2013，智能手机快充元年；2023，智能 EV 快充元年
2013，智能手机快充元年；2023，智能 EV 快充元年。复盘智能手机的发展，2013 年高通 推出 Quick Charge1.0，将手机充电速度提升 40%，解锁手机快充体验，随后 OPPO（VOOC）、 华为（FCP/SCP）、魅族（Super mCharge）均相继推出快充方案，助力智能手机持续渗透。 国内新能源汽车快充车型自 2021 年起陆续发布，2023 年或迎大规模量产，目前已发布的 800V 快充车型超 25 款，补能效率上，路特斯 Type132、广汽 AION V 车型已实现 10 分钟 内充满 5-80%SOC，小鹏 G9/G6、极狐阿尔法 S 实现充电 10 分钟续航 200km，进入补能 百公里阵营，理想 MEGA、合创 V09 同等充电时间可续航 400km，带动电动车补能体验升 级，可与燃油车分庭抗礼。
我们认为新能源汽车在渗透率、销量趋势、智能化演进方面都有望复刻 10 年前智能手机的 发展路径，快充技术或重演智能手机发展中的角色、成为新能源汽车发展中的重要催化， 我们将以此为出发点，展开对快充的体系化研究。
何谓充电？充电分为直流充电、交流充电两种模式，可依据 AC/DC 安装位置划分。电网端 输出的电能为交流电，需转换成直流电后才能为电池充电。转换所需的整流器（AC/DC 转 换器）可安置在车外的直流充电桩上，或车内的车载充电器上，由此衍生出 2 种充电模式： 1）直流充电模式：由直流充电桩完成从交流电到直流电的转换任务，电能输送至车端时已 经为可直接充入电池的直流电。 2）交流充电模式：由车内充电器 OBC 完成从交流电到直流电的转换任务，电能输送至车 端时仍为交流电，尚需 OBC 来转换为直流电。 直流充电模式下整流器转换效率高，充电速度快于交流充电模式。整流器的功率&散热性能 与其体积成正相关，直流充电模式下的整流器安装在车外的充电桩中，无须担心会占用车 内空间，可使用大型整流器，由此转换效率高、充电速度快。
何谓快充？快充本质是同步提升充电端功率（桩端）和电池充放电倍率（电池端）。 1）充电端功率：功率（kW）=电压（V）*电流（A），充电端功率的提升通过增大电压或增 大电流实现。高电流路线布局企业较少，如特斯拉第 3 代超充桩充电电压为 400V，额定电 流 600A，充电功率可达 240kW；保时捷 Taycan 为首款应用 800V 高压平台的车型，开拓 了高电压路线，其充电峰值功率已达 350kW，比亚迪、小鹏、岚图等众多车企均布局高电 压路线。
2）充放电倍率：倍率=充放电电流（mA）/电池额定容量（mAh），用于衡量动力电池充放 电速度快慢，为正向指标。目前国内主流车型的电池充放电倍率集中在 1-2C，为实现快速 充电，电池倍率需同步提升，头部电池厂率先推出高倍率电池，宁德旗下 4C 麒麟 CTP3.0 电池已落地极氪 009/理想 MEGA；巨湾技研携手广汽推出的 3C/6C 电池包已搭载于 AION V 上量产，为合创汽车定制的 4C XFC 电池包规划应用于 V09 车型上。
特斯拉有望转型高电压路线，“一 A 多 V 格局”重塑为“全 V 格局”。市场普遍认为在高电流、 高电压两大路线中，高电压路线为更佳选择。高电压路线相较于高电流路线有多重裨益， 可减少系统能耗、提高续航里程、减重节省空间等。特斯拉早期布局高电流路线，但伴随 其 V4 充电桩应用落地，未来有望转型高电压路线。
解读特斯拉早期选取高电流路线的原因，我们认为，特斯拉 1）采用线材液冷散热技术可帮 助散热；2）其 BMS 有效控制充放电电流、防止热失控，以此跑通高电流路线；3）高电压 路线将伴随成本上升，特斯拉 Model 3 搭载 48 颗 SiC MOSFET，仅用在主驱逆变器电力 模块上；高电压路线下，若 OBC、DC/DC 等均应用 SiC，我们预计整车需搭载 100-150 颗 SiC MOSFET，仅 SiC MOSFET 成本便上涨 1-2 倍。 特斯拉未来或转型高电压路线。23 年 3 月，首批特斯拉第 4 代超级充电桩在荷兰正式投入 使用，其额定电压为 1000V、额定电流为 615A，峰值功率可达 600kW，市场未来或将统 一为高电压路线。
快充应用将加剧电网峰谷差，对桩端和车端提出升级改造要求。 1）电网端：快充应用将加剧电网峰谷差，导致配电网局部过载。 2）桩端：充电枪、接触器、线束、熔丝等部件需更换升级成耐高压材料，但充电模块核心 部件无需重新选型。 3）车端：电池、电驱动、空调压缩机、PTC、DC/DC、OBC 等面向高压平台的零部件同 样需要进行优化和调整，以适应新的高压平台，车端的改造无论从数量还是复杂度上看均 高于桩端。 我们认为快充的普及具备典型的“木桶效应”特点，电网端、桩端、车端需补齐各自短板， 才能为快充技术及新能源汽车的发展扫清障碍。
快充有望重塑“网-桩-车”金字塔，牵引多处升级辐射千亿市场。我们认为，快充为新能 源汽车发展中的重要催化，亦是大势所趋，快充应用有望以“点”带动电网端、桩端、车 端三侧的改造，再由电网端、桩端、车端三侧辐射至各自细分市场，形成“以点带面”的 格局，预计 2027 年桩端公共充电桩建设/车端材料焕新/车端器件升级规模有望达到 345.45/488.81/486.06 亿，合计辐射 1320.32 亿市场，23-27 年 CAGR 47.74%。
电网端：快充应用或削谷填峰，光储充或为破局方向
电网端作为“网-桩-车”金字塔中快充应用的底座，其重要性不言而喻，我们认为电网端 的掣肘主要为：1）快充应用将削谷填峰，增大峰谷差、加剧配电网负荷。2）映射至用电 场景端，住宅区/办公场所/商场均面临一定配变负荷超载风险。探前路，我们认为光储充 或为破局方向，V2G 潜力与挑战并存，产业化进展上，光储充领先于 V2G，华为、宁德时 代引领光储充产业方向，较成熟的商业模式已经跑通；V2G 蓝海广阔，但短期落地存在诸 多痛点，威马、长城为 V2G 示范先行者。
寻现状，快充加剧配电网负荷，用电场景面临配变超载风险
掣肘一：快充应用或削谷填峰，配电网络负荷加剧。充电站用电峰谷波动与居民日常用电 峰谷波动高度重合，当两者波峰峰值互相重叠时，或造成削谷填峰、用电峰值叠加，将极 大加剧电网端配电网的负荷。国网能源研究院预测电动汽车无序充电将导致 2030 年峰值负 荷增加 1.5 亿千瓦，相比无电动汽车充电情景下提升 13.1%。世界资源研究所预测电动汽 车无序充电将导致 2035 年北京/苏州两地的峰值负荷提高 3.8%~11.9%/1.6%~3.0%。
掣肘二：配变负荷与充电同时率相关，住宅区配变负荷弹性最为有限。用电场景上，住宅 区/办公场所/商场在高 EV 渗透率、高充电同时率下均将面临配变负荷超载风险，而住宅区 配变负荷弹性最为有限，当 EV 渗透率达到 25%、充电同时率超过 20%时，住宅区配变会 重载（变压器负载率≥70%），同时峰值负荷增加 32%。
市场大多认为配电网的负荷压力是由“无序化充电”所致，我们认为以“无序”去归因并 不完全恰当，快充应用“天然”便会削谷填峰。任意一种用电峰谷曲线的背后代表的其实 是同一种用电习惯，而用电习惯因为受到工作/学习状态的限制，天然便呈现出高度相似性， 故极易出现削谷填峰、峰上加峰现象。
探前路，光储充或为破局方向，V2G 潜力与挑战并存
敢问前路在何方？受益于终端新能源汽车需求高增，电动车补能、车网互动、能源调配等 多种功能在内的基础设施产业生态正在形成。近年来，我们看到了行业在有序充电、车网 互动、光储充一体化、虚拟电厂等新方向上的探索。总体来看，光储充产业化进展领先于 V2G，特斯拉、宁德时代、华为引领光储充产业方向，较成熟的商业模式已经跑通；V2G 短期落地存在诸多痛点，广阔蓝海尚待掘金，威马、长城为 V2G 示范先行者。
光储充或为主导模式，特斯拉/宁德时代/华为引领光储充产业方向
光储充一体化电站或主导充电基础设施发展方向。光储充一体化电站，是集光伏发电、储 能、充电于一身的源、网、荷、储新型电力系统，可实现：1）光伏发电自发自用；2）余 电储存；3）与储能结合，对峰谷电价差进行套利。光储充一体化电站利用夜间低谷电价进 行储能，在充电高峰期通过储能和市电一起为充电站供电，满足高峰期用电需求，以实现 削峰填谷，同时节省配电增容费用，增加新能源的消纳、弥补了太阳能发电不稳定的缺陷， 或将成为充电基础设施发展的主流方向。
光储充有效削峰填谷，较成熟的商业模式已经跑通。据《光储充电站经济调度规划与容量 配置分析》一文分析，其以日成本最低为目标，建立了考虑储能寿命折损的光储充电站运 行调度与容量配置模型，对1个配置10个120 kW 直流充电桩的光储充电站进行算例分析， 三种运营方案下的投资回收期为 11-13 年，可有效削峰填谷并兼顾电池寿命损耗，较成熟 的商业模式已经跑通。
龙头引领光储充产业方向，积极引入全液冷技术。特斯拉于 21 年 6 月/7 月分别在拉萨/上 海投建光储充一体化超充站，吹响新赛道号角；宁德时代随后布局，于 22 年 10 月携手星 云股份推出“宁德锂电小镇光储充检智能超充站”；华为则于 23 年 4 月发布新一代全液冷 超充架构。纵观三家光储充布局，从特斯拉到华为，我们看到光储充架构积极拥抱全液冷、 全模块化等新技术，并朝着车、桩、网融合协同方向持续演进，引入光储充智能调度算法， 助力充电网络迈入全面智能化。
V2G 潜力与挑战并存，威马/长城示范先行
V2G 的削峰填谷效果显著，有望成为能源转型支点。车网互动可分为四个阶段：无序充电 （V0G）—有序充电（V1G）—车网互动（V2G）—车网一体（VGl）。V2G 是指在电网负 荷低、电价低和电池需要充电时，由电动汽车充电和存储过剩能量；反之则由电动汽车通 过变流设备向电网馈电，实现能量双向互动。V2G 旨在将电动车打造为储能单元，有望成 为能源转型的支点，其削峰填谷效果显著，在相对脆弱的住宅区场景下，当 10%的电动汽 车参与 V2G 时，削峰填谷效果与 50%的电动汽车参与有序充电（V1G）的效果相当，且本 地配变无须增容。
用户侧海量分布式储能，兼具能量型和功率型储能优势。V2G 场景下，海量的电动汽车既 可作为用户侧的柔性负荷，又可以作为分布式电源设备，帮助调节电网用电负荷，削峰填 谷、消纳可再生能源，并为电网提供调频和备用等辅助服务。相较于其他电力储能方式， V2G 下规模化（万辆至千万辆）电动汽车可提供 MW 至 GW 级以上功率，小时级持续放电 时间，响应速度可达到秒级，兼具能量型和功率型储能优势，应用前景广阔。
潜力与挑战并存，26 年有望迎商业化落地。据国家信息中心发布的我国 V2G 发展阶段路 线图，20-25 年我国将开展≥500 辆的电动汽车与电网互动的示范运行；26 年后，V2G 将 逐步实现商业化推广。V2G 市场蓝海广阔，但短期商业化落地道阻且长，目前主要以政策 扶持下的示范项目为起点，探索可行的 V2G 商业模式。我们认为，其规模化落地瓶颈并非 在于反向馈电的技术本身，解读 V2G 落地痛点，可归为：
1）双向充电桩存量较少。车端向电网馈电时直流充电桩需逆向供电，而根据《中国能源报》 报道，国内仅 1000+台直流充电桩具备逆向充电功能，大规模改造直流充电桩的成本高。 2）V2G 分布式储能难以系统聚合。V2G 虽具备能量、功率优势，但电动汽车的储能为分 布式储能，相较于其他电力储能，发挥其聚合作用需要更为复杂的系统性解决方案，同时， 运营商需承担较高硬件设施建设的成本费用，以及后期运营过程中的运营及人工成本。
3）V2G 将加快动力电池衰减退化速度。电动汽车向电网馈电可视作一次放电过程，加入 V2G 模式后，电池因充放电次数增加，其衰减退化速度加快、电池寿命缩短，根据中国汽 车报，美国夏威夷自然能源研究所研究表明，在恒定功率下，V2G 会显著降低电池寿命至 5 年甚至以下。 4）受限于国内电力交易市场机制，V2G 盈利模式短期难以跑通。欧洲的 V2G 模式已相对 成熟，而英国作为欧洲 V2G 主要试点市场，其 V2G 试点项目可参与现货市场，允许车主 通过峰谷电价差来套利，而我国电力交易市场仍处于建设期，定价规则、跨省交易等配套 机制尚不健全，短期内 V2G 商业化模式难以跑通，V2G 蓝海市场尚待掘金。
威马/长城示范先行，特斯拉多方储备可切入 V2G 赛道。威马为首家应用 V2G 技术的造车 新势力，20 年 6 月通过全项 V2G 的车、桩实测及道路测试，率先实现 V2G 技术落地应用。 长城借助运营补贴积极探索 V2G 落地方案，旗下欧拉好猫已搭载 V2G 功能，为首款搭接 V2G 技术的量产车型。特斯拉目前在产品端、储能端以及商业模式方面均有所布局，Model 3 可支持双向充电，Powerwall/Megapack 储能产品矩阵形成，Autobidder 能源货币交易平 台推出，多方储备静待 V2G 平台铺开。
桩端：快充基建配套欠佳，低压充电桩亟需升压改造
为支撑快充渗透率向上，我们认为桩端发力点应聚焦在：1）快充车桩比现处于高位，往前 看，我们期待政策补贴催化，带动直流充电桩基建向好。2）快充桩利用率偏低，桩端利用 率与分布结构需同步优化，以加速快充应用落地。3）市场此前或并未充分认知充电桩服务 能力的重要性，高倍率快充桩服务效率有望反超传统加油站，同时 3C 高倍率充电桩有望 在 25 年左右大面积铺开，或与车端 800V 车型的放量节奏同频共振，合力加速快充渗透。 4）存量 500V 充电桩无法适配 800V 高压架构，低压充电桩有待升压改造，因充电模块无 需更换，升级成本&难度低，或较车端率先突破升级节点。
拨迷雾，政策是为桩端指明灯，静待多维指引兑现
发力点一：快充车桩比居于高位，桩端基建配套亟需改善。我们认为，对于快充车桩比的 度量，新能源汽车保有量与公共直流充电桩的比值是为首选，新能源汽车保有量与全部公 共充电桩的比值将乐观评估快充基建的配套情况。截止 23 年 6 月，我国新能源汽车保有量 达 1620 万辆，对应公共充电桩/公共直流充电桩数量为 214.9/90.8 万台，快充车桩比处于 18:1 的高位，相较于 22 年 6 月车桩比 15:1，有一定小幅上升。 综合车桩比上，21 年/22 年/23H1 车桩比为 3.0:1/2.5:1/2.4:1，与《新能源汽车产业发展规 划（2021-2035）》中指引的“到 25/30 年实现车桩比 2:1/1:1 的建设目标”尚有一定距离。
建设+运营补贴双轮驱动，桩端建设有望受政策推动进入正向循环。桩端的补贴主要为建设 补贴和运营补贴：建设补贴多为绝对数额补贴（上海市为百分比相对值补贴），直流桩补贴 额 200-400 元/kw；运营补贴不同地区差异较大，度电补贴从 0.05 元至 0.14 元不等。我们 认为补贴政策的落地有望直接驱动充电桩生产商、运营方，或带动产业链整体利润端优化， 中短期看，快充车桩比有望在政策补贴落地与“一车一桩”目标共振下持续改善。
发力点二：公共充电桩利用率低，地域结构失衡、内陆保有量少。我国公共充电桩利用率 偏低，21 年居住类/单位类/公建类充电桩平均利用率分别为 40.2%/46.4%/56.5%，但同比 呈上升趋势。此外，充电桩建设地域结构失衡，主要集中在沿海地区，广东/浙江/江苏/上海 保有量位居前 4（均超过 13 万台），部分内陆省市和西北地区保有量低至千台级水平，地域 结构失衡或在一定程度上抑制了快充渗透率的提升。
充电桩利用率稳健上行，构筑中长期核心增长动能。我们认为政策对于桩端基建的带动更 多体现在中短期，而长期来看，仍需要依赖行业内生增长动力。而充电桩利用率作为运营 端盈利的核心指标，我们期待利用率稳健提升以赋予充电桩行业发展动能，中期来看，行 业有望进入“政策+市场”双轮驱动阶段；长期来看，市场或接棒政策成为驱动主因。
发力点三：充电桩重视高倍率建设，25 年 3C 充电桩或为主流。因桩端前置投入大，桩端 建设需注重高倍率充电，以提高充电效率、单站服务能力，结合《中国电动汽车充电基础 设施发展战略与路线图研究（2021-2035）》，我们认为 3C 高倍率充电桩有望在 25 年左右 大面积铺开，或与车端 800V 车型的放量节奏同频共振，合力加速快充渗透： 1）23 年左右，3C+快充桩渗透中高端市场，2C 级别开始步入大众市场； 2）23-25 年，3C+快充桩进军主流市场，新建充电桩大部分具备 3C+充电能力； 3）25-30 年，大功率快充进入加速推广阶段，基本完成快充网络升级和覆盖； 4）30-35 年，实现 3C+超级快充在车辆端和充电设施端的全面普及。
市场或未充分认知充电桩服务能力重要性，高倍率快充站有望反超传统加油站。目前典型 城市中型加油站一般占地为 2500 ㎡，其中油罐区和营业区约 520 ㎡，配 4 通道 8 加注位， 年加油量 4000 吨，每小时最大服务能力 120 辆车/小时，每小时车辆行驶里程最大补给能 力 6 万公里。相比同等占地面积 2500 ㎡充电站，考虑配电和营业占地 760 ㎡，可配置 50 个快充车位，并发数是加油站约 6 倍。 伴随充电桩充电倍率提升，其服务能力有望超过传统加油站：2C 充电倍率下，充电站车辆 服务能力能达到加油站的 80%，里程服务能力能达到加油站的 64%；3C 充电倍率时，充 电站车辆服务能力是加油站的 1.2 倍，里程服务能力与加油站相当，日均利用小时达 2 小 时便可与加油站日均服务量相当。
思启示，存量低压充电桩需迭代，或较车端率先突破升级节点
直流充电桩趋于高压化，存量低压充电桩有待升压改造。21年高压直流充电桩占比约70%， 25 年高压直流充电桩占比有望达到 95%，直流充电桩高压化为未来趋势。而 800V 高压架 构车型无法直接兼容现有存量 500V 充电桩，需对充电桩的电压进行升压改造。因 1000V 以下充电桩结构高度相似，充电桩升级时仅需更换充电枪、线、直流熔丝、直流接触器等 次要配电器件，成本占比高达 50%的充电模块核心部件无需重新选型，升级成本&难度低。
桩端升级突破节点领先，迭代阻力较车端更小。因桩端的升级主要在充电枪、线、直流接 触器和熔丝等次要部件，目前已有成熟产品、仅需重新选型，桩端或较车端率先突破升级 节点，迭代阻力相对较小。核心充电模块上，优优绿能、华为、英飞源、永联等国内主流 充电模块厂商已陆续发布充电范围宽至 1000V 的充电模块，充电模块输出电压向 1000V 迈 进，充电模块效率或将提高至 98%，同时液冷散热技术可使得使用的电缆更细，将为主流 散热模式。
运营环节市场集中，整桩企业格局分散、海外布局加速中。由于投资成本较大、准入门槛 较高，我国充电桩运营市场集中度较高，截至 22 年 12 月，我国公共充电桩运营商 CR4 达 64.5%。整桩环节，国内市场竞争充分，导致国内利润率较低，加之各运营主体对于供应商 有地域偏好或者其余资质偏好，格局较为分散。海外市场则是由 AeroVironment 、ABB、 BP 等老牌电器厂主导，国内盛弘、道通、绿能慧充等企业也开始布局海外。
车端：全域高压持续演绎，材料零部件共升级
我们重申需秉持“木桶效应”的思维来看待快充的渗透，电网端、桩端的主线聚焦于适配 高电压，而车端则有两大任务。车端的改造不仅体现在打造 800V 高压架构，电池端充放 电倍率仍需同步提升，以打通快充应用的最后一公里，由此分别衍生出整车器件高压升级、 电池材料体系焕新两类需求。
材料体系焕新在即，负极性能突破打开倍率天花板
若以电池倍率提升为线索，解读对应的材料体系焕新需求，我们认为： 1）负极端：锂离子在石墨负极中的脱嵌速度为电池倍率的主要决定因素，为提升锂离子脱 嵌速度，衍生出对硅基负极（掺杂石墨负极）、单壁碳纳米管（搭配硅基负极使用）、碳包 覆（负极改性）的需求； 2）正极端：涂碳铝箔（涂覆厚度通常为 1um）可显著提高正极导电性、降低电池内阻，高 度适配大倍率快充； 3）导电剂：导电炭黑可弥补正极材料自身导电性较差的问题、保持负极材料反复膨胀收缩 后的导电性能，为主流锂电导电剂； 4）粘结剂：PAA 因机械强度更佳，具备有效控制硅膨胀、减少材料脱落、提升电池循环等 优势，可搭配硅基负极使用； 5）电解液：新型锂盐可提高系统导电率、安全性，衍生出对 LiFSI（搭配 LiPF6 混用）的 需求。
同时，我们认为硅基负极、碳纳米管、PAA、负极包覆、涂碳箔材、LiFSI 对于电池性能的 提升是多维度的，并非仅体现在倍率端，快充应用对电池端的要求也并不局限于这几种材 料中，芳纶涂覆、陶瓷隔膜、FEC 电解液成膜添加剂等也应运而生；此外结构方面，极耳 中置结构、多极耳卷绕、叠片技术均可提高电池快充速度。我们期待市场积极拥抱新技术 以加速产业进程，合力推动快充应用落地。
高倍率电池设计思路多样，考验电池厂系统工程能力
高倍率电池的打造为系统工程，负极、电解液多维创新。对于高倍率电池方案，宁德时代 引入新型负极&电解液材料，并在热管理、结构层面有所创新。宁德麒麟电池采用硅基负极、 新型锂盐、成膜添加剂在电池结构和热管理方案上有所创新，提高体积利用率和冷却效率， 印证了我们对材料体系焕新方向的判断。
麒麟电池采用 4 种新型材料，电池包结构同步升级。解析宁德 4C 麒麟电池在材料体系和结 构布局上的创新，三元版麒麟电池 1）采用高镍正极+硅基负极体系，2）为应对充放电过 程中硅体积膨胀问题，其导电材料采用了 1.5~2nm 管径的单壁碳纳米管，对硅负极束缚力 更强、导电网络更充分，即使硅负极颗粒发生体积膨胀并开始出现裂缝时，仍可通过单壁 碳纳米管保持良好连接；3）此外，麒麟电池的电解液采用 LiFSI，并使用 FEC 添加剂，在 负极形成氟化锂，离子半径小，可及时修复裂缝；4）热管理方面，麒麟电池将液冷系统和 隔热垫集成于多功能弹性夹层中置于电芯之间，相对于传统的整块铺设在电芯上方的液冷 板方案，换热面积扩大 4 倍，电芯的控温效率提升 50%；5）同时，立式冷却板打造横向相 对隔离空间，纵向电芯间有膨胀补偿片+绝热气凝胶，有效隔热实现“零热失控”。
石墨负极应用弊端初显，改性技术层出不穷
传统石墨负极在高倍率快充场景下暴露出多项弊端：1）石墨层状结构拉长 Li+扩散路径， 或限制高倍率应用场景。2）石墨嵌锂电位接近锂金属沉积电位，极易产生锂析出效应。3） 石墨层间连接力不足，结构稳定性差。
石墨改性策略层出不穷，硅基负极助力倍率突破。基于快充需求的石墨改性策略多样，碳 包覆、二次造粒、使用碳纳米管、添加硼酸等，本质上是通过物理/化学方式改变石墨形貌、 结构，以增大层间距、优化表面孔隙，提高锂离子迁移速率，实现高倍率充电。而硅基负 极是将硅以掺杂的方式加入至人造石墨中，碳作为分散基体、硅作为活性物质，形成复合 材料并结合结构设计（纳米化和多孔硅）等辅助工艺提供硅膨胀空间。理想将搭载的宁德 CTP 3.0 电池（4C 倍率+硅基负极）相较于阿维塔 11 搭载的宁德 CTP 2.0 电池（2.2C 倍 率+石墨改性），充电倍率已实现大幅突破，我们预计麒麟电池后续将落地更多快充车型。
碳包覆显著提升电池倍率，一体化布局助力降本增效
负极碳包覆可有效改善倍率性能： 负极表面包覆的原理：负极石墨材料和电解液之间相容性不佳，会导致溶剂分子插入石墨 片层而产生结构破坏，通过加入包覆材料可以在石墨表面形成一层“保护膜”，防止其与电 解液之间直接接触，约束和缓冲负极材料活性中心体积膨胀或者结构破坏，从而提高电池 的循环稳定性。表面包覆物主要包括无定形碳（软碳/硬碳）、金属和金属氧化物等，无定形 碳包覆多用于负极，金属类包覆多用于正极。
负极包覆提升倍率的途径：1）无定形碳的层间距比石墨大，可改善锂离子在其中的扩散性 能，2）可增加负极材料导电性、在负极中构筑锂离子的传输孔道，使其更加利于锂离子迁 移进而提高电池的倍率性能和循环性能。此外，无定形碳与溶剂接触，阻止溶剂分子随着 锂离子共嵌入导致石墨层剥离，扩大了电解液体系的选择范围并提高了负极材料的循环稳 定性。产业目前主要用硬碳（如炭黑等）包覆改性石墨材料，从而提高其快充性能。
负极包覆改善倍率指标：据华经产业研究院，当倍率低于 2C 时，包覆处理后的容量提升、 倍率改善更为明显；主流包覆比例上，负极包覆材料质量约占锂电池负极材料的 5%-15%， 质量占比视下游客户的工艺、产品类型不同而有所差异。
石油基沥青为主流包覆路线，一体化布局助力降本增效。技术路线上，负极包覆路线主要 分为两大类，1）传统石墨负极领域以包覆沥青为主，沥青基路线又可分为石油基/煤基可纺 沥青两种，石油基可纺沥青为现阶段主流包覆路线；2）硅负极领域主要采用 CVD 法、以 甲烷等气态碳源做气相沉积，包覆更加一致均匀，但成本较高、短期产业化程度较低。降 本路径上，行业龙头信德新材为石油基可纺沥青路线，通过一体化布局巩固成本优势，自 采乙烯焦油生产古马隆树脂原料，可节约树脂冷却造粒再熔融的能耗以及人工等成本，另 外生成的副产品也有助增厚收益。
涂碳铝箔提升正极导电性，高度适配快充场景
涂碳铝箔应用广泛，可提高正极导电性。涂碳铝箔即为在铝集流体上涂覆粘结剂和导电材 料的一种箔材，涂覆厚度一般为 1um，用于提高电池的循环倍率性能、降低电池阻抗、增 强涂层粘结强度（减小粘结剂导电剂的使用量）、同时提高集流体的抗氧化能力。涂碳铝箔 的核心壁垒在于导电涂层配方，即厂商需要生产出性能稳定、耐电压、耐电解液/氢氟酸腐 蚀、电导性强的功能涂层，并将其均匀涂覆在铝箔表面。
涂碳铝箔可提高导电性。相较于空白铝箔，涂碳铝箔可降低电池内阻 20%-70%不等，并提 高导电性。涂碳铝箔主要应用于 LFP，磷酸铁锂本身导电性较差，与光铝箔之间缺少传输 电子的桥梁，在铝箔表面进行涂碳处理后，涂碳层可粘结正极活性物质与铝箔，颗粒间相 互嵌入，从而提高正极导电性、降低电池内阻。 涂碳铝箔可提高倍率性能。涂碳层可以使铝箔表面均匀凹凸，增加了电解液中活性物质与 正极集流体之间的接触面积，提高电池充放电性能、适配大倍率快充。当充放电倍率逐步 提高，涂碳铝箔较空铝箔的优势更加明显，当倍率达到 10C 时，涂碳铝箔放电电压平台已 远高于空铝箔。
涂覆功能层轻薄化，带动电池结构集成化，CTP 渐为主流。功能涂层趋于轻薄化，为部分 弥补涂层变薄带来的电芯能量密度损失，电池包在空间层面针对利用率进行优化，电池包 技术从 MTP 发展到 CTP、CTC，零件的外形、材质、组合形式等呈现出高度一体化、集成 化趋势，逐渐提高空间利用率、增加电池电量、降低零部件成本。产业进程上，因下游搭 载麒麟 CTP 电池的极氪 001/极氪 009 已开启交付，CTP 逐渐步入舞台中央；而应用 CTC 电池技术的零跑 C01 已于 22 年 9 月发布，CTC 蓄势待发。
导电炭黑为主流导电剂，快充带来高性能炭黑新增需求
导电炭黑为主流锂电导电剂。目前锂电导电剂主要包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管和 石墨烯等，综合衡量电极电导率提升程度、制浆分散性能、配方用量、成本等特点，导电 炭黑的表现较好。从市场端应用来看，导电炭黑的渗透率最高，根据 GGII 数据，2022 年 中国动力电池市场以导电炭黑为主，中国动力电池导电剂中导电炭黑占比为 65%。
复合导电剂为长期趋势，快充浪潮下炭黑性能与用量或需提升。高压快充体系对于导电炭 黑的导电率提出高要求。技术方案来看，炭黑和碳纳米管的传导距离不同，具有互补性， 加入炭黑还可解决碳纳米管分散问题，因此复合导电剂可提高负极的导电性能、循环寿命 等，为未来长期趋势。SP+CNT 复合导电剂可显著提高首次放电比容量，30 次循环后容量 保持率达 94.2%，相较于单独使用 CNT/SP 高出 24.4%/4.5%。快充浪潮下，为实现更高倍 率，导电炭黑性能需进一步提升，吸油值、磁性杂质含量均需进一步优化，同时添加比例 也将小幅提升。
PAA 可搭配硅基负极使用，多重逻辑催化下产业进程加速
粘结剂是锂电池生产的重要辅材。粘结剂主要应用在正负极，可有效改善浆料在极片上的 附着力，稳定极片结构，改善电池性能。当前主流粘结剂有 PVDF、CMC、SBR、PAA 系 列（聚丙烯酸）等。 PAA 可替代 SBR 应用于石墨负极，亦可搭配硅基负极使用。PAA 粘结剂应用多点开花， 应用场景覆盖负极、正极、隔膜领域，1）石墨负极领域，PAA 型粘结剂主要替代 SBR 使 用，PAA 较 SBR 溶胀低（30% VS 100%），加入 PAA 型粘接剂后，SBR 在负极材料中的 应用质量占比将从 1%减少至 0.5%，同时可提高循环、首效（0.5-2%）；2）硅基负极领域， PAA 型粘结剂因机械强度更佳，具备有效控制硅膨胀、减少材料脱落、提升电池循环等优 势。3）磷酸铁锂正极领域，PAA 型粘结剂可替代 PVDF 提高循环性能。
三重利好逻辑催化，PAA 产业进程加速。22 年中国 PAA 系列粘结剂需求量超 0.5 万吨， 三重利好催化下，预计 25 年国内 PAA 型粘结剂需求将超 1.5 万吨： 1）降本需求带动。进口 SBR（45%固含量）产品均价超 40 万/吨，PAA 系列粘结剂粉体 价格在 20 万/吨左右，使用 PAA 粘结剂可降低 SBR 用量，实现降本； 2）降低供应链风险。国内负极粘结剂依赖进口 SBR，存在断供风险，而 PAA 系列粘接剂 国内已能够稳定供应，使用 PAA 粘接剂替代 SBR 可降低供应链风险； 3）下游需求高增。GGII 数据显示，25 年国内锂电池出货将超 1.8TWh，其中铁锂电池占 比超 60%，带动 PAA 粘结剂在正极材料的需求上升。
LiFSI 多维提高电池性能，是快充体系的不二之选
LiFSI 电导率高、热稳定性佳，是快充体系的更优选择。LiFSI 相较于 LiPF6，其电导率、 热稳定性均更佳，在倍率性能上，LiFSI 可提高电池倍率、更为适配快充；在安全性上，LiFSI 可使高电压正极等活性极强的电极材料保持稳定、提升电解液的阻燃性能。但目前因其制 取难度大、成本高（相较 LiPF6 高出近 60%），LiFSI 主要作为电解液添加剂少量地与 LiPF6 混合使用。
局部高压向全域高压演进，整车零部件全面升级
何谓 800V 高压架构？伴随整车对快充性能需求的提升，将整车电压平台提升至 800V 左右 而产生的整车电气架构叫做 800V 高压架构。800V 高压架构的实现形式有多种，但本质上 可归为 3 类：全域高压架构、局部高压架构、全域低压架构。使用 800V 高压架构，需解决 两个问题：1）800V 高压架构如何适配部分 400V 车载部件；2）800V 高压架构如何兼容 400V 充电桩，我们以不同架构应对两种问题的思路为线索，解读三种架构的定义和区别。
全域高压架构效率最高，局部高压架构形式灵活多变，全域低压架构升级成本最低。在高 压架构内部适配部分 400V 部件上，全域高压架构因电池、大小三电等所有高压部件均为 800V，无需 DC/DC 在部件中进行转换，整体架构的能量损耗少、效率高；局部高压架构 形式最为多样，仅电池为 800V，其余部件可为 800V 或者 400V，在适配 400V 部件时需使 用 DC/DC 来降压，因增加 DC/DC 故会带来能量损耗（DC/DC 转化效率无法达到 100%）； 全域低压架构中电池也为 400V，使用 2 个 400V 低压电池组，充电时串联 800V，放电时 并联 400V，其余部件也均为 400V，升级成本属三种架构中最低。 在高压架构兼容 400V 充电桩上，全域高压架构利用电机绕组和电机控制来实现升压功能， 而局部高压架构会额外增加用于升压的 DC/DC，两种方案均会造成软磁合金用量的增加。
全域高压架构或为终局，局部高压架构仅为过渡选择。早期车企推出的 800V 架构多为局 部高压/全域低压架构，具体而言，保时捷 Taycan 搭载的 800V 平台为局部高压架构，空调 压缩机沿用 400V；通用 Ultium 架构则为全域低压架构，通过 400V 电池包串并联切换实现 快充且无需升级大小三电等器件。但伴随比亚迪、东方岚图全域高压架构的发布，架构演 进趋势迎来拐点，小鹏扶摇更是升级为全域高压 SiC 架构，我们认为全域高压架构无冗余 升压装置，将提高系统能量转化效率，或为演进终局，局部高压架构仅为经济性考虑下的 过渡选择。
全域高压架构升级成本最高，大小三电升级为主要增量成本。我们估算 800V 全域高压/局 部高压/全域低压架构的升级增量成本，全域高压架构下，大小三电均需升级，同时 PTC、 空调压缩机、继电器、薄膜电容、熔断器等部件也需由 400V 升级至 800V，但因全域均为 800V，故高压附件间无需 DC/DC 降压；局部高压架构下新增 3 处 DC/DC 需求，分别用于 兼容 400V 充电桩升压、800V 高压配电盒 PDU 降压给 400V 空调压缩机，及 800V 高压配 电盒 PDU 降压给 400V PTC，同时也将带来合金软磁及薄膜电容等增量需求。全域低压架 构下，电池包无需升级。电池升级成本测算上，因快充电池的电芯成本比普通电池至少高 5%-7%，以 20 万左右电动车电池价格 6-8 万进行估算，电池升级成本约 3000-5600 元。
三种架构升级成本对比来看，全域高压架构电池包+零部件增量成本约 0.90-1.58 万元，局 部高压架构电池包+零部件增量成本约 0.72-1.08 万元，全域低压架构串联电芯增多，沿用 原有电池，仅需升级 BMS 系统，预计成本最低。中期来看，受限于升级成本，车企难以实 现将 800V 高压快充覆盖至 15 万元以内的车型，但有望在 20 万元以上价格带中加速渗透。
SiC MOS 成本加速下行，国产替代有望启航。短期来看，全域高压架构下车端器件升级成 本较高、增量成本主要来自 SiC MOSFET，SiC MOSFET 现阶段由国外厂商主导，国产 SiC MOSFET 仍处在探索阶段，在国产 SiC MOSFET 发展沃土的定位上，目前充电桩电源 模块中的 Si 基器件已基本被替换为 SiC，未来短期内国产 SiC 器件的发展将主要依靠充电 桩拉动，并逐步渗透至车规级水平，中长期来看，我们期待国产 SiC 厂商与下游主机厂互 相验证以进一步提高产品可靠性，有望助力全域架构升级大幅降本。
具体至全域架构升级的各零部件端，我们预计 800V 高压平台落地将伴随多处器件升级需 求，但最主要的变化为电机控制器、OBC、DC/DC 中 SiC MOS 取代 Si IGBT： 1）电机：绝缘、防腐蚀性能升级，扁线+油冷双重替代 2）电控+小三电：功率器件量价齐升，SiC MOSFET 为最大受益元器件；3）继电器：耐压、载流容量升级，价值增幅高达 40%； 4）高压连接器：高压升级铜用量减少，整体价值量基本持平； 5）薄膜电容：多电机+DC/DC 增量需求下，开启强增长周期； 6）熔断器：激励熔断器应用落地，需求高增带动 ASP 上行。
电机：绝缘、防腐蚀性能升级，扁线+油冷双重替代
为适配 800V 高压系统，电机绝缘能力、轴承防腐蚀性能亟需提高，电机绕组和冷却环节显 现双重替代逻辑——扁线电机替代圆线电机、油冷替代水冷： 定位高满槽率、高功率，扁线电机加速渗透。相较于圆线电机，扁线电机满槽率高出 20%， 致使整机最高效率提高约 2%，同时扁线电机的高功率区间更大，利于电池长续航。2022 年扁线电机出货量达 276.2 万套、占比 48%，扁线电机有望受益于性能优势加速渗透。 油冷受益于绝缘性佳，可直接接触电机散热冷却。水冷不可绝缘，故仅能在电机壳外壁水 套内进行散热；而油冷因其良好的绝缘性，可直接在电机内部进行接触散热，效果更佳， 是驱动电机散热首选。
电控+小三电：功率器件量价齐升，SiC MOSFET 为最大受益元器件
为适配 800V 高压系统，对功率器件的效率提出了更高的要求，车载功率器件需由 Si IGBT 升级至 SiC MOSFET，我们将其分拆为两个维度，解读 SiC MOSFET 替代的优势： 1） Si 至 SiC：SiC 在功率半导体层级有显著性能优势。 相比 Si 半导体，SiC 的禁带宽度是 Si 的 3 倍，使其具备在高温下稳定工作的能力；SiC 的 电场强度是 Si 的 15 倍，使其导通阻抗低，导通能耗降低；SiC 的电子饱和率是 Si 的 2 倍， 可支持更快的开关速度，开关能耗降低；SiC 的导热系数是 Si 的 3.5 倍，带来更好的散热 性能。
2） Si IGBT 至 SiC MOSFET：SiC MOSFET 可优化逆变器效率和整车能耗。 相比 Si IGBT，SiC MOSFET 逆变器损耗可降低 50%左右，提升电驱效率继而降低整车能 耗。分车型来看，从 A00 级别到大型 SUV 级别，SiC MOSFET 电驱可实现整车电耗降低 5%-7%，即同等容量电池下续航增加≥5%。800V 快充趋势下，功率器件量价齐升。单价上，SiC MOSFET 替代 Si IGBT，其价值量约 为 Si IGBT 的 3.5-3.8 倍；用量上，相较于仅主驱配置 SiC MOSFET，小三电等器件升级需 求同样迫切，整体用量增加 2-3 倍，量价齐升，SiC MOSFET 或为最大受益元器件。
继电器：耐压、载流容量升级，价值增幅高达 40%
保障电路安全冗余，耐压升级带来 40%价值增量。继电器是一种用小电流控制大电流运作 的开关，在电路中起到自动调节、转换电路、安全保护等作用。新能源车需要配置包括主 继电器、预充继电器、快充继电器、普通充电继电器、辅助继电器 5 类继电器，根据车型 及动力系统的不同，单车需配备 5-8 只高压直流继电器，在 800V 架构中，对继电器的耐压、 载流能力等要求有所提高，我们预计 800V 架构下单车高压继电器的价值量相比 400V 高出 40%。
高压连接器：高压升级铜用量减少，整体价值量基本持平
高压升级铜用量减少，整体价值量基本持平。高压连接器用于高压电流传输，遍布动力电 池、OBC、DC-DC 等高压单元。高压连接器技术壁垒之一在于平衡载流能力与温升问题。 高压连接器产热与电流相关，一般要求温升增量不能高于 50℃，若温度达到 105℃就会断 流，在控制温升增量的同时保持载流能力提升是高压连接器设计的核心诉求。400V 架构下， 整车需配置 15-20 个高压连接器，800V 架构下连接器用量略增加，但因高压升级后电流减 小，线束中铜用量减少，相比 400V 架构下单车价值量变化不大。
薄膜电容：多电机+DC/DC 增量需求下，薄膜电容开启强增长周期
单车配置 2-4 个薄膜电容，多电机趋势推动薄膜电容开启强增长周期。薄膜电容主要起滤 波的作用，应用在电驱逆变器、OBC、DC/DC 中。早期平滑电容器采用铝电解电容，但伴 随电机驱动电压提高，铝电解电容的耐压不足，薄膜电容器因其低损失、高耐电压、兼容 波纹电流等优异电气特性而逐渐成为主流，丰田 Prius 第二代产品开创了薄膜电容器替代先 河，比亚迪“秦”、特斯拉 Model 3 也均采用薄膜电容器。从配置数量上看，800V 快充车 型一般需配套 2-4 个薄膜电容，单车多电机+快充增加 DC/DC 趋势下，新增电机薄膜电容 或乘新能源之风，价值量持续提升。
熔断器：激励熔断器应用落地，需求高增带动 ASP 上行
新增激励熔断器应用场景，需求持续高增带动 ASP 上行。传统熔断器是串联在电路中的具 有自动切断故障电流的保护电器，不同车型应用熔断器品种不一，对应单车价值量差距较 大，乘用车一般配置大规格圆管熔断器（主回路）及小规格圆管熔断器（辅助回路），两者 市场单价约为 70 元/件及 15 元/件，测算出单车熔断器价值量为 185-285 元。但传统熔断 器分断能力有限、面对复杂工况易误动作，随着电路保护要求的提高，新型熔断器（激励 熔断器、智能熔断器等）正不断涌现：1）激励熔断器通过接收控制信号激发保护动作，22 年中熔电气激励熔断器单价为 101.2 元/件。2）智能熔断器可根据应用场景定制保护触发机 制，仍处于试验开发阶段，尚未规模化应用。
市场：800V 快充乘风而上，以点带面辐射千亿市场
基于我们测算，快充应用的辐射效应主要体现在桩端、车端细分市场，27 年桩端公共充电 桩投资规模可达 345.45 亿元，直流/交流公共充电桩投资额分别为 308.88/36.56 亿元；27 年车端辐射市场规模可达 974.87 亿 元 ， 材 料 焕 新 /器件升级相关市场有望达到 488.81/486.06 亿元，桩端+车端合计共 1320.32 亿元。
桩端基建迈入指引验证期，27E 公共充电桩新增投资 345 亿
我们以政策端车桩比指引为重要预测依据，据工信部此前规划 25 年/30 年车桩比实现 2.0/1.0，我们预计 27 年车桩比为 1.8，在充电桩结构上，因私人充电桩建设成本低，其扩 张速度高于公共充电桩，私人充电桩占比呈上升趋势，我们预计私人充电桩占比的增速将 逐步放缓，27 年维持在 72%左右。公共充电桩中直流/交流结构相对稳定，根据 22A 及 23H1 趋势，预计直流/交流公共充电桩的稳态结构为 42%/58%。我们测算 23-27E 的存量公共直 流 充 电 桩 数 量 为 108.3/139.9/176.8/219.8/263.9 万 台 ， 对 应 当 年 新 增 量 为 32.2/31.6/36.8/43.0/44.1 万 台 ； 23-27E 的 存 量 公 共 交 流 充 电 桩 数 量 为 149.6/193.3/244.1/303.5/364.4 万台，对应当年新增量为 46.0/43.7/50.9/59.4/60.9 万台， 27E 新增公共直流/交流充电桩投资规模为 308.88/36.56 亿元，合计 345.45 亿元。
快充带动车端材料焕新+器件升级，27E 市场规模高达 975 亿
我们预计 27E 快充带动车 974.87 亿元市场，其中材料焕新/器件升级的辐射规模达 488.81/488.06 亿元，其中硅基负极、电机电控+OBD+DC/DC 为各自单价值量最大的细分 市场，分别对应 383.71/334.31 亿元市场规模。
因 800V 车型中仅部分配置 4C 电池包或实现高压电气架构，故我们基于全球 800V 车型测 算其中实现 4C 电池及高压架构的车型，并以 4C 电池及高压架构车型来分别测算材料及零 部件市场。 我们假设 27 年全球新能源汽车销量为 3414 万辆（延续 2023 年 5 月 23 日报告《高景气依 旧，更看细分赛道阿尔法》预测），预计 800V 车型渗透率达到 40%，其中 4C 电池快充车 型渗透率为 30%，以单车带电量 89.2 度测算，则 4C 电池需求可达 365.43GWh，硅基负 极 / 单 壁 CNT/PAA/ 碳包覆 / 导电炭黑 /LiFSI/ 涂碳箔 市 场 规模分别为 383.71/13.70/6.85/8.47/4.87/26.90/44.32 亿元，预测核心假设为：
硅基负极：据石大胜华，1GWh 的 4680 电池消耗约 750 吨的硅碳负极材料，以此估计硅 基负极单耗； CNT（单壁）：预计硅基负极材料中单壁 CNT 粉体添加比例为 0.1%； PAA：据 GGII，硅基负极用 PAA 粘结剂添加比例一般在 2%左右。 负极包覆：因负极材料中负极包覆材料质量占比约为 11%时，充电循环性能最佳，我们以 此作为包覆比例；此外，据信德新材，下游负极生产企业负极包覆材料生产损耗率约为 11%； 导电炭黑：导电剂在正极/负极材料中的添加比例为 2%/1%，且因快充车型高镍三元、磷酸 铁锂体系（比亚迪刀片电池）均有，磷酸铁锂体系单耗更高，导电剂单耗取两者均值；
LiFSI：据天赐材料，1GWh 三元电池对应电解液使用量约 700-900 吨，LFP 单位用量稍多， 我们以 800 吨电解液/GWh 进行测算；添加比例上，LiFSI 在主流的电解液配方中的添加比 例为 2%-10%，预计当下比例为 2.2%并将逐年增加； 涂碳箔材：预计电池箔单耗约 450 吨/GWh，涂碳渗透率 55%。
我们预计高压架构打造对零部件辐射空间较大，27 年全球新能源汽车销量为 3414 万辆， 预计 800V 车型渗透率达到 40%，其中 800V 高压电气架构车型渗透率为 30%，测算 800V 高压架构车型可达 409.68 万辆，对应三合一+小三电/继电器/薄膜电容/熔断器/高压连接器 有望达 334.31/20.65/24.58/12.29/94.23 亿元，预测核心假设为：
电机电控+OBC+DC/DC：电驱动力总成集成化趋势下，目前自主品牌三合一电驱动多为 7000-9000 元，预计 SiC MOS 在国产替代、规模效应下价格有望下行；当下车载 OBC、 DC/DC 单价则以欣锐科技 22 年报中公布数据测算，并同样受益于 SiC MOS 的降本趋势； 继电器：单车需配备 5-8 只高压直流继电器，视车型及动力系统有所差异，我们以单车 6 只为测算基础，单价上，据宏发可转债募集说明书，预计新能源汽车用高压直流继电器未 来单价为 84 元/只；
薄膜电容：据法拉电子、尼吉康薄膜电容均价，电驱、OBC 及 DC/DC 薄膜电容单价为 300/150/80 元/件，同时预计 800V 高压部件升级带来单车价值量小幅上升，单车薄膜电容 价值量约 600 元； 熔断器：因单车用 3-8 件电力熔断器，预计单车价值量 250-300 元之间； 高压连接器：据电子发烧友，单车高压连接器价值量通常为 2200-2400 元，我们以 2300 元/辆测算。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
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