电力设备新能源行业800V高压快充新技术系列报告（二）：宁德时代“神行”4C超充电池发布，开启材料端技术进步新篇章20230817-光大证券-24页_1mb

宁德时代“神行”4C超充电池技术总结

核心内容

宁德时代于2023年8月16日发布了全球首款磷酸铁锂4C超充电池“神行”系列，标志着快充技术从高端车型向普通车型的普及。该电池实现充电10分钟，续航400公里（即“神行800里”），并具备良好的低温性能（-10°C下30分钟充电80%SOC），预计2023年底量产，2024年一季度上市。

主要观点

• 快充技术突破：宁德时代通过材料、结构、体系的全方位创新，成功实现4C超充，解决了电动车用户从先锋用户向大众用户转型过程中对补能效率的需求。
• 材料端升级需求：快充技术对电池材料提出了更高要求，涉及正极、负极、电解液、隔膜等多个环节的优化。
• 负极技术为核心：负极是实现快充的关键，宁德时代通过石墨快离子环、包覆材料、多梯度分层极片设计等技术提升负极性能。
• 电解液与隔膜优化：通过高导率电解液配方、溶剂化结构调控和高孔隙率隔膜等技术手段，提升锂离子传输效率和电池稳定性。
• 正极导电网络构建：采用超电子网正极技术，提升锂离子脱出效率，同时强调多晶结构优于单晶结构，低镍三元材料更适合快充。
• 产业链协同升级：高压快充技术需要电池、车辆、充电桩、电网等多端协同升级，预计电池及材料端将率先实现渗透率提升。

关键信息

负极技术

• 石墨快离子环：对石墨表面进行改性，增加锂离子交换的活性位点，提升快充性能。
• 多梯度分层极片设计：上层高孔隙率结构，下层高压实密度结构，兼顾快充与续航。
• 包覆材料用量提升：负极包覆材料用量增加，有助于提升快充能力和循环寿命。
• 硅负极潜力：硅负极具备更优的锂离子嵌入/脱出通道，但受限于体积膨胀和制造成本。

电解液技术

• LiFSI锂盐优势：LiFSI电解液具有更高的电导率，优于LiPF6、LiTFSI等其他锂盐。
• 添加剂优化：如LiBOB可改善SEI膜稳定性，提升快充性能和循环寿命。
• 溶剂化结构调控：抑制溶剂分子共嵌入，提升锂离子传输效率。

隔膜技术

• 高孔隙率隔膜：降低锂离子传输阻力，提升快充性能。
• 低迁曲度孔道：优化锂离子液相传输路径，提升整体充放电效率。

正极技术

• 超电子网正极：通过正极材料纳米化，提升锂离子脱出效率。
• 多晶优于单晶：多晶结构在快充性能上更具优势，单晶颗粒粒径较大，不利于快充。
• 压实密度影响：压实密度过小或过大均会影响电池快充性能，需优化以平衡内阻与电解液浸润能力。
• 导电剂需求提升：快充要求更高的导电剂含量或更完整的导电网络，如碳纳米管。

投资建议

• 信德新材：受益于负极包覆材料用量提升。
• 黑猫股份：正极导电网络对导电剂要求提升，受益明显。
• 天赐材料：LiFSI用量提升，具备投资价值。

风险提示

• 快充车型销量不及预期：若市场对快充需求增长不如预期，可能影响技术应用。
• 技术进步不及预期：快充技术需产业链协同升级，若部分环节技术发展滞后，可能影响推广。
• 产品价格持续下降：产能扩张和市场竞争可能导致产品价格下降，影响企业盈利能力。

技术趋势与未来展望

• 800V高压快充成为主流：解决消费者补能焦虑的关键技术，电池及材料端将率先受益。
• 电池-车-桩-网协同升级：后续充电桩大功率化、车端800V高压化将成为重点发展方向。

总结

宁德时代“神行”4C超充电池的发布，标志着快充技术从高端向大众市场的延伸，为电动车补能效率提升提供了重要支持。该技术通过材料端的多项创新，如负极包覆、电解液导电率提升、隔膜孔隙优化、正极导电网络构建等，实现了快充与续航的平衡。未来，随着快充技术的普及，相关材料企业将迎来发展机遇，但同时也需关注市场与技术风险。