【每日谈】6C高倍率快充今年有望放量,产业链上这些零部件的价值量大幅提升!
来源:证券时报·e公司 2025-03-11 17:17
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核心看点:

在乘用车性能比拼的大环境下,新能源汽车快充性能将进一步提升。

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招商证券指出,电动车渗透率快速提升,车企竞争更加多元,提升补能效率成为车企提升用户体验、差异化竞争的重要方向,高倍率快充是重要的手段之一,车企正在大力布局,6C高倍率快充带来系统性技术升级,伴随诸多部件的价值提升。

在乘用车性能比拼的大环境下,新能源汽车快充性能将进一步提升。其中,高端车型将朝着5-6C的方向发展;中低端车型则会向3-4C迈进;插混车型也将突破2C。整体上看,快充电池性能再次迈上一个台阶,将进一步缓解电动汽车补能焦虑,提升终端新能源汽车市场渗透率。一方面,电池材料和结构创新不断,更高能量密度、更安全且成本更低的电池材料成功研发,电池结构持续优化以提高散热和充电效率。另一方面,整车充电配置和充电基础设施的建设也在同步跟进,从而使快充电池的优势得以充分发挥。

1)硅碳负极

硅的理论比容量达4200mAh/g,是传统石墨(372mAh/g)的数倍。在快充场景中,硅碳负极可在单位体积内存储更多能量,同时保持电池体积紧凑。通过纳米级多孔碳基底设计,为锂离子提供多通道嵌入路径,缩短扩散距离,从而提升充电倍率。在硅嵌锂的过程中,其体积膨胀可达300%。通过碳包覆和纳米颗粒分散技术,可将膨胀应力降低60%,避免活性物质脱落。硅碳负极的高导电性(3S/cm@200MPa)和均匀锂离子分布特性,可降低局部电流密度,减少锂枝晶生成。因此,硅碳负极是快充中变量较大的电池材料之一。

2)碳纳米管导电剂

碳纳米管的电导率高达108S/m(比传统炭黑高10倍以上),能在电极中构建高效电子传输网络,显著降低电池内阻。高电流密度易导致局部过热和锂枝晶风险,而碳纳米管的高导热性(热导率约3000W/(m·K))可加速热量扩散,使电极温度均匀性提升40%,从而抑制枝晶生成。

硅基负极虽能大幅提升比容量(如硅碳负极达4200mAh/g),但其本征导电性差(仅为石墨的1/1000)。碳纳米管通过三维导电网络包裹硅颗粒,将锂离子迁移速率提高2倍,有效缓解硅基负极的极化问题。因此,碳纳米管也是快充中变量较大的电池材料之一。

3)小三电

6C快充要求OBC功率达300kW以上(以50kWh电池为例),远超传统7kW-22kWOBC。高功率会导致发热剧增,传统风冷难以满足需求,需采用液冷或相变冷却技术。在高电流下,铜损和铁损显著增加,效率可能从95%降至85%以下。另外,高频开关动作将产生强电磁辐射,因此需强化屏蔽设计。以上变化均要求提升小三电配置,进而提升产品价值量。

4)高压连接器

高电流会引发温升问题,焦耳损耗激增材料老化加速,高温会使金属氧化加剧,塑料绝缘体软化变形,使用寿命从10年缩短至3年以下。

微动磨损方面,高电流引起的热胀冷缩会导致连接器接触界面产生微米级位移,磨损率提升5倍。

电弧风险方面,插拔瞬间产生的电弧可能烧蚀触头表面,引发接触电阻恶性循环。传统400V连接器的绝缘材料(如PA66)在800V下可能发生电晕放电,需耐受1200V以上的冲击电压。

此外,当前爬电距离可能不足,高电压要求更大的绝缘间隙,可能导致连接器体积增加30%。同时,电磁干扰(EMI)也会增强,快充时的高频纹波电流(>100kHz)会通过连接器向外辐射,干扰车载电子系统。因此,高压连接器涉及到触头材料升级、绝缘材料优化、散热结构设计、屏蔽技术等方面的改进,都将提升产品价值量。

国际企业在高压连接器领域拥有先发优势,普遍进入行业较 早,企业规模较大,行业集中度较高,产品成熟度较高。泰科、安费诺、莫仕都 是较为强势的海外高压连接器企业。高压连接器行业的核心壁垒在于企业掌握核 心技术,例如载流能力、温升、插拔寿命、防护等级、电气性能、机械性能以及 环境适应性等指标。目前,以瑞可达等为代表的中国厂商已突破高压连接器的关 键技术指标壁垒,凭借较强的工艺控制与成本控制能力、更贴近客户以及反应迅 速灵活等优势,快速形成了规模优势,在制造成本和产品品质上已具有较强的市 场竞争力。

5)充电桩

高电流会导致充电枪和线缆温升超100°C,传统风冷设计难以控制,需升级为液冷技术,但成本会增加30%以上。液冷超充桩采用浸没式液冷技术,可将充电枪内阻大幅降低,支持1000A电流,温升控制在30°C以内。此外,拆分充电模块为多个独立单元,可灵活组合功率,从而降低单桩成本。同时,替代传统IGBT,可将充电效率大幅提升,减少电能损耗。液冷技术及功率模块的优化均会提升产品价值量。

整车:比亚迪、赛力斯、江淮汽车、北汽蓝谷、长安汽车。

硅碳负极:璞泰来、尚太科技、翔丰华;

导电剂:道氏技术、天奈科技;

小三电:威迈斯、欣锐科技;

高压连接器:永贵电器、瑞可达、胜蓝股份、中航光电;

液冷充电桩:永贵电器、沃尔核材。

研报来源:招商证券,汪刘胜,S1090511040037,汽车行业智能驾驭、电动未来系列报告:6C高倍率快充正在快速配置,今年有望放量。2025年03月08日

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责任编辑: 赖少华
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