.71%16.78%15.05%2070.817.1%15%25%17.3%20%02.9%10.8%6.73710%15%201910%12.05%9.210.85%0%0%202120222023Q1-320192020202120222023H1数据来源:公司公告,东吴证券研究所目录高倍率+高电压双管齐下,贯通续航焦虑最后一环快充车型进入20万价格带,加速渗透大势所趋38全车800V平台架构升级,零部件规格要求提升神行电池突破4C铁锂,全面开启平价超充时代政策加速快充桩建设,全液冷打造极致超充体验投资建议&风险提示电芯设计:高倍率演进4C高压趋势,对应电池数目增加◆充电倍率极限即单个电芯的快充极限。对单体电芯,最大电流(用充电倍率衡量)决定了快充极限速度,但提高电流会出现容量衰减和析锂热失控等问题,需要对电芯材料体系进行优化。◆高电压平台充能效率更高,Pack电池数目更多,单体电芯容量更小。不同电压平台架构理论上均能满足电芯快充需求,但高电压平台热损耗更低,为目前主流发展趋势,但对应Pack电池数目增多,单体电芯容量降低。图表:电芯倍率性能与快充的关系和影响单个电芯电压固定+~800V(由电化学体系决定)串联升压……190-220个LFP:~2.5-3.65VNCM:~3.0-4.2V-假设单体电芯为LFP,电压3.65V,则800V架构约需190-220个电芯串联,假设Pack容量80kWh,则单体电芯容量约为110-130Ah电流大小决定充电功率~400V单个电芯提升快充性能就是提高充电电流大小极限。……90-110个充电倍率C指电芯充电电流大小(A)是容量(Ah)C倍,对应在1/C小时假设单体电芯为LFP,电压3.65V,则400V架构约需90-110个电芯串联,假设内充满,C越大最高电流越大,快充能力就越强。Pack容量80kWh,则单体电芯容量约为230-280Ah电流提升,会由于极化和热效应出现容量衰减,析锂,热失控等问题。电芯通过串并联形成模组和Pack,串联数量不同决定电压高低,因此3C以上高倍率电池需要对材料体系进行创新,减小极化,一般理论上400V和800V架构都可以满足电芯的快充电流需要。来说磷酸铁锂的快充性能弱于三元体系。高电压平台相同充电功率下,电流减小热损耗减小,因此充能效率更高,线束直径减小,优化整车架构布局。倍率极限:2C4C内阻(极化)电压平台:400V800V快充功率极限:提升100%随SOC升高而降低。大快充功率极限:理论上相同;若充电桩限制最大电流,则可倍率充电会在10%SOC增加一倍,更适合大带电量车型。后进行,即将充满时停快充理论时间:缩短一半止避免过充,因此快充快充电流:减小50%实际时间长于理论值。电芯热效应:增至4倍电芯热效应:减至1/439数据来源:高工锂电,东吴证券研究所电池电芯:高倍率下热效应明显,考验材料与极耳等散热能力◆高倍率下电芯发热倍增,考验材料和极耳散热能力。大电流条件下存在更明显的焦耳热效应(热功耗P=I2R),持续积热后易超过电芯安全温度,将发生电极副反应,并引起电解液分解等连锁反应,最终导致循环寿命锐减或热扩散事故。电芯设计上需增强材料、极耳等散热,如材料端增强倍率性能,极耳端升级全极耳化方案。图:软包/圆柱电芯高倍率下热效应仿真图:电芯快充发热温升情况测算高倍率下电芯热效应呈二次方趋势递增70.0温度(℃)2C3C4C1C2C5C60.060.7三元电芯温度上限50℃48.850.036.240.036.932.425.028.725.030.025.025.025.025.020.010.00.00min5min10min15min时间项目测算基于内阻不随温度和SOC改变的假设电芯参数温度过高会导致副反应发生和热失控说明参数热功率材料体系三元电芯温升快充能力4C容量143Ah电芯重量(假设能量密度240Wh/kg)2.16kg电芯内阻0.4mΩ高压件电阻(包括Busbar,继电器,电流传感器等)5mΩ电芯数量电池系统总电阻196个84.2mΩ4C充电热功率,Q=I2R=56056084.2/100026.4kW散热功率假设为12kW,实际效率80%9.6kW快充10min净发热量10080kJ三元铝壳电芯比热容1000J·kg-1·℃-1起始温度25℃,10min后升至48.8℃40数据来源:JournalofPowerSources,言之成锂,eTransportation,东吴证券研究所电池材料:三元快充性能较好,铁锂快充性能相对一般◆三元快充性能更好,业内最高可达6C倍率。三元为二维平面型架构,锂离子扩散速率和电子电导率高,目前快充电池以三元体系为主,主流电池厂均可量产4C三元动力电池,头部电池厂可量产6C三元动力电池。◆铁锂快充性能一般,业内最高可达4C倍率。磷酸铁锂为橄榄石型架构,虽然稳定循环性能好,但锂离子扩散速率和电子电导率低,大倍率放电时容易产生极化,目前全球仅有宁德时代可以量产4C磷酸铁锂动力电池。图:三元材料结构图:磷酸铁锂材料结构快充性能较好,倍率可达6C快充性能一般,倍率可达4C图:三元电池VS铁锂电池类型能量密度快充性能循环性能可支持6C2000-3000次三元电池250-300Wh/kg可支持4C8000-10000次铁锂电池170Wh/kg数据来源:知网,第一电动网,东吴证券研究所41电池Pack:热管理系统升级,均热散热双管齐下◆液冷散热系统是解决快充发热问题的必然方案。快充Pack端需加强散热设计,液冷系统与电芯的换热面积大小决定其散热能力,通过环流式设计提升冷却面积,更加快速的带走热量,如麒麟电池升级大面积水冷方案。◆电池Pack端热管理要求增加,温度不一致将导致容量衰减。高温下电极副反应速率增加,会导致容量衰减速率更快,并引发更多的一致性问题,所以电池个体之间的均热管理十分重要,增强对电池Pack端的要求。图:麒麟电池和4680电池散热方案图示图:温度差异导致容量衰减不一致表:不同散热方案性能对比表:电池内阻随SOC和温度变化项目麒麟电池常规电池217046801.8DCR25℃35℃45℃冷却方式侧面冷却侧面+底面冷却1.6电芯容量(Ah)大面冷却侧面+底面冷却1.4随SOC升高下降,因此一般在电芯底面面积(mm2)4.826.41.25%以上SOC才开启大倍率模式电芯侧面面积(mm2)346.216611401404615.8115558536(一个底面)8536(一个底面)43456(两个大面)9856(一个大面)随温度升高下降,因此适度升温对于电池性能是有益的侧面冷却面比例100%100%20%20%1.0单电芯冷却面积(mm2)4345618392923.23972单位Ah冷却面积(mm2/Ah)310.0131.4192.3150.50.8CATL麒麟电池欣旺达闪充电池长续航Modely4680版ModelySOC%备注0.63102030405060708042数据来源:《锂离子电池组不一致性及热管理的模拟研究》,ChinesePhysicsB,言之成锂,东吴证券研究所液冷设计:液冷散热系统增维,推动水冷板等结构件需求◆快充电池安全性标准升高,叠加散热要求增加推动整体结构复杂化。结构上,以麒麟电池为例,将横纵梁、水冷板、隔热垫集成为多功能弹性夹层,将传统设在底部的水冷功能件功能件置于电芯间,电芯排列采取倒立排列,整块CCS取代多块模组CCS将结构防护、高压连接、热失控排气等功能进行智能分布,整体性能提升同时结构件需求也大幅度增加,推动水冷板等结构件需求。图:麒麟电池结构件升级隔热垫安全防爆阀复合材料隔杜绝热失控电芯层级提升安全性能水冷板柔性纳米桥水冷环形通道提高散热性能配合电芯呼吸进行自由伸缩提升电芯全生命周期可靠性横纵梁多功能弹性夹层粘接构件提供抗扭转和机械强度连结电芯与结构件43数据来源:锂电焦点,东吴证券研究所电池需求:25年需求达125GWh,30年需求超1000GWh◆我们预计25年快充电池需求达125GWh,30年需求超1000GWh。25年全球快充电池市场空间10亿元,对应需求达125GWh,23-25年复合增速达211%;30年全球快充电池市场空间70亿元,对应需求超1000GWh,25-30年复合增速达49%。表:全球快充电池需求测算(GWh)20222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E新能源乘用车销量(万辆)983.91291.21549.21900.42260.62608.02960.73353.03729.0-增速61%31%20%23%19%15%14%13%11%-全球电动化率13.9%16.6%19.4%23.2%26.8%30.0%33.1%36.4%39.3%全球:纯电动销量(万辆)725.3911.11053.01340.81658.01981.72309.62675.83024.5800V车型销量(万辆)0.013.581.3162.8279.2448.8668.3918.81242.3-增速502.2%100.2%71.5%60.7%48.9%37.5%35.2%800V车型纯电占比0%1%8%12%17%23%29%34%41%电池pack单价(元/wh)1.201.000.800.760.740.720.690.670.654C电池需求(GWh)010611252223655547771072快充电池市场空间(亿元)015101626385270增速394.1%96.3%71.7%59.5%47.5%36.0%33.7%44数据来源:中汽协,东吴证券研究所测算宁德时代:发布麒麟电池+神行电池,Pack+电芯端全面引领创新◆发布麒麟电池+神行电池,Pack+电芯端全面引领创新。22年6月,宁德时代发布麒麟电池,采用第三代CTP技术,创新打造多功能弹性夹层,实现快充、续航、安全、寿命等全面提升,已于23年3月实现量产;23年8月,宁德时代发布神行电池,为全球首款4C铁锂电池,充电10分钟可续航400公里,一次充满电可行驶700公里以上,将于23年底量产,24年Q1搭载车型正式上市。图:麒麟电池结构设计图图:神行超充电池宣传图表:神行超充电池超快充应用技术应用技术具体内容超离子网正极技术充分纳米化的磷酸铁锂正极材料搭建四通八达的超电子网石墨快离子环技术二代快离子环技术,对石墨表面进行改性为电流传导搭建高速公路;多梯度分层极片设计,实现快充与续航的完美平衡超高导电解液配方有效提升电导率和降低电解液粘度,增强锂离子脱溶剂化能力,为锂离子松绑超薄SEI膜优化超薄SEI膜,有效降低阻力,使锂离子的穿透“纵享丝滑”高孔隙率隔离膜改善隔离膜高孔隙率、低迂曲度孔道、锂离子液相传输速率,实现飞一样的充电速度45数据来源:宁德时代公司官网,东吴证券研究所特斯拉:大电芯+全极耳设计,大幅改善电池快充性能◆4680电池为特斯拉推出的直径为46mm,高度为80mm的新一代圆柱电池。对于电池来讲,能量密度提升时,功率密度会下降,直径46mm是圆柱电池兼顾高能量密度和高功率密度的最优选择,目前已生产2000万块+。◆4680电池核心创新工艺为:大电芯+全极耳+干电池技术。4680电池大幅提升了电池功率(6倍于2170电池),降低了电池成本(14%于2170电池),优化了散热性能、生产效率、充电速度,能量密度、循环性能有进一步的提升空间,根据特斯拉测算,4680尺寸更大结构强度更高,其作为结构电池成为车结构的一部分,既提供能源,也用作结构起支撑作用,节省了空间也减少了重量(10%),续航里程有望提升(14%)。图传统圆柱电池解卷结构图4680电池解卷结构电子流通路径(短)极耳电子流通路径(长)负极负极正极隔膜正极极耳注:把左图卷起来,向内折极耳,极耳俯视方向隔膜46数据来源:Tesla发布会,东吴证券研究所比亚迪:长刀最高支持3C快充,未来升级短刀或六棱柱电池◆二代长刀最高支持3C快充,未来升级短刀或六棱柱电池。比亚迪推出刀片电池,通过CTP的结构设计,提高电池包能量密度,目前比亚迪刀片电池技术不断升级,能量密度达到180Wh/kg,但是高电压架构下,要求电池容量做小,因此长刀片在高倍率充电下或有散热问题,因此未来预计向短刀升级,或并行六棱柱/大圆柱电池。图:比亚迪刀片电池细节图图:比亚迪CTB电池包方案表:比亚迪刀片电池设计第一代刀片第二代刀片第三代刀片(推测)功率型刀片960×90×13.5960×90×13.5517×128×14.2200×140×20尺寸(mm)EV适用车型EVEVDM-i主打方向能量密度能量密度倍率性能+能量密度倍率性能叠片方式Z叠方案层叠层叠CTC卷绕冷却方案CTPCTP+CTB直冷CTP平台液冷e3.0液冷e2.0直冷3.2e2.0单体电压(V)3.2e2.0/e3.023.2单块刀片电池电芯数量单体能量密度(Wh/kg)33.2190-2001系统能量密度(Wh/kg)1703160-170120-150140182100-13047150数据来源:比亚迪公司官网,东吴证券研究所亿纬锂能:国内外多地布局大圆柱产能,取得392GWh意向性需求◆国内外多地布局大圆柱产能,取得392GWh意向性需求。22年12月,公司首次发布46系列大圆柱轻型电池包,能量密度可达350Wh/kg,搭载π电池系统解决快充发热问题,支持9分钟超快充。公司在湖北荆门、四川成都、匈牙利等地区规划了产能,并已获得成都大运、德国宝马等国内外一流车企的定点,截止6月,已取得392GWh意向性需求。目前湖北荆门基地产线正在调试阶段,预计年内实现量产交付。图:46系列大圆柱电池+π电池系统图:π电池系统内部设计表:46系列大圆柱轻型电池包具体性能产品技术指标(大圆柱)技术指标(π系统)产能规划46系列大圆柱轻型电池包能量密度:350Wh/kg能量密度:260Wh/kg湖北荆门:20GWh(23年投产)(大圆柱+电池系统)快充时间:9分钟超快充快充时间:9分钟超快充四川成都:23GWh(待建)应用材料:高效复合新型材料和新型胶黏剂匈牙利:未定合格率:92%以上辽宁沈阳:未定重量:减轻20%48数据来源:亿纬锂能公司官网,东吴证券研究所材料端:4C快充电池材料优化升级,核心在于负极和导电剂◆4C快充需要对电池材料进行升级,预计对整体成本影响较小。高倍率要求锂离子迁移速率更快,通过改善负极活性材料、电解液及正极材料等方式可以提高锂电池的常温及高温快充循环性能,其中负极和导电剂环节较为关键,重点优化析锂电位,4C电池成本变化预计较小,相关产业链弹性有限。图:4C快充-电池材料变化材料变化趋势技术优势对应标的电池-系统散热能力变强,热管理难度增加通过液冷板等设计,快速带走快充的热量宁德时代、比亚迪电池-电芯电池数目增加,单体容量减小,极耳数目增增加电池数目提高电池包电压,整体输入/输出的功率更大宁德时代、亿纬锂能多负极-石墨造粒、包覆用量提升改善负极内外部倍率性能信德新材、璞泰来、中科电气负极-硅基负极添加部分硅碳负极提升快充的安全性,同时提升能量密度元力股份、贝特瑞导电剂-碳黑正负极用量增加,性能要求提升正极品质要求提升,增加导电性进而提升快充性能黑猫股份导电剂-炭管正极用量增加,硅基负极添加单壁碳管增加导电性进而提升快充性能天奈科技正极大颗粒变小颗粒,多晶比例提升锂离子流经路径更短,倍率性能提升湖南裕能、德方纳米电解液LIFSI用量提升电导率更高,更容易解离,进而提升快充性能天赐材料隔膜孔径增大锂离子在电解液中传输速率更快恩捷股份涂布模头双层涂布下层涂覆能量型石墨,上层涂覆倍率型石墨,提升综合性能曼恩斯特49数据来源:公司公告,东吴证券研究所电池材料:降低极化解决析锂问题,核心瓶颈在于负极◆负极析锂是电芯快充主要制约因素,锂析出会导致容量跳水和安全性问题。高倍率/低温条件下,电池极化增加拉低负极电位,当低于Li/Li+参考电位时发生锂金属析出,破坏SEI膜并可能导致枝晶穿破内短路。◆降低极化是解决析锂的关键,同时有利于整体倍率性能提升。正极极化较大(如铁锂动力学特性差导致极化大)也会造成倍率性能不佳,提高电导率、增强离子扩散和物质传输是降低极化的主要办法。表:电池极化来源及解决办法极化主要来源改善方法具体策略浓差极化增强电解液物质传输选用高离子电导率的盐(如LiFSI)活化极化增强离子扩散动力学无定形炭包覆石墨,石墨层间距和粒度改善,铁锂碳包覆等欧姆极化选用高质量导电剂,增加导电剂用量减小电阻图:负极析锂导致锂电池容量衰减+功率损耗图:快充负极析锂拆解图SEI膜突破膜的锂枝晶溶液态锂锂金属石墨裸锂溶液态锂50数据来源:JournalofPowerSources,《电化学原理》,东吴证券研究所负极:快充负极需添加沥青,增加造粒、包覆步骤◆普通负极由于石墨层状结构较为致密,倍率性能发挥有限。普通负极是低端人造石墨,价格在2-3万元,技术壁垒低,原材料使用石油焦或者针状焦和石油焦混合,缺点是倍率性能有限,主要因为石墨层状结构稳定,各项硬性程度高,可容纳电子通道少。◆快充负极添加沥青进行造粒、包覆,提升倍率性能。快充负极是高端人造石墨,价格在5-6万元,技术壁垒高,原料使用进口针状焦,额外需要二次造粒工艺,其中液相混合更均匀,再进行高温石墨化、改性和包覆,提升产品倍率和循环性能。图:普通负极生产工序针状焦或石油焦破碎制粉分级石墨化筛分成品粉磨图:快充负极生产工序制粉针状焦或石油焦破碎粉磨分级打磨造粒沥青成品筛分高电流除磁烧结包覆改性石墨化51沥青数据来源:公司公告,东吴证券研究所负极:主要变化在造粒+包覆,沥青品质和使用量均有提升◆包覆改善外部快充性能,造粒改善内部快充性能。造粒是颗粒与颗粒表面粘接,在颗粒中间添加沥青相当于在内部提供通道,而包覆在负极外层,相当于构筑表面的外部通道,二者均使用沥青作为主要材料。◆4C快充需要内外通道双优化,沥青品质进而使用量预计均提升。4C快充需要保证内外通道足够优异,因此对包覆+造粒的沥青品质和使用量均有提升,4C电池对应材料用量或翻倍。图:沥青包覆图:沥青造粒(左:初始石墨;中:增加8%沥青;右:增加12%沥青)表:不同沥青添加比例造粒后的负极物理性能沥青添加比例D10粒子大小/μmD90振实密度比表面积7.9D5039.1g·cm-3m2·g-15%8.917.255.58%9.222.442.51.011.8812%4.120.816.41.12.46未添加8.81.042.720.764.752数据来源:信德新材公司官网,东吴证券研究所负极:掺硅可以提升快充性能,硅碳长期更具潜力◆适当掺硅的负极快充性能更优。掺硅可以提升负极析锂电位,降低锂析出效应,进而提升快充的安全性能,此外可以大幅提升能量密度,但目前硅基负极技术还不成熟,存在体积膨胀大、量产成本高等问题。◆硅氧中期仍为主流,硅碳长期更具潜力。硅基负极主要分为硅碳负极和硅氧负极两种路线,其中硅氧负极技术更为成熟,为目前主要路线,但比容量和首效低,能量密度有限,而硅碳负极比容量和首效更高,而且通过介孔设计可以兼具优良的快充性能,长期空间更大。表:负极材料性能对比负极材料比容量(mAh/g)首次效率(%)电极电位(V)倍率性能循环寿命(次)体积膨胀率(%)安全性市场价(万元/天然石墨340-37090-930.2一般一般吨)>1000<123-6人造石墨310-36090-960.2一般>1500<12良好3-7良好6-10碳材料中间相碳微球300-35090-940.2良好>1000-无定形碳300-40080-850.52良好>1500<1良好8-20(硬碳)硅碳400-70085-900.3-0.5优异500-600>300一般8-20非碳材硅氧450-50065-750.3-0.5一般>1000>100一般40-60料钛酸锂165-17098-991.55优异>30000<1高10-35锂金属3860(理论)90-95-3.04一般>300~120较差>100负极材料诉求:高克容量、低电化学势、低膨胀、高导电性、高稳定性、低成本表:硅基负极材料性能对比硅基材料原材料比容量首效快充体积膨胀价格未来发展硅氧负极氧化亚硅(SiOx)相对低相对低一般相对小相对低中低端硅碳负极纳米硅(Nano-Si)相对高相对高一般相对大相对高高端,多孔碳53数据来源:贝瑞特公司官网,东吴证券研究所导电剂:导电炭黑搭建球状连接,碳纳米管搭建线状连接◆导电炭黑和碳纳米管是两种导电剂,主要用于正极和部分负极,其中导电炭黑主要起球状连接,材料价格相对便宜,碳纳米管主要起线状连接,材料价格相对较贵,二者在不同电池的搭配比例不同。◆导电炭黑:价格相对较低,电导率良好,有助于形成球状导电网络,主要应用在正极和负极中,快充对导电炭黑的品质和用量均有提升,目前高端产品主要依赖进口,待国产厂商实现突破。◆碳纳米管:价格相对较高,电导率较高,有助于形成线状导电网络,主要应用在正极和硅基负极中,快充对碳纳米管的用量有提升,目前产能主要来自国内,其中硅基负极有望催化单壁碳管放量。图:导电炭黑结构图:碳纳米管结构导电炭黑点对点接触线与点接触54数据来源:公司官网,东吴证券研究所快充:对电解液要求提升,有望催化LIFSI和DtD的需求◆快充对电解液的电导率和稳定性要求更高。LIFSI比LiPF6电导率更高,而且更容易解离,目前添加比例1-3%,预计随着快充的发展,材料添加比例提升,此外DtD也有助于负极形成SEI膜,提高电池充放电性能。图:电解液材质性质对比性能具体指标LiFSILiPF6LiTFSI分解温度>200°C>80°C>100°C氧化电压<4.5V>5V>5V溶解度易溶易溶易溶基础物理电导率最高较高中等化学稳定性较稳定差稳定热稳定性较好差好低温性能好一般较好电池性能循环寿命高一般高耐高温性能好差好合成工艺复杂简单复杂工艺与成本成本高低高55数据来源:天赐材料公司官网,东吴证券研究所快充:有望催化高倍率、高容量类模头需求,带来超额收益◆涂布模头:高倍率应用环境中,低涂布量的电极充放电容量、能量密度更高,因此控制涂布厚度将有效提升快充性能。然而涂层较薄时易出现敷料不均的问题,高倍率类模头较安全基本类增加了真空流道和真空负压系统,可实现涂布涂层最薄达20g/㎡。同时双层涂布模头结构的高容量类产品配置不同浆料可以兼顾能量密度和快充性能,实现降本增效。预计在快充需求的驱动下,有望催化高倍率类模头需求放量,率先推出该类产品的曼恩斯特将受益。图:搭载真空盒的涂布模头结构图:分类涂布模头毛利率情况上层板材通用类安全基本类安全智能类浆料83%高容量类高倍率类78%80%80%79%下层板材70%74%抽真空真空盒60%65%202120192020图:模头挤压双层涂布流场示意图图:模头挤压双层涂布示意图数据来源:锂想生活,东吴证券研究所弹性测算:材料体系升级,负极及导电剂弹性较大◆快充电池带动材料体系升级,负极及导电剂弹性较大。负极及导电剂关联度最大,其中负极包覆材料快充负极中用量翻倍,信德新材身为龙头公司受益,元力股份预计25年硅碳负极可开始贡献增量,供给宁德快充电池,碳纳米管及导电炭黑在快充电池中用量提升,天奈科技及黑猫股份预计受益。表:主要材料公司弹性测算24年快充25年快充单GWh用市占率单位价格单位盈利2024年E2025年E电池需求电池需求量(元)(假设)(元)(元)出货出货环节公司(GWh)(GWh)(GWh)快充占比利润E快充贡献利润占比(GWh)快充占比利润E快充贡献利润占比尚太科技53100100030%2.50.421.08%8.20.68%27.011%11.01.211%负极中科电气53100100030%2.50.218.09%4.40.37%25.012%6.70.69%信德新材5310010070%1.60.65.07%1.80.213%7.59%2.30.418%天奈科技5310045035%3.00.58.510%3.70.411%12.013%5.10.816%导电剂黑猫股份531006050%4.01.01.016%3.80.24%2.015%5.40.36%涂布模头曼恩斯特53100-40%--6.5----9.4--表:主要材料公司估值水平(截至23年12月19日收盘)环节公司市值(亿元)归母净利润(亿元)PE来源2023E2024E2025E2023E2024E2025E尚太科技987.58.211.013129东吴证券中科电气740.44.46.71911711wind负极信德新材441.11.82.3422519东吴证券元力股份562.63.45.0221711wind天奈科技882.13.75.1422417东吴证券导电剂黑猫股份78-1.33.85.4-612014wind涂布模头曼恩斯特844.06.59.421139东吴证券57注:市占率(假设)为24-25年数据来源:中汽协,东吴证券研究所测算信德新材:负极包覆材料龙头,高端产品壁垒深厚◆负极包覆材料龙头,大幅提升电池快充速率。公司是负极包覆材料的龙头企业,与前四大负极厂商合作历史长达5-10年,自22年起,公司在四大负极厂商总出货占比超过45%,且与下游优质客户签订了战略合作协议。包覆材料定制化特性明显,参数指标复杂,公司预计23年中高温产品占比50%左右。24年看,宁德神行电池驱动平价快充落地,带动负极包覆材料添加比例提升。此外昱泰3万吨产能验证通过开始出货,我们预计成本较北方低0.2-0.3万元/吨,开始放量抢占低温市场,24年单位净利有望进一步提升。表:信德高材负极包覆材料性能产品类型软化点结焦值喹啉不溶物灰分专利技术产能出货盈利低温负极包覆材料110-170°C25.0-49.9%≤0.5%中温负极包覆材料170-220°C50.0-63.0%≤0.5%≤0.08%共96项专利,共有5.5万吨,低端0.3-0.4万,中高中高温负极包覆材料220-270°C63.1-73.9%≤0.5%≤0.5%高温负极包覆材料270-280°C74.0-80.0%≤0.5%≤0.08%其中5项发2改3造年后下产半能年将完达成23年万预吨计4端布0局.5将-0进.6一万步,提一升体利化≤0.5%明专利到7万吨润图:沥青负极包覆材料图:沥青负极包覆前(左)后(右)58数据来源:信德新材官网,东吴证券研究所黑猫股份:深度布局导电炭黑,国产替代有望开启放量◆深度布局导电炭黑,国产替代有望开启放量。公司加速切入新能源汽车领域,应用炉法生产导电炭黑,高端产品性能与国外龙头炭黑厂商(益瑞石、卡伯特)类似,有望打破国外技术垄断局面,截至2023年,公司自主研发锂电级导电炭黑产能1万吨,22年投资新建的内蒙古5万吨+江西2万吨,规划产能预计未来三年放量,产品在下游送样测试进展顺利,预计后续开启放量。表:黑猫股份锂电负极材料布局产品技术特点现有产能22年拟建产能进展导电炭黑炉法炭黑,相比乙炔法一致性更好;内蒙古:5万吨在多家头部电池企业通过验高端产品性能与国外龙头炭黑厂商1万吨(内蒙古)江西:2万吨证,6月导电炭黑开始小批量(益瑞石、卡伯特)类似供货图:导电炭黑图:海外部分企业导电炭黑布局情况59公司国家产品应用领域卡博特美国导电炭黑,碳纳锂离子电池,导电涂料,米管塑料,橡胶益瑞石法国导电炭黑,导电锂离子电池,导电塑料,石墨橡胶,电缆三菱化学日本导电炭黑涂料,油墨,导电塑料导电炭黑博拉集团印度涂料,油墨,聚合物,橡胶数据来源:黑猫股份官网,东吴证券研究所天奈科技:碳纳米管导电性能更优异,单壁碳纳米管小批量供货◆碳纳米管导电性能更优异,单壁碳纳米管小批量供货。相同情况下,碳纳米管具备更好的导电性能,用量仅为传统导电剂的1/6~1/2,能量密度和循环寿命也较好。公司不断进行产品迭代,已经推出了多代际碳纳米管导电浆料产品,首次实现国内单壁碳纳米管量产,目前2万吨单壁导电浆料和500吨单壁材料产能建设中,预计24年可大批量量产,已向多家下游客户送样测试,部分客户已通过验证并小批量采购。表:天奈科技不同代际碳纳米管性能特点产品类型技术突破直径长度最高纯度体电阻率应用领域第一代产品纳米聚团流化床宏量制备碳纳米管技术10-15nm3-10μm99.90%29.74Ω·cm磷酸铁锂电池第二代产品定向生长流化床宏量制备碳纳米管技术7-11nm5-20μm99.90%23.54Ω·cm第三代产品尖晶石复合催化剂流化床宏量制备碳纳米管技术5-10nm5-30μm99.90%5.29Ω·cm三元锂电池高镍三元锂电池图:天奈碳纳米管产品表:天奈科技单壁碳纳米管送样情况FT2000客户名称产品送样情况目前采购及未来需求情况FT7000已送样,正在公司已送样并通过邮件向其报价,如未来达成合作将宁德时代测试中用于进口替代其海外采购的单壁碳纳米管,并应用于其高端电池产品比亚迪已电送性样能,测通试过目产前品正验在证向公司小批量采购单壁碳纳米管浆料用于其国轩高科已电送性样能,测通试过目品前验正证在,向并公已司就小未批来量采采购购需单求壁向碳公纳司米出管具浆预料示用计于划产FT6000FT9000亿纬锂能已电送性样能,测通试过目产前品正验在证向公司小批量采购单壁碳纳米管浆料用于其瑞浦兰钧已送测样试,中正在目前客户端测试性能趋势较好已送样,通过代理公司,下游主要客户为三星。每月稳定采购用于Advantes电性能测试产品验证,拟用于逐步进口替代其海外采购的单壁碳纳米管,并应用于其高端电池产品已送样,正在代理公司,下游主要客户为LGES、SKON等电池厂Daesong测试中商。每月稳定采购用于产品验证,后续将结合公司产品用于其电芯项目定向开发计划60数据来源:天奈科技官网,东吴证券研究所元力股份:国内木质活性炭龙头,载硅多孔碳前景可期◆国内木质活性炭龙头,载硅多孔碳产品前景可期。公司为国内活性炭龙头,22年粉状活性炭市占率30%+,环保领域颗粒活性炭份额提升贡献增量,产品结构优化,盈利优势显著,22年毛利率近30%。新业务布局硬碳、多孔碳和电容炭等产品,其中多孔碳为二代硅碳基底,可有效缓解硅膨胀问题,大幅提升硅碳负极的性能,受到电池厂深度认可,拟于23年底投产500吨产能,后续有望贡献超额利润。表:一代硅碳和二代硅碳区别产品工序性能壁垒结构示意图硅一代硅碳纳米硅与人造石墨按一定比例掺混,相当于造对于硅膨胀起不到良好的缓冲作用,工艺相对简单粒,再经过喷雾干燥、破碎整形做成需要的大循环性能达不到高端动力电池的要求小颗粒石墨二代硅碳经过气相沉积将硅烷插入多孔碳后,再包一层工艺较为复杂,其中多孔碳孔隙结构比较关键沥青包覆层硅炭黑避免硅接触空气自燃,出炉后用低温沥青相比一代,能够提升循环、倍率性能介孔多孔碳包覆,包覆后低温炭化,成为二代硅表:元力股份新产品布局产品类型技术特点现有产能拟建产能进展-23年12月投产500吨与金龙鱼、德国赢创合作,计划供应多孔碳前驱体,用炭吸附硅,再掺混石墨,减轻硅材料与-与金龙鱼合资东南亚建厂,并与(1)中试线:1500吨(23年投产)硅碳锂合金化过程中的体积膨胀问题;公司所提供的炭在硅碳中占350吨/年(2)远期:年产5万吨项目(准备阶段)电池厂建立深度合作比50%,采用椰壳路线-钠电硬碳生物材料:椰子壳和毛竹克容量:300mAh/g以上首效:87%超级电容炭应用碱活化法、超高纯度洗涤技术和含氧官能团处理技术,提一期扩至600吨,二期扩至1000吨电池厂送样认证阶段高了电极的电化学稳定性和超级电容器的使用寿命,降低了内阻、漏电流、自放电等问题61数据来源:元力股份官网,东吴证券研究所目录高倍率+高电压双管齐下,贯通续航焦虑最后一环快充车型进入20万价格带,加速渗透大势所趋62全车800V平台架构升级,零部件规格要求提升神行电池突破4C铁锂,全面开启平价超充时代政策加速快充桩建设,全液冷打造极致超充体验投资建议&风险提示充电桩:高功率快充大趋所势,4C快充需搭配400+kW充电枪◆直流桩的核心为充电模块、充电枪、线缆和主控板。充电桩分为交流桩和直流桩,其中直流桩充电速度快,是充电桩的主流发展路线,其核心部件是充电模块,作用是将交流电转化为直流电,同时根据汽车的BMS系统的指令给汽车电池充电。◆大功率快充大趋所势,4C快充需搭配400+kW的充电枪。在800V架构+极限电流500A条件下,若对100kWh电池包充电,需搭配最大输出功率超400+kW的超充枪,才能实现4C快充倍率。大功率充电难点不在于功率而在于散热,对充电模块和冷却方式要求进一步提高。图表:直流快充桩结构图表:800V快充桩要求变化核心部件变化冷却系统风冷循环升级为液冷循环充电枪最大输出电流超500A,最大输出功率超400kW充电模块单模块功率提升至40kW,模块数目增加63数据来源:中国政府网,优优绿能招股书,东吴证券研究所液冷:大功率充电伴随高发热,快充桩全面进入液冷时代◆液冷充电优势明显,成高压快充布局首选。高功率充电下发热量较大,必须依靠液冷散热保持设备正常温度(液体导热系数大)。并可以减少设备重量,减少风扇噪音,降低运营成本低(内部模块器件拥有更高等级的防护,整体故障率低),液冷充电模块,液冷枪头及线缆是主要变化零部件。图:液冷和风冷充电指标对比指标散热能力防护等级使用寿命运营维护能量利用率10年以上几乎不需要98%液冷较风冷低10-29℃,适用30kW以上充电模块IP54,更高IP等级的防护,适应多粉尘等恶劣场景风冷受限,多用30kW以下充电模块IP203-5年3-6次/年68%图:液冷和风冷模块对比图:液冷充电模块图:液冷充电枪64数据来源:出行局,有驾,东吴证券研究所充电模块:颗粒度迭代至40kW,向液冷封闭设计发展◆充电模块颗粒度向40kW迭代,单桩模块数目需求提升。充电模块的功率由早期的3kW和7.5kW、15kW和20kW,发展至目前以30kW和40kW为主,并未来有望向40kW+迭代。此外随着快充直流桩功率的提升,单桩充电模块数目随之增加。◆液冷充电模块优势明显,但目前成本较高。风冷充电模块寿命短,散热能力一般,而液冷充电模块通过冷却液散热,采用全封闭设计,产品故障率低、防护性更高并且噪音更低,顺应快充直流桩的发展趋势,但短期成本较高,目前占比仅1-2%,风冷模块仍占绝对的主流,后续液冷模块预计加速渗透。表:充电模块技术迭代参数第一代3/7.5kW第二段15/20kW第三30/40kW输出电压范围300-750V200-750V150-1000V功率密度>20W/in3>30W/in3>45W/in3防护等级IP20IP20IP20/IP65图:充电模块散热技术65数据来源:优优绿能公告,东吴证券研究所充电枪线:液冷提升充电功率,大幅降低线束的重量◆液冷枪线提升输出电流,进而加大充电功率。液冷枪线增加冷却通道,通过液体包导体或导体包液体的方式,大幅提升散热效果,进而可传输更大的电流,进而提升充电功率,更符合800V高压快充的需求。◆液冷枪线提高散热效率,大大缩减线束的直径和重量。传统风冷充电枪线400A的电流所需线径需达到150mm2,充电枪重量较沉,且不容易弯曲,用户使用体验较差,而液冷充电枪线500A的电流所需线径需达到35mm2,大大缩减枪线线径和重量,比常规的充电枪轻30%~40%。表:风冷枪线和液冷枪线直径对比风冷液冷150mm270mm235mm235mm2400A250A150A500A表:液冷线缆结构液体包导体导体包液体相同点通过循环的冷却液经过降温设备把导体的温度带走,使电缆导体及充电桩插头的温度控制在合理的范围不同点结构液体位于导体的外层,冷液却冷的介作质用流过导体的外层来起到导体包液体通常位于导体导和体外散护热套的之作间用的液冷管内,从而起到冷却液水或其他液体绝缘液体,通常为复合型绝缘油示意图66数据来源:《一种大电流超充的液冷充电桩线缆》,东吴证券研究所充电桩:政策加速快充桩建设,2015+和Chaoji双标准并行◆国家从政策层面积极推进大功率充电基础设施建设,重点鼓励在高速公路、城乡公共区域等场景打造快充网络,加快大功率充电技术研究和推广应用,国内目前存在两个充电标准,2015+和Chaoji标准。◆2015+:15年发布,由汽标委员会牵头,以主机厂、部分充电运营商和连接器制造商等需求侧主导,23年将最大电流限制从250A提高至800A,可以和15版本充电接口兼容,但仍无法进入国际充电标准。◆ChaoJi:20年发布,由中电联牵头,以电网、充电运营商、连接器制造商、部分车企等供给侧主导,兼容现有国际四大直流充电系统,整体技术更为先进,但需要配备转接头才可以和15版充电接口连接,对存量车桩带来额外成本。图:我国政策积极推进大功率充电基础设施建设时间政策部委相关内容要点2023.9工信部《电动汽车传导充电用连接装置第沿用我国现行直流充电接口技术方案、保障新老充电接口通用兼容的同时,将最大充电电流从250A提高至800A、充电功率提1部分:通用要求》、《电动汽车升至800kw,增加了主动冷却、温度监测等相关技术要求,优化完善了机械性能、锁止装置、使用寿命等试验方法,有利于进传导充电用连接装置第3部分:直一步提升传导充电连接装置的环境适应性、安全性和可靠性,并同时满足直流小功率、大功率充电等实际需要。流充电接口》2023.6《关于进一步构建高质量充电基础国务院(1)新建高速公路服务区应同步建设充电基础设施,加快既有高速公路服务区充电基础设施改造,新增设施原则上应采用大设施体系的指导意见》功率充电技术。(2)以京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区双城经济圈为重点加密建设充电网络,打造联通区域主要城市的快速充电网络。(3)合理利用城市道路邻近空间,建设以快充为主、慢充为辅的公共充电基础设施。(4)积极推动在县级城市城区建设公共直流快充站。2023.1《关于组织开展公共领域车辆全面工信部等八新技术新模式创新应用。加快智能有序充电、大功率充电、自动充电、快速换电等新型充换电技术应用,加快“光储充放”一2022.12020.11电动化先行区试点工作的通知》部门体化试点应用。《关于进一步提升电动汽车充电基发改委、能加快高速公路快充网络有效覆盖,力争到2025年,重点区域的高速公路服务区快充站覆盖率不低于80%,其他地区不低于础设施服务保障能力的实施意见》源局等十部60%。加快大功率充电标准制定与推广应用。门《新能源汽车产业发展规划国务院加快形成适度超前、快充为主、慢充为辅的高速公路和城乡公共充电网络。加强智能有序充电、大功率充电、无线充电等新型(2021-2035)》充电技术研发,提高充电便利性和产品可靠性。图:2015+和ChaoJi充电标准主要设计参数最高电压2015+(2023年)ChaoJi(2023年)最大电流950V1000V(可扩展到1500V)最大功率800A800kW500A(可扩展到600A)900kW67数据来源:政府官网,电动汽车观察家,东吴证券研究所充电桩:平均功率逐年上升,但大功率直流桩占比较低◆大功率直流桩占比较低,22年渗透率低于5%。22年看,国内用户主要偏好直流充电,平均功率正在呈逐年上升趋势,其中120kW以上的充电设施建设占比56%,而使用占比达72%,120kW-210kW为主要建设和使用区间,270kW以上的建设占比仅2%,使用占比却达5%,超充桩普及需求较为急迫,但存在单桩建设成本高,盈利模式待优化等问题,后续看充电堆等技术改进,预计24年开启放量。表:22年国内电动车用户公用充电行为特征功率建设占比用户占比出租车私家车商用车网约车北方南方<30kw24%2%2%4%2%2%3%2%30-60kw3%3%5%3%4%3%6%2%60-90kw14%16%16%15%16%17%14%16%90-120kw2%5%6%5%6%7%6%5%120-150kw34%33%27%32%28%26%32%34%150-180kw12%21%21%23%23%21%22%21%180-210kw6%11%12%12%12%14%12%11%210-240kw0%0%1%0%0%0%0%0%240-270kw2%2%3%2%2%3%2%3%>=270kw2%5%6%4%4%7%4%5%68数据来源:中国政府网,《2022中国电动汽车用户充电行为白皮书》,东吴证券研究所充电桩:车企布局快充网络,车桩联动加速高压化◆车企加速布局高压快充网络,为高压平台汽车上市销售提供保障。华为、理想、蔚来、小鹏、广汽埃安、大众、保时捷、长安阿维塔等多家车企发布了自建或与桩企合作共建大功率超/快充规划。宝马与奔驰集团在功过成立合资公司以布局超级充电站建设。◆桩企探索建设高压快充,为充电设施行业快充转型前瞻布局。特来电、星星充电、万城万充已在广州、深圳等落地高压液冷快充站。特来电拟25年底前与巨湾技研共同推进1000座超充站建设,车桩联动加速高压化发展。图:部分车企超充桩方案方案最高充电功率峰值电压峰值电流建设进度技术特点华为超充600kW1000V600A24年底部署全液冷超充超10万个以智能功率分配为核心技术,主机功率720kW,可搭配2个600kW超充终端+多个250kW快充终端,在200-1000V充电范围内,匹配所有车型理想5C超充500kW1000V700A到23年10月之前建设超100座5C超充站对所有新能车型开放,但不兼容400V等低电压平台小鹏S4超快充480kW720V670A到2025年,除了当前的1000座自营充电站之外,枪线重量下降36%,即插即充有望再建设2000个小鹏超快充站蔚来NIO超充500kW760V660A23年3月开始建设向所有电动车主开放,采用自硏超轻液冷充电枪线,重量不到传统充电枪线一半,智能调节温将降温能力提升380%广汽AION超充480kW1000V600A2025年计划建成2000个超级充电站,覆盖300个与特来电等合作,使用了轻量化液冷线缆,桩体采用液冷冷却降温技术城市特斯拉V4超充350kW1000V615A暂未引进国内线缆轻量化且加长,将配备CCS2兼容接口,支持特斯拉全系车型,还支持第三方所有电动汽车充电华为理想小鹏广汽蔚来特斯拉69数据来源:各公司技术发布会,东吴证券研究所华为:重磅发布全液冷超充站,24年底目标部署超10万个◆华为发布全液冷超充站,最大电流600A,最大输出功率600kW,24年底目标部署超10万个。23年国庆期间,华为发布全液冷超充站,以智能功率分配为核心技术,主机功率720kW,可搭配2个600kW超充终端+多个250kW快充终端,在200-1000V充电范围内,匹配所有车型,包括特斯拉、小鹏、理想等乘用车及货拉拉等商用车,华为目标24年底前部署全液冷超充超10万个。表:华为全液冷超充架构表:长虹超充站-华为方案(4超充+10快充,10年运营周期)设计特点具体表现项目华为方案一体桩风冷堆线束更轻Capex总投资(万元)140160179全液冷444268335总收入(万元)175148163一个架构全模块化单柜最大720kW,支持12路枪线输出运营成本934590739融合光储免电力扩容直流叠储效率提升2.5%6.7总充电量(万kwh)0.090.20.19超快一体200-1000V功率段车型全覆盖投资回收期(年)0.340.520.46设备度电成本(元/kwh)整站度电成本(元/kwh)车桩协同充电启动时间缩短50%表:长虹超充站-华为方案(4超充+10快充,20年运营周期)桩网协同实现需求侧相应,VPP,V2G两个协同项目华为方案一体桩风冷堆Capex总投资(万元)180218251极致体验一次充电成功率99%+1145616833总收入(万元)347310347三个极致极高质量使用寿命15年+运营成本2270120717346.71512.3极佳收益市电利用率提升30%总充电量(万kwh)0.060.160.14投资回收期(年)0.230.410.35设备度电成本(元/kwh)整站度电成本(元/kwh)70数据来源:公司公告,东吴证券研究所充电桩:25年直流桩渗透率15-20%,超充桩渗透率不到1%◆25年国内充电桩市场空间556亿,其中直流桩渗透率15-20%,超充桩渗透率不到1%。我们预计25年国内充电桩市场规模556亿,其中直流桩市场规模438亿,渗透率15-20%,超充桩市场规模90亿,渗透率不到1%。图表:国内充电桩市场规模预测中国充电桩行业市场空间项目单位2020202120222023E2024E2025E纯电动汽车销量万辆45452057265813332440%25%23%20%YoY%1175159120162528纯电动汽车有效保有量万辆11%143%50%35%27%25%YoY%492784180公共充电桩市场测算:65万台49%59%91%公共充电桩保有量万台6.5公共充电桩新增量8111576275395530%29342995120135YoY辆/台34%17%10447%26%13%公共车桩比万台6.16.8365.85.95.3其中:直流充电桩万台314778%124186260新增直流桩万台91654%486274其中:交流充电桩万台506842%151209270新增交流桩20185.00475861其中:直流桩增长率%-11%71%0.6067%29%20%其中:交流桩增长率%65%36%16545%38%29%直流桩占比%38%41%81%45%47%49%其中:直流桩价格万元5.005.004.904.804.71其中:交流桩价格万元0.600.603410.590.580.56公共充电桩市场空间亿元5991194263331383%-1%55%225%59%26%16%YoY43%私人充电桩市场测算:万台871470.305858251121万台176058208240296私人充电桩保有量-24%249%225%7%16%23%私人充电桩新增量%13%18%40%42%45%%0.300.305210.290.290.28YoY万元518259616984随车配桩率亿元-24%249%177%5%13%21%其中:私人桩价格%私人充电桩市场空间16826222486012201651万台105%339360431YoY万台469414431%6%20%合计:78%充电桩保有量%4%103%039充电桩新增量万台036万台64109525%140%YoY-4%71%332444556超充桩保有量%478149%33%25%超充桩新增量亿元-11%71%24334143870%40%29%YoY%4490充电桩市场空间亿元8447%106%YoY%其中:直流桩市场空间亿元YoY%其中:超充桩市场空间YoY71数据来源:中国充电联盟,东吴证券研究所优优绿能:超高功率模块业内第一,英飞凌国内唯一合作伙伴◆大功率快充产品领导者,海外市场迎增长。优优绿能成立于2015年,推出了国内首款一体化15kW充电模块。2017年公司制定了大功率快充的产品战略,2018年国内首推30kW产品,2019年推出30kW150V-1000V高电压充电模块,目前最新产品UR100040-SW具备超高功率密度,业内第一。海外市场在2020年也开始了爆发式的增长。2020年,公司跟全球排名前三的充电桩企业也进行了战略合作,在全球各个地方所铺设的充电桩里面,内部核心模块大部分用的优优绿能产品。其中,公司是德国英飞凌国内唯一充电模块合作伙伴,产品获得CE、cTUVus全球产品认证。图表:公司营业收入&归母净利润情况(亿元)图表:公司销售毛利率&销售净利率情况(%)营业收入扣非归母净利润营收YOY毛利率净利率34.7%12129.9%140%40%120%35%109.9100%30%80%25%105.2%60%20%29.3%40%15%12.3%20%10%26.3%0%85%0%19.8%64.310.7%40.41.9202020212022202120222.120.202020数据来源:优优绿能官网,东吴证券研究所永贵电器:液冷超充批量出货,独供华为液冷超充枪◆轨交连接器龙头企业,有望实现国产替代。公司为国内轨道交通连接器龙头,近年非连接器产品在客户处快速渗透实现增长,此外高压连接器积累深厚,目前已进入比亚迪、华为、吉利、长城、奇瑞、长安等国产一线品牌及合资品牌供应链体系。◆华为液冷超充枪核心供应商,800V高压推动二次增长。液冷充电枪在技术和工艺流程上处于国内领先水平,拥有自主知识产权,充电枪产品可覆盖国标、欧标、美标三种接口型号。目前大功率液冷充电枪实现额定功率1000VDC,额定电流600A,已进入批量出货阶段。公司为华为液冷超充枪核心供应商,有望随着华为液冷快速放量受益。图表:公司营业收入&归母净利润情况(亿元)图表:公司销售毛利率&销售净利率情况(%)营业总收入扣非归母净利润营收YOY毛利率净利率35.5%30.8%2040%40%33.9%34.8%30%30%20191520%20%-42.5%30.3%10.810%15.11031.4%0%-10%10.511.5-20%10.2%10.4%10.1%8.7%-30%2020202120222023Q1-310.1-40%-50%59.1%10%00.71.11.50.8201920220%2020-2.5%20212023Q1--333.4%-5-10%-4.5-20%-17.6%-1073数据来源:永贵电器公告,东吴证券研究所鑫宏业:液冷电缆最大电流达800A,有望开始放量◆大功率液冷电缆已量产,新能源线缆有望突破瓶颈。公司主营业务为光伏线缆、新能源汽车线缆、工业线缆等特种线缆。此外公司在超充液冷率先布局专利技术,联合吉利汽车率先研发出小外径、轻量化、大功率液冷充电线缆结构设计及加工工艺应用于“极能”充电站,最大输电电流可以达到800A,电缆外径300mm,处于试生产阶段,单价600-800元/米,价值量提升3-4倍。图表:公司营业收入&归母净利润情况(亿元)图表:公司销售毛利率&销售净利率情况(%)营业总收入扣非归母净利润营收YOY毛利率净利率14.62080%25%12.1%70%74.1%1.060%50%18.12023Q1-340%30%1820%10%160%20%19.2%15%9.5%1448.4%10%15.9%8.8%12.214.4%8.0%1213.0%8.2%1087.0641.45%20.601.020220%202120222023Q1-320202021202074数据来源:鑫宏业公告,东吴证券研究所目录高倍率+高电压双管齐下,贯通续航焦虑最后一环快充车型进入20万价格带,加速渗透大势所趋75全车800V平台架构升级,零部件规格要求提升神行电池突破4C铁锂,全面开启平价超充时代政策加速快充桩建设,全液冷打造极致超充体验投资建议&风险提示总结:快充车型开启加速渗透,建议关注弹性较大环节◆全产业链看,零部件弹性>电池弹性>充电桩弹性,其中碳化硅、车载电源、熔断器、金属软磁粉芯、负极造粒包覆、导电剂、液冷环节弹性较大,建议关注对应标的。图:产业链重点公司弹性测算汇总76注:盈利水平为归母净利率,盈利水平、市占率时间为2023年,快充利润来自东吴测算数据来源:Wind,东吴证券研究所预测投资建议:平价快充大规模落地,打开千亿成长空间◆投资建议:平价快充大规模落地,零部件端看好国内激励熔断器龙头(中熔电气)、碳化硅衬底龙头(天岳先进)、车载电源龙头(威迈斯)等;电池端看好技术引领的电池龙头(宁德时代),用量增加的碳包覆标的(信德新材)、导电剂标的(天奈科技、黑猫股份)等;充电桩端关注华为超充的相关标的(永贵电器、鑫宏业)。表相关公司估值表(截至2023年12月19日收盘)板块环节名称总市值股价2023E归母净利润2025E2023EPE2025EPB现值评级零部件熔断器(亿元)(元/股)1.82024E4.9532024E19碳化硅中熔电气(0.0)3.33.9-7610.0-锂电池车载电源天岳先进941425.11.49.13028175.6-充电桩继电器293681.76.94.827214105.1-威迈斯1533614.23.219.31922141.8-电池欣锐科技472816.91515103.5买入宏发股份27126432.3524.2651.11616103.6买入负极宁德时代6465147334.5441.6540.11812104.2买入碳包覆比亚迪550418943.860.280.371242.3买入导电剂亿纬锂能7843811.015.119.9131391.6买入充电枪中科电气74108.211.042191.8买入尚太科技98387.51.8425171.6买入线束信德新材44431.13.72.3-12143.5买入天奈科技88262.13.85.14125222.6-黑猫股份7810(1.3)2.55.42024103.1-永贵电器74191.83.33.3202.1-鑫宏业46472.34.4291477数据来源:Wind,东吴证券研究所预测风险提示◆投价格竞争超市场预期:18年至今新能源汽车市场迅速发展,市场竞争日趋激烈。动力电池作为新能源汽车核心部件之一,吸引众多投资者通过产业转型、收购兼并等方式参与市场竞争,各大厂商产能扩大迅速,市场竞争十分激烈,市场平均价格逐年走低,压缩了公司的盈利水平。◆原材料价格不稳定,影响利润空间:原材料成本在整体成本中占比较高,原材料价格波动将会直接影响各板块的毛利水平。◆投资增速下滑:各板块投资开始逐渐放缓,对行业发展和核心技术的突破有直接影响。◆疫情影响:疫情影响海外需求不稳定因素。78免责声明东吴证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准,已具备证券投资咨询业务资格。本研究报告仅供东吴证券股份有限公司(以下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议,本公司及作者不对任何人因使用本报告中的内容所导致的任何后果负任何责任。任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。在法律许可的情况下,东吴证券及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券并进行交易,还可能为这些公司提供投资银行服务或其他服务。市场有风险,投资需谨慎。本报告是基于本公司分析师认为可靠且已公开的信息,本公司力求但不保证这些信息的准确性和完整性,也不保证文中观点或陈述不会发生任何变更,在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本报告的版权归本公司所有,未经书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制和发布。经授权刊载、转发本报告或者摘要的,应当注明出处为东吴证券研究所,并注明本报告发布人和发布日期,提示使用本报告的风险,且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。未经授权或未按要求刊载、转发本报告的,应当承担相应的法律责任。本公司将保留向其追究法律责任的权利。东吴证券投资评级标准资评级基于分析师对报告发布日后6至12个月内行业或公司回报潜力相对基准表现的预期(A股市场基准为沪深300指数,香港市场基准为恒生指数,美国市场基准为标普500指数,新三板基准指数为三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)),具体如下:公司投资评级:买入:预期未来6个月个股涨跌幅相对基准在15%以上;增持:预期未来6个月个股涨跌幅相对基准介于5%与15%之间;中性:预期未来6个月个股涨跌幅相对基准介于-5%与5%之间;减持:预期未来6个月个股涨跌幅相对基准介于-15%与-5%之间;卖出:预期未来6个月个股涨跌幅相对基准在-15%以下。行业投资评级:增持:预期未来6个月内,行业指数相对强于基准5%以上;中性:预期未来6个月内,行业指数相对基准-5%与5%;减持:预期未来6个月内,行业指数相对弱于基准5%以上。我们在此提醒您,不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准。我们采用的是相对评级体系,表示投资的相对比重建议。投资者买入或者卖出证券的决定应当充分考虑自身特定状况,如具体投资目的、财务状况以及特定需求等,并完整理解和使用本报告内容,不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。东吴证券研究所苏州工业园区星阳街5号邮政编码:215021传真:(0512)62938527公司网址:http://www.dwzq.com.cn东吴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