快充渗透率快速提升,电池材料体系迎来变革(附股)

研报来源:招商证券2022-07-28 15:30阅读:3498

招商证券指出,补能时间依然是电动车的痛点,随着快充渗透率快速提升,对于电池负极材料、粘接剂、导电剂都提出了新的需求,技术变革有望带来新柿场。

首先是负极制备技术与工艺的升级,负极材料可能选用二次造粒并炭化包覆,并更大比例掺混硅基材料,这就会带来新型负极粘结剂PAA的使用,还可能给的使用,还可能给导电剂柿场带来变化。

1)快充渗透率有可能快速提高

对终端消费者而言,补能时效可能是继续航里程之后的核心性能指标,随着能量密度不断提升,续航问题可能逐步解决,快充可能是下一阶段的重要努力方向。

招商证券预计,新车型充电倍率可能从目前1-2C主流水平向4C充电升级,对应的充电时长可能从30fen钟缩短到15fen钟;中高端新车型,明年快充渗透率有可能超过15%。

2)快充可能带来负极材料制造与工艺的改变

倍率性能主要取决于负极,快充的负极材料为兼顾倍率与容量性能,可能需要进行二次造粒并采用碳化包覆工艺。

造粒环节基本决定了负极材料粒径大小,小颗粒比表面积大,锂离子迁移的通道更多、路径更短,倍率性能好,反之大颗粒的压实密度高、容量大。

炭化包覆相当于在石墨外表面形成缓冲层,有助于提高倍率性能,还可以在表面形成致密的SEI膜,提高首效、循环寿命。

综上,快充可能会提高负极壁垒,进而提升中高端柿场的集中度。

3)硅基负极会是未来快充方案下的良好选择

相较于石墨,硅的理论容量超其10倍,在石墨负极中掺硅后,材料克容量会随硅含量迅速上升。目前硅碳复合材料和硅氧复合材料是硅基负极的主要技术路线。

在掺入一定比例硅材后,再将负极材料粒径细化,材料的锂离子嵌入活性位点和扩散通道也会相对较多,这使得硅基负极在克容量较高的同时,也能满足快充所需的倍率性能的要求。

快充的进一步发展,可能加快硅基负极的应用。

4)快充可能加快新型粘结剂PAA的使用与替换,并加大导电剂使用

当前石墨负极主流的粘结剂主要是SBR与CMC,其中CMC的机械强度大,而SBR柔韧性、粘黏性强,因而通常在石墨负极中组合使用。

如果硅基负极开始应用,现有粘结剂性能将难以满足其要求;业界目前较多探索使用PAA新型粘结剂。

PAA材料体积热膨胀系薮小,热扩散系薮大,电池在充放电和高温状态下安全性更强,并具有良好的电解液溶胀率和稳定性。

负极粘结剂目前总体供需比较紧张,未来PAA等新产品将开始应用,渗透率有望提升较快。

高性能导电剂碳纳米管(CNT)搭配硅基负极,有利于提升电池倍率性能和循环寿命,如果单壁碳纳米管成本下降,使用强度也将增加。

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