电气设备行业周报：高压快充时代加速开启，关注产业链发展新机遇

充电难题制约电动化进程，高压快充成为必然。在续航里程问题得到一定程度解决的情况下，新能源车充电体验仍需改进。第一，车桩比与规划目标仍有差距。根据工信部规划，2025年我国将实现车桩比2：1，2030年车桩比1：1。虽然近年来我国充电桩建设步伐加快，但依旧难以赶超新能源车产销速度，车桩比仍与工信部规划目标有一定差距。第二，充电桩利用率低。一方面，建设在偏远地区的充电桩无人问津，另一方面燃油车占位现象严重。第三，新能源车充电效率低。与燃油车的充能效率相比，当前新能源汽车充电速度仍无法满足消费者需求。 相较于增大电流方案，升高电压方案存在明显优势。根据公式P=UI，提升充电效率的方式有两种，分别是增大电流与升高电压。增大电流方案会造成散热管理难度上升、整车重量及成本大幅增加等问题。升高电压方案则可以规避大电流方案产生的损耗、散热、线路等问题，且实现相对更为容易，因此有望成为未来主流。 快充趋势明确，电池材料端或迎新机遇。1）负极：石墨负极具有缓慢的锂离子插层动力学和低锂化电压，直接用于快充电池存在扩散系数较低、析锂效应等问题，因此需要对负极进行改性，主要包括二次造粒、碳包覆、掺硅等三种改性方式。2）导电剂：导电剂可以增加活性物质之间的导电接触，提升锂电池中电子在电极中的传输速率，进而提升锂电池的倍率性能并改善循环寿命。3）电解液：电解液影响负极结构稳定性及SEI膜等结构，调节电解液体系是提高电池快充性能的有效策略。在大多数情况下，增加电解液的离子电导率有利于降低锂离子的溶剂化和去溶剂化活化能，从而提升充电效率。4）隔膜：隔膜的厚度、孔隙率和透气度对锂离子电池快充影响较大。在设计快充电池时，一般选择薄和高孔隙率的隔膜。 新能源汽车投资建议：1）各细分领域具备全球竞争力的稳健龙头：宁德时代、比亚迪、恩捷股份、璞泰来、天赐材料、科达利、德方纳米、中伟股份、先导智能等； 2）深耕动力及储能的二线锂电企业：亿纬锂能、国轩高科、派能科技、鹏辉能源、欣旺达、孚能科技等；3）锂电材料环节其它基本面优质标的：当升科技、容百科技、新宙邦、嘉元科技、格林美、多氟多等；4）受益于人形机器人的新能源汽车产业链：汇川技术、三花智控、拓普集团、鸣志电器等；5）产品驱动、引领智能的新势力：特斯拉、蔚来汽车、小鹏汽车、理想汽车等。 新能源发电投资建议：光伏板块建议关注几条主线：1）新电池片技术叠加一体化优势的组件企业：晶科能源、晶澳科技、天合光能、东方日升、隆基股份等；2）盈利确定性高，新型技术涌现的电池片环节：爱旭股份、钧达股份等；3）自身效率或具有量增逻辑的硅片企业：TCL中环、双良节能等；4）受益于总量提升以及储能环节的逆变器企业：阳光电源、锦浪科技、德业股份、固德威、昱能科技等。 5）受益需求高增的辅材环节：福斯特、福莱特、海优新材等。风电板块建议关注： 1）海风相关标的建议关注：起帆电缆、海力风电、振江股份；2）风电上游零部件商建议关注：广大特材、力星股份等；3）整机商建议关注：三一重能，明阳智能等。 工控及电力设备投资建议：建议重点关注特高压、虚拟电网等环节：国电南瑞、许继电气、平高电气、四方股份、思源电气等。 风险提示：原材料价格波动风险、疫情影响超预期风险、行业竞争加剧风险。 1.解决补能焦虑，800V高压快充时代开启 1.1.充电难题制约电动化进程，高压快充成为必然趋势 随着新能源汽车行业加速发展，消费者的接受程度不断提高，在续航里程问题得到一定程度解决的情况下，充电慢、充电不便成为消费者选择新能源汽车的主要顾虑。第一，车桩比与规划目标仍有差距。根据工信部规划，2025年我国将实现车桩比2：1，2030年车桩比1：1。虽然近年来我国充电桩建设步伐加快，但依旧难以赶超新能源车产销速度，车桩比仍与工信部规划目标有一定差距。第二，充电桩利用率低。一方面，建设在偏远地区的充电桩无人问津，另一方面燃油车占位现象严重。第三，新能源车充电效率低。与燃油车的充能效率相比，当前新能源汽车充电速度仍无法满足消费者需求。 图1：消费者对于新能源车的顾虑 图2：新能源车桩比 表1：部分车型续航里程与充电情况一览 1.2.高压快充存在优势，800V架构有望成为主流 800V高压路线是快充技术的发展趋势。快充原理即通过大功率直流电加快锂离子在正负极之间的迁移速度，根据公式P=UI，提升充电效率的方式有两种，分别是提升电流或提升电压。相较于提升电流方案，高电压凭借显著优势有望在未来成为主流。 1）增大电流：在现有常见400V充电电压下，若直接提升车载电源的充电功率，将导致两个方面的问题。一是在充电电压相对较低的情况下，充电电流的大幅增加，散热管理的难度将随之上升；二是随着充电电流的提升，整车的高压线束需使用直径更大的线缆以提高通流能力，同时整车的直流接触器、直流保险、PDU等部件亦需要使用更大通流能力的产品，势必造成整车重量及成本的大幅增加。此外，根据华为的一项研究结果显示，低电压大电流模式仅能在10%-20%SOC进行最大功率充电，在其他区间充电功率下降得非常迅速。根据以上种种原因，导致大电流方案缺少吸引力。比较之下高电压方案优势更显著。 2）升高电压：相较于常规400V充电系统，电压平台的提升对于整车系统具有积极意义。一是在同等电流的情况下，800V高压系统的充电功率及驱动功率可以大幅提升，显著提高整车性能；二是在同等功率的情况下，800V电压平台可以降低50%的电流，从而显著减少整车线束等零部件重量及成本和提升驱动效率。 此外，根据Future eDrive Technologies的测算，800V平台下100kwh的电池有望减重达25kg，减重的效果较为明显。综上，在目前新能源车电压普遍在400V左右的情况下，我们预计800V架构将成为未来主流选择。 图3：高电压助力平均车速提高 图4：提升到800V带来的电池减重 1.3.快充趋势明确，电池材料端或迎新机遇 在电池充电过程中，影响锂沉积和沉积结构（析锂）的因素包括锂离子在负极内的扩散速率、负极界面处电解质的浓度梯度以及电极或电解质界面的副反应。 因此实现快充的关键在于负极，从而衍生出对于导电剂、电解液和隔膜的需求。 1）负极：负极由于其缓慢的电化学反应动力学而被视为电池安全性和快速充电性能的限制因素。石墨具有优异的脱嵌锂可逆性以及较高的理论容量，被视为最有前途的锂离子电池负极材料，然而直接应用于快充电池存在扩散动力学不理想、析锂效应等技术瓶颈，因此需要对负极进行改性，主要包括二次造粒、碳包覆、掺硅等三种改性方式，其中碳包覆的多孔通道可以为锂离子提供更多传输路径，从而提升电池倍率性。 图5：石墨负极改性策略 2）导电剂：导电剂作为一种关键辅材，可以增加活性物质之间的导电接触，提升锂电池中电子在电极中的传输速率，进而提升锂电池的倍率性能并改善循环寿命。目前，碳纳米管、石墨烯、复合材料等已作为新型导电剂添加到锂电池中。 3）电解液：电解液影响负极结构稳定性及SEI膜等结构，调节电解液体系是提高电池快充性能的有效策略。溶剂化锂离子在电极或电解质界面的去溶剂化是决定电池快充能力的重要因素。在大多数情况下，增加电解液的离子电导率有利于降低锂离子的溶剂化和去溶剂化活化能，从而提升充电效率。 4）隔膜：隔膜的质量决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的倍率、循环以及安全性能等特性。为确保隔膜具有电子绝缘性、低电阻、高离子电导率、耐电解液腐蚀、高浸润性等性能，在选用隔膜时主要考察隔膜的厚度、孔隙率、透气率、浸润度、孔径、穿刺强度和热稳定性等指标。其中隔膜的厚度、孔隙率和透气度对锂离子电池快充影响较大。厚度薄，孔隙率大，透气度高时，锂离子从正极传输到负极的阻碍就小，充电过程中的极化作用就小。隔膜的厚度和孔隙率影响着锂离子电池的充电性能。在设计快充电池时，一般选择薄的和高孔隙率的隔膜。 1.4.行业数据跟踪 图6：钴粉和四氧化三钴价格（单位：万元/吨） 图7：电池级硫酸镍/钴/锰价格（单位：万元/吨） 图8：锂精矿价格（单位：美元/吨） 图9：电池碳酸锂和氢氧化锂价格（单位：万元/吨） 图10：正极材料价格（单位：万元/吨） 图11：前驱体材料价格（单位：万元/吨） 图12：隔膜价格（单位：元/平方米） 图13：电解液价格（单位：万元/吨） 图14：负极价格（单位：万元/吨） 图15：六氟磷酸锂价格（单位：万元/吨） 1.5.行业要闻及个股重要公告跟踪 表1：新能源汽车行业要闻追踪要闻简介 表2：新能源汽车行业个股公告追踪 2.新能源发电 新能源发电投资建议：重点推荐光伏板块，建议关注几条主线：1）具有量利齐升、新电池片技术叠加优势的一体化组件企业：晶科能源、隆基绿能、晶澳科技、天合光能；2）盈利确定性高，新型技术涌现的电池片环节：通威股份、爱旭股份、钧达股份等；3）自身效率或具有量增逻辑的硅片企业：TCL中环、双良节能；4）受益于总量提升的逆变器龙头企业：锦浪科技、阳光电源、德业股份；5）储能电池及供应商：宁德时代、亿纬锂能、派能科技等。风电板块建议关注：1）海风相关标的建议关注：起帆电缆、海力风电、振江股份；2）风电上游零部件商建议关注：广大特材、力星股份等；3）整机商建议关注：三一重能，明阳智能等。 2.1.行业数据跟踪 图16：多晶硅料价格（单位：元/公斤） 图17：单晶硅片价格（单位：元/片） 图18：单/多晶电池片价格（单位：元/瓦） 图19：光伏玻璃价格（单位：元/平方米） 2.2.行业要闻及个股重要公告跟踪 表3：新能源发电行业要闻追踪要闻简介 表4：新能源发电行业个股公告追踪 3.工控及电力设备 工控及电力设备投资建议：建议重点关注电力储能环节，关注新风光、金盘科技、四方股份、国电南瑞等。 3.1.行业数据跟踪 图20：工业制造业增加值当月同比变化 图21：工业增加值累计同比变化 图22：固定资产投资完成额累计同比增速情况 图23：长江有色市场铜价格趋势（元/吨） 表5：电力设备及工控行业要闻追踪要闻简介 表6：电力设备及工控行业个股公告追踪 4.本周板块行情（中信一级） 电力设备及新能源行业过去一周上涨+1.46%，涨跌幅居中信一级行业第19名，跑输沪深300指数3.01个百分点。输变电设备、配电设备、光伏、风电、核电、新能源汽车过去一周涨跌幅分别为-0.43%、+0.45%、+1.94%、+2.30%、+4.15%、+2.24%。 图24：中信指数一周涨跌幅 表7：细分行业一周涨跌幅 上周电力设备新能源板块涨幅前五分别为摩恩电气（9.64%）、汉钟精机（8.81%）、百利电气（8.30%）、明阳智能（6.87%）、中核科技（6.61%）。 跌幅前五名分别为新特电气（-21.45%）、迦南智能（-17.29%）、苏文电能（-11.29%）、炬华科技（-10.50%）、经纬辉开（-9.82%）。 图25：电力设备及新能源A股个股一周涨跌幅前5位及后5位 5.风险提示 原材料价格波动风险、疫情影响超预期风险、行业竞争加剧风险。