動力電池と電池システムシリーズ報告(93):急速充電は電池材料システムのアップグレードを推進し、充電システムの大電力と高電圧の傾向をもたらす

電気自動車の充電時効は長航続に次ぐ重要な性能指標であり、完成車の消費体験の重要性は言うまでもない。現在、自動車企業と電池会社は、充電倍率を1 C-2 Cから4 C、さらには6 Cにアップグレードすることを推進している。急速充電には電池材料、特に負極関連材料のアップグレードが必要であると同時に、充電システムの大電力化を意味し、高電圧傾向と完成車の高圧電気システムのアップグレードも推進される。具体的には、負極材料は、二次造粒/炭化被覆を選択することができ、シリコン系材料とカーボンナノチューブ材料とをより大きな割合で混合することができる。一方、充電システムには液冷放熱や高圧装置と新型半導体装置の変化が現れる可能性がある。

急速充電は電池材料だけでなく、大電力と高圧の傾向ももたらす。現在、ほとんどの電気自動車の急速充電倍率は1 C-2 Cの間で、対応充電時間は0.5-1時間である。現在、自動車企業と電池企業は次々と4 C乃至6 C充電案をスタートさせ、もし応用に成功すれば、エネルギー効率の痛みは大幅に解消されるだろう。急速充電はシステム工学であり、まず電池に新たな挑戦をもたらし、電池材料システムの変更とアップグレードが必要である。第二に、急速充電も充電システムの大電力化を意味し、これはシステムの放熱、電力半導体装置に対してより高い要求を提出する、多くの自動車企業は基本的に800 V以上の高電圧プラットフォームの急速充電案を相次いで発表して充電電流を低減し、高圧化の傾向も推進している。

電池負極などの材料はアップグレードする必要があり、シリコン系材料とCNTの使用が増える可能性がある。電池の充電倍率は主に負極材料に依存し、電池の急速充電性能と負極比容量との間にtradeoff関係が存在することが多く、これは主に負極材料の粒径指標に依存する。主流の人工黒鉛負極材料は、二次造粒、炭化被覆、高比容量のシリコン基材料、天然黒鉛をドープし、カーボンナノチューブ導電剤を添加するなどして、高倍率と負極高比容量性能をバランスさせることが多い。現在、シリコン系材料とカーボンナノチューブとの混合割合は低く、これら2つの材料の使用強度は持続的に向上する可能性があると予想されている。同時にシリコン基負極原材料は一般的にナノシリコン粉末を採用し、性能がより優れ、製造の難しさとコストの面でも比較的に高い。

充電システムは大電力化高圧化へとグレードアップし、建設も強化する必要がある。充電システムの電力上昇に伴い、対応する電力半導体の要求はより高い、同時に、充電ガン端子及びケーブルの発熱量は急速に増加するため、大電力充電杭(一般的に120 kW以上)に液冷システムを採用する必要がある。充電電流の低減と放熱制御のために、多くの自動車企業は800 V以上の高電圧プラットフォームの急速充電案を発表し、高圧化傾向が加速し始めた、将来的には高出力、高電圧充電モジュール製品が差別化される可能性がある。現在、中国の杭比は約2.7:1で、割合が高く、新エネルギー自動車の保有量が比較的大きい地域では常に充電行列が発生していると試算されている。また、初期に出荷された一部の充電施設のパラメータが古くなっている場合は、更新が必要です。我々は20212025年中に* Shanxi Guoxin Energy Corporation Limited(600617) 自動車販売台数CAGRが36%前後であると試算し、もし2025年に杭比が1.5:12012025年に充電杭CAGRを45%近く建設するならば、社会全体で充電交換システムの投資強度を高める必要があることがわかる。

投資提案。負極を推薦または注目する: Shanghai Putailai New Energy Technology Co.Ltd(603659) 、ベイトリー、 Ningbo Shanshan Co.Ltd(600884) Shenzhen Xfh Technology Co.Ltd(300890) Jiangsu Boqian New Materials Stock Co.Ltd(605376) (有色)、CNT: Jiangsu Cnano Technology Co.Ltd(688116) Guangdong Dowstone Technology Co.Ltd(300409) (自動車)、充電杭とセット: Shenzhen Megmeet Electrical Co.Ltd(002851) Shenzhen Sinexcel Electric Co.Ltd(300693) Shenzhen Increase Technology Co.Ltd(300713) Suzhou Industrial Park Heshun Electric Co.Ltd(300141) Hangzhou Sunrise Technology Co.Ltd(300360) Zhejiang Yonggui Electric Equipment Co.Ltd(300351) (電子)、 Ningbo Shenglong Automotive Powertrain System Co.Ltd(603178) (自動車)など。

リスク提示:下流の需要が期待できず、製品価格が持続的に低下し、技術進歩が期待できない

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