新能源行业前瞻新技术之二：动力电池无热蔓延技术-华创证券.pdf-solarbe文库

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证券研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号行业研究电力设备及新能源 2022 年 09 月 29 日电力设备及新能源行业深度研究报告推荐（维持）前瞻新技术之二动力电池无热蔓延技术  新能源车的召回事件频发，安全问题成为达摩克里斯之剑。 2022 年 7 月比亚迪因电池安全问题召回 52928 辆唐 DM 车型；根据国家市场监督管理总局缺陷产品管理中心公布的数据梳理发现， 22H1 我国共发布相关汽车召回公告 61 个，涉及缺陷车辆约 254.7 万辆，其中在新能源汽车方面，共有 11 个品牌发布召回公告 16 个，涉及缺陷车辆超 32.49 万辆。安全问题迫使各行业加速推出 “无热蔓延 ”的电池技术方案。  各企业的无热蔓延技术方案差异性较大，材料热稳定性是根本，系统防护是设计重点。刀片电池的实验视频使得针刺成为评定电池安全的重要依据，针刺实验模拟的是电芯内部短路造成热量瞬间释放的过程。比亚迪选择全面切换至稳定性更佳的磷酸铁锂材料，其他选择三元材料的企业则希望通过加强电池系统防护设计，实现整包通过针刺实验。  三元材料的热防护解决方案可划分为三类 1. 第一类方案被动式防护，麒麟电池是典型。以疏堵结合（散热隔热）为设计中心，通过控制加强散热、隔热能力为主要技术手段，实现电池包内仅少量电芯热失控，整包外无明火。 2. 第二类方案主动式防护，喷淋系统与大数据监控。巧妙的电池系统冷却液管路设计，热失控时刻可精准灌注大量冷却液，实现主动定向灭火。后台大数据挖掘，充分利用电池系统智能管理与充电系统，主动发现、主动防护、尽早发现存在安全风险的电池。 3. 第三类方案提高材料级热稳定性，实现本征安全。提高正负极、隔膜、电解液、集流体等材料的热稳定性，目前已知可行的技术路线包括磷酸锰铁锂与三元混用、复合集流体等。  无热蔓延技术将逐步普及，动力电池及新能源车的安全性能都将大幅提升。有助于打消消费者对新能源车安全问题的顾虑，解决新能源车的安全短板，促进新能源车的销量。  投资建议安全问题改善有助于消除购买者的疑虑，促进新能源车销量，利好上下游产业链。建议关注 1）动力电池宁德时代； 2）磷酸锰铁锂正极德方纳米； 3）三元正极容百科技、厦钨新能、长远锂科、当升科技、振华科技； 4）隔膜星源材质； 5）复合集流体东威科技、万顺新材、鼎胜新材； 6）热管理高澜股份、银邦股份、科创新源； 7）电解液新宙邦。  风险提示新能源车销量不及预期、新车上市进程不及预期，原材料上涨过快削弱企业盈利、行业扩产过快加剧行业竞争、地缘政治、贸易摩擦阻碍海外供应链、安全事故影响企业产销。重点公司盈利预测、估值及投资评级 EPS（元） PE（倍） PB（倍）简称股价（元） 2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 2022E 评级宁德时代 429.50 10.40 15.48 19.44 41.29 27.74 22.09 9.63 强推德方纳米 304.10 10.79 15.43 19.68 28.20 19.71 15.45 6.28 强推星源材质 21.12 0.64 1.03 1.53 33.11 20.56 13.81 5.30 强推新宙邦 42.96 2.70 3.39 4.12 15.94 12.67 10.42 3.89 强推天赐材料 46.60 2.44 2.92 3.70 19.11 15.95 12.58 7.67 强推中一科技 72.76 4.77 7.72 12.42 15.25 9.42 5.86 1.78 强推资料来源 Wind，华创证券预测注股价为 2022 年 9 月 27 日收盘价证券分析师黄麟邮箱 huanglin1hcyjs.com 执业编号 S0360522080001 联系人苏千叶邮箱 suqianyehcyjs.com 行业基本数据占比股票家数只 296 0.04 总市值亿元 64,485.07 7.57 流通市值亿元 50,736.56 7.90 相对指数表现 1M 6M 12M 绝对表现 -13.4 -3.3 -14.1 相对表现 -6.6 4.4 7.5 相关研究报告前瞻新技术之一 4680 电芯拆解报告 2022-09-26 光伏行业周报（ 20220919-20220925）欧洲能源政策进一步推动光伏景气度上行 2022-09-25 太阳能行业重大事项点评欧洲能源政策有望进一步推动分布式装机渗透率上升 2022-09-25 -34 -16 1 18 21/09 21/12 22/02 22/05 22/07 22/09 2021-09-282022-09-27 电力设备及新能源沪深 300 华创证券研究所电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号投资主题报告亮点探究动力电池安全问题的解决方案，消除公众的担忧。新能源车的渗透率持续攀升，同时伴随着时有发生的着火及召回事件刺激着公众神经，市场上关于专门针对动力电池无热蔓延技术的研究报告较少。本篇报告是专门针对动力电池无热蔓延技术的研究报告，剖析动力电池无热蔓延技术的设计方案及各零部件的作用，指明未来的发展方向，有助于打消消费者对电动车安全问题的担忧。投资逻辑无热蔓延技术新增的零件主要为热管理及新技术等。安全问题改善后利好整个新能源车产业链，尤其是高镍正极材料。热管理包括抗冲击材料云母板、硅胶垫等；隔热材料云母板、气凝胶；导热材料液冷板；以及泄压阀等。新技术包括磷酸铁锰锂、复合集流体等，都处于量产前夕，市场前进广阔。电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 3 目录一、电动车起火事件频发影响行业健康发展 . 5 （一）新能源车安全问题频上头条，引发公众关注 . 5 （二）新国标增加逃生时间要求，无热蔓延成为行业共识 . 5 二、无热蔓延技术思路解析 . 7 （一）电池热失控的诱因及机理分析热力电滥用导致产热显著大于散热，持续升温最终引发热失控 . 7 （二）电池系统热失控安全等级分级，铁锂接近本征安全 . 8 三、三类无热蔓延技术方案新能源车安全问题有望大幅改善 . 10 （一）无热蔓延设计要点 . 10 （二）第一类被动防护，疏堵结合，麒麟电池为典型设计 . 10 1、冲击及气体倒置电芯避免高温气体侵入乘客舱 . 10 2、热首创大面液冷板方案，可实现急速降温 . 11 3、电压、液体及固体麒麟电池的设计难点 . 12 （三）第二类主动防护，定向喷淋系统精准灭火；数据挖掘、提早发现隐患电池 . 12 （四）第三类本征安全，实现材料超高热稳定性 . 13 1、磷酸锰铁锂材料与三元材料混用，电芯可过针刺 . 13 2、复合集流体材料，大幅改善安全性，处于量产前夕 . 15 电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 4 图表目录图表 1 林志颖车祸事件 . 5 图表 2 各企业的无热蔓延技术 . 5 图表 3 锂离子电池火灾诱因图解 . 7 图表 4 LiCoO2/石墨电池热失控过程总览图 . 7 图表 5 电芯热失控过程图 . 8 图表 6 清华大学定义的电池系统热失控安全 . 8 图表 7 热失控防护设计 . 9 图表 8 不同锂电高温状态下产热量对比曲线 . 9 图表 9 针刺实验对比 . 9 图表 10 热失控防护要素 . 10 图表 11 麒麟倒置电芯 . 11 图表 12 麒麟倒置电芯泄压阀朝下 . 11 图表 13 麒麟电池底部多合一设计 . 11 图表 14 电芯大面冷却技术 . 12 图表 15 电芯大面冷却技术 . 12 图表 16 麒麟电池底部三合一模块 . 12 图表 17 喷淋系统示意图 . 13 图表 18 喷淋系统局部特写 . 13 图表 19 车联网平台数据 . 13 图表 20 橄榄石型磷酸铁锂（ LiFePO4）结构示意图 . 14 图表 21 橄榄石型磷酸锰铁锂（ LiFe0.5Mn0.5PO4）结构示意图 . 14 图表 22 磷酸铁锂与磷酸锰铁锂的充放电曲线 . 14 图表 23 三元极片断面图 . 15 图表 24 三元材料混合磷酸锰铁锂材料断面图 . 15 图表 25 磷酸锰铁锂与三元混合电芯可过针刺实验 . 15 图表 26 传统集流体与复合集流体示意图 . 16 图表 27 复合集流体与传统集流体电芯的针刺实验 . 16 电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 5 一、电动车起火事件频发影响行业健康发展（一）新能源车安全问题频上头条，引发公众关注公众人物车祸事件引发消费者对新能源车安全问题的关注。 7 月 22 日中国台湾省桃园市著名歌手林志颖驾驶特斯拉发生自撞意外，所幸附近几名工人合力将驾驶员救出，救出 5 秒后，车辆开始发生大火燃烧。图表 1 林志颖车祸事件资料来源盐财经，华创证券起火事故频发，自媒体锂猫实验室做了一组有关今年以来的新能源车起火的统计数据， 2022 年 1 月 10 日 -7 月 22 日，共发生了 47 起经媒体报道过的新能源车自燃事件。众多知名车企榜上有名。（二）新国标增加逃生时间要求，无热蔓延成为行业共识新国标增加逃生 5 分钟要求，保障司乘安全。新国标 GB 18384-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求已于 2021 年 1 月 1 日起开始实施，新国标中增加了电池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在 5 分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。逃生 5 分钟是底线，针刺实验成为普遍评估标准。热失控的定义是电池发生不可控的剧烈放热反应，由热失控发其他电池热失控称之为热扩散或者热蔓延。刀片电池发布会上的针刺实验视频深深刺激了公众神经，众多车企开始密集发布无热蔓延电池技术方案，图表 2 各企业的无热蔓延技术发布时间企业备注 2020-03 比亚迪刀片电池可以通过针刺实验 2020-12 蜂巢能源 “ 果冻电池”的耐热温度提高至 150° C，同时具备“自愈合”特性，在实验室样品满电针刺测试中，可实现 “不起火、不冒烟、自愈合”。 2021-04 广汽新能源 “弹匣电池 ”，可通过电池包针刺实验 2021-09 长城汽车发布大禹电池，号称是永不起火、永不爆炸的电池 2021-09 岚图汽车发布琥珀电池和云母电池，分别做到 30 分钟乃至静置 50 天 “不起火、不爆炸 ” 2022-06 上汽集团魔方电池成功挑战了针刺实验，在钢针刺入电池包触发热失控后，被刺的电池包出现冒烟现象，但没电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 6 有起火、爆炸，也没有出现热蔓延现象。 2022-06 宁德时代麒麟电池首创大面冷却方案，在极端情况时，电芯可急速降温，有效阻隔电芯间的异常热量传导。资料来源电动汽车观察家，车市红点，界面新闻，新浪汽车，华创证券电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 7 二、无热蔓延技术思路解析（一）电池热失控的诱因及机理分析热力电滥用导致产热显著大于散热，持续升温最终引发热失控锂离子电池的滥用可分为三类机械滥用（包括挤压、针刺和碰撞等）、电滥用（内部短路、过放电和过充等）和热滥用（过热等）；三种滥用形式可能导致热失控的共同环节内部短路，最终由于电极活性物质之间的相互作用而导致热失控。当电池失控时，其他可燃气体产品和电解液蒸汽和阳极产生的氧气在高温下与空气混合，当电池失控形成火灾三角形，即燃烧或爆炸。电池升温过程中材料逐步发生反应进一步推高电池温度。从微观角度分析 LiCoO2/石墨电池的热失控过程 . 1 69℃负极表面的 SEI 膜开始分解，负极材料与电解液之间的副反应加剧。 2 100℃负极材料与有机溶剂之间的副反应加剧。 3 130℃隔膜逐步熔化导致电池短路。 4 200℃正负极开始发生剧烈分解反应，电解液发生剧烈的氧化反应，释放出大量的热，出现高温和大量气体，电池发生燃烧爆炸。图表 3 锂离子电池火灾诱因图解图表 4 LiCoO2/石墨电池热失控过程总览图资料来源孙金华、王青松、毛斌斌，锂离子电池热失控机理、火灾特性及防控策略研究燃烧科学与技术资料来源孙金华、王青松、毛斌斌，锂离子电池热失控机理、火灾特性及防控策略研究从电芯外部分析，锂离子电池热失控产物喷射是一种复杂的多相的瞬态射流。欧阳明高院士通过高速摄像机对电芯热失控过程进行实物拍摄，电芯在经历长达 50min 的加热后，内部压力逐渐聚集，达到泄压阀开启压力（ 0.5Mpa），泄压阀被瞬间（ 0.4ms）冲破，高速气流产生的剪切力携带液态电解液喷射而出并雾化，在安全释放阀开启后，电池由闭口系统转变为开口系统，此时电池温度远高于电解液沸点，因此在电解液喷射的过程中内部电解液迅速蒸发，形成新一轮的喷射，此时为雾状喷射产物的喷出，当电解液消耗殆尽时，第 1 次喷发过程衰减，随着电池内部产气反应维持射流状态，此时可以观察到气体、液体混合喷射的特征。电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 8 图表 5 电芯热失控过程图资料来源张亚军，李成，李伟峰，欧阳明高锂离子动力电池中等荷电状态下热失控产物喷发过程研究，转引自车知知大模组、 CTP/CTC 电池系统技术培训，华创证券（二）电池系统热失控安全等级分级，铁锂接近本征安全欧阳明高院士将动力电池系统热失控安全分为三类本征安全、主动安全、被动安全。 1 本征安全从单体电池的热失控机理着手，从材料层设计和制造的角度加以解决。 2 主动安全充分利用电池系统智能管理与充电系统，主动发现、主动防护 3 被动安全单体电池热失控之后，用系统热管理的办法，也就是隔热和散热的办法，让电池包不燃烧。图表 6 清华大学定义的电池系统热失控安全资料来源欧阳明高 . 动力电池热失控抑制研究进展，华创证券电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 9 电池安全可分为多个层级材料、电芯、模组、电池系统、整车系统。在任何一个层级阻隔热失控，即可以实现 “无热蔓延 ”。不同企业选择的路径有所差异，但殊途同归，比亚迪选择的是使用高热稳定性的材料，即三元材料切换为铁锂材料；上汽、宁德时代等选择的是电池包过针刺试验。材料级的安全是本征安全，系统级防护是材料安全性能不足的条件下的被迫选择。图表 7 热失控防护设计资料来源电动汽车观察家，车知知大模组、 CTP/CTC 电池系统技术培训，华创证券铁锂材料的安全性能优异。根据不同锂电材料高温状态产热量对比曲线分析，磷酸铁锂高温产热峰不明显，峰值产热功率仅 1W 左右，高温或高压下，三元易析氧加剧燃烧，峰值产热功速率约 80W/min，容易触发爆炸式燃烧秒级，系统难以反应控制，总产热量方面，磷酸铁锂显著低于三元、锰酸锂等材料（产热功率曲线与横轴的面积代表总产热量）。铁锂电芯接近实现本征安全。铁锂电芯虽然可以通过针刺实验，但也仅能代表电池自燃的概率低、起火逃生窗口时间长。铁锂材料的安全性能优异，但是在电池成组后存在高压击穿、电解液可燃等风险。比亚迪刀片电池发布会使得针刺成为 “网红实验 ”，刀片电池可通过针刺实验，但依然发生了着火事件，也侧面证实了铁锂电芯并非完全实现了本征安全。图表 8 不同锂电高温状态下产热量对比曲线图表 9 针刺实验对比资料来源王波锂电池数据中心未来发展应用展望资料来源比亚迪刀片电池发布会电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 10 三、三类无热蔓延技术方案新能源车安全问题有望大幅改善（一）无热蔓延设计要点热失控防护的主要设计包括热、冲击、气体、电压、液体和固体等。无热蔓延设计对材料、结构、零部件等都会提出更高的要求。  热主要是电芯间的热量阻隔及电芯开阀后对其他零部件（主要是电池包上盖）的高温炙烤，对应解决方案是电芯间热管理材料，电池包上盖换成抗高温的材料或者新增隔热材料；  冲击电芯开阀后气、液、固混合物高温高速冲击，主要是电池包上盖的结构强度设计能够承受电芯开阀时刻的冲击力。  气体电池包内部形成高压，设计应该考虑良好的烟道、泄压阀，否则内部压力过大会造成结构件撕裂。  电压电池包内部所有高压零件应考虑是否会被高温高压的气体等腐蚀或造成短路。  液体和固体主要是避免短路风险以及堵塞泄压阀的风险。（二）第一类被动防护，疏堵结合，麒麟电池为典型设计第一代热失控防护还是以被动防护为主，典型代表为麒麟电池。通过疏堵结合（加强散热、隔热能力）为主要技术手段，实现电池包内仅少量电芯热失控，整包外无明火。 1、冲击及气体倒置电芯避免高温气体侵入乘客舱麒麟电池采用导致电芯的方案，泄压阀朝下。在电芯发生风险时，泄压阀喷出的高温火焰可达 1300℃，常规设计泄压阀朝上，为了避免火焰侵入乘客舱，必须在电芯及乘客舱之间设计防火层，增加了设计难点、成本，降低了能量密度。麒麟电池泄压阀朝下，火焰朝下喷发，不会威胁到乘客舱，同时电池下托盘的结构强度显著高于电池上盖，能够有效抗击高温气体冲击，倒置电芯的安全性能显著提升。图表 10 热失控防护要素资料来源车知知大模组、 CTP/CTC 电池系统技术培训，华创证券电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 11 图表 11 麒麟倒置电芯图表 12 麒麟倒置电芯泄压阀朝下资料来源 CATL 宁德时代公众号资料来源 CATL 宁德时代公众号麒麟电池底部设置排气通道，通过排气通道及时排出高温气体。麒麟电池创新性的将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块进行智能分布，在保证了高度方向空间利用率的同时，进一步提升了电池安全性能。图表 13 麒麟电池底部多合一设计资料来源 CATL 宁德时代公众号 2、热首创大面液冷板方案，可实现急速降温为了防止单个电芯热失控后引燃其他电芯，必须在电芯中间增加防火措施。常规设计是在电芯中间加入气凝胶等隔热材料，增加成本的同时降低了体积利用率。麒麟电池创新性的采用大面冷却的技术，在电芯发生热失控的同时，通过液冷板的冷却液流动，及时将热量排出，使得失效电芯的周边电芯温度保持在安全范围内，从而实现无热蔓延。电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 12 图表 14 电芯大面冷却技术图表 15 电芯大面冷却技术资料来源 CATL 宁德时代公众号资料来源 CATL 宁德时代公众号 3、电压、液体及固体麒麟电池的设计难点倒置电芯方案不利于高压防护。麒麟电池将结构防护、高压连接、热失控排气等功能集成为底部三合一模块，如果发生冷却液泄漏，极易造成高压短路防线，此外底部磕碰的保护也是难点。图表 16 麒麟电池底部三合一模块资料来源 CATL 宁德时代公众号，华创证券（三）第二类主动防护，定向喷淋系统精准灭火；数据挖掘、提早发现隐患电池主动式喷淋系统，实现精准灭火。根据宁德时代的专利显示，在电芯的泄压阀正上方布置液冷系统，当电芯发生热失控时，从泄压阀处喷发的高温气体能够融化液冷管路，冷却液利用自身重力实现精准灭火。电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 13 图表 17 喷淋系统示意图图表 18 喷淋系统局部特写资料来源国家知识产权局官网，专利号 CN112331990A 资料来源国家知识产权局官网，专利号 CN112331990A 基于车联网数据能够提升热失控预警能力，实现实时动力电池故障诊断和安全预警。动力电池基于监控平台大数据的动力电池安全预警、电池热失控扩散防护等新技术，对其安全性具有重要意义。通过大数据分析，实现机理数据双驱动的故障诊断与安全预警。对时间、电流、电压、温度等基础数据的采集，分析既有发生故障案例，追溯故障源头，提前发现车辆故障，保障用户生命安全，并通过将故障日志给到动力电池研发部门，也可以为车辆本身提供改进方向，有助于规范产品安全性设计。图表 19 车联网平台数据资料来源彩虹无线（四）第三类本征安全，实现材料超高热稳定性 1、磷酸锰铁锂材料与三元材料混用，电芯可过针刺磷酸锰铁锂与磷酸铁锂同为稳定的橄榄石结构，是磷酸铁锂的升级。磷酸锰铁锂简称 LMFP（ LiMnxFe1-xPO4），可以理解为磷酸铁锂（ LFP， LiFePO4 ）将部分铁替换成锰，电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 14 原有的 FeO6 八面体结构中的一部分变成了 MnO6，其稳定的橄榄石结构不发生改变。图表 20 橄榄石型磷酸铁锂（ LiFePO4）结构示意图图表 21 橄榄石型磷酸锰铁锂（ LiFe0.5Mn0.5PO4）结构示意图资料来源李渊，李绍敏，陈亮，刘恒锂电池正极材料磷酸铁锂的研究现状与展望资料来源庄慧，酸锰铁锂基正极材料的组成调控、制备优化与电化学性能研究磷酸锰铁锂的电压平台与三元材料基本相同，高于磷酸铁锂材料。锰的加入使得正极材料在克容量不变的情况下电压升高，从而使得能量密度（能量密度电压平台 x 容量密度）提升 10-20，应用意义在于保持铁锂成本、安全优势的前提下对电池性能进一步提升。图表 22 磷酸铁锂与磷酸锰铁锂的充放电曲线资料来源华谊集团，转引自 Super 锂电池公众号（原名数字交易模型）磷酸锰铁锂与三元材料混用能够大幅提升三元材料的热稳定性。磷酸锰铁锂的热稳定性与磷酸铁锂基本一致，且磷酸锰铁锂材料的粒径远小于三元材料，在混合后能够有效包裹三元材料，提升三元材料的热稳定性。电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 15 图表 23 三元极片断面图图表 24 三元材料混合磷酸锰铁锂材料断面图资料来源华谊集团，转引自 Super 锂电池公众号资料来源华谊集团，转引自 Super 锂电池公众号磷酸锰铁锂与三元混合电芯可过针刺实验。根据天津斯科兰德的实验数据，在用 80NMC 20LMFP 的混合材料，制备成的 14500 圆柱电池做针刺测试，电池不燃烧、不爆炸、温度在 70℃以下，安全性良好。图表 25 磷酸锰铁锂与三元混合电芯可过针刺实验资料来源天津斯科兰德，转引自 Super 锂电池公众号（原名数字交易模型） 2、复合集流体材料，大幅改善安全性，处于量产前夕电解铜箔存在容量降低、电池热失控等安全隐患。在锂电池行业中，目前主流采用的负极集流体为厚度 6-9um 左右的纯铜电解铜箔。电池充放电使用过程中，负极材料体积也电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 16 随之变化，作为负极集流体的铜箔也会不断拉伸收缩，负极材料可能脱落引起容量降低，性能下降，电阻增加，产热增加等安全隐患。另外电池由于枝晶生长、外力等原因受损引起热失控后，存在电池爆燃的安全风险。复合集流体的作用与保险相似，针刺后针刺位点迅速断开，从而保证了电池的安全。 PET 复合铝膜和铜箔是传统锂电池集流体（铝箔和铜箔）的良好替代材料。其中复合铝箔是传统铝箔厚度的 1/2，且重量更轻；复合铜箔是传统铜箔厚度的 3/4，同样重量更轻。对锂电池能量密度提升，安全性提升，成本降低具有重要的意义，市场前景广阔。并且该技术具备较大的普适性，复合铜箔、铝箔等其他复合膜材料也能使用该技术。图表 26 传统集流体与复合集流体示意图资料来源华创证券制图复合铜箔具备 4 大优点  高安全复合铜箔中间的塑料隔膜层可以大大提高电池的燃烧安全性。  高比容同等情况下，铜的用量只有原来的 1/31/5，部分铜替换成塑料，带来电池重量的减轻，从而增加电池的能量密度；  长寿命减少金属收缩引起的活性物质脱落，能提升电池循环寿命；  强兼容适用于锂电池的环境。图表 27 复合集流体与传统集流体电芯的针刺实验资料来源新能源汽车动力电池，华创证券电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 17 复合集流体还处于量产的前夜。目前也面临如下的问题  箔材穿孔金属在磁控和蒸镀到 PET 材料过程中因为有高温的金属熔融物，可能飞溅熔穿箔材形成通孔。  存在产能瓶颈由于磁控和蒸镀的节拍限制，目前复合箔的单位设备效率不及传统箔材，这在产品放量的过程中会存在明显瓶颈。  电池内阻增大，电池的输出功率受影响。相比于金属箔，复合箔的 PET 和金属存在较大的接触电阻，同时由于阻燃剂等介质的引入，电池的电阻会有所增加。  电池制造需新增工序。因为 PET 材料的引入，常规的电池生产工艺无法直接平移。在极片制作过程中，需要至少增加一个转接焊工序，用来制造极片的极耳，电池的制造成本会增加。电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 18 电力设备新能源小组团队介绍中游制造组组长，电力设备新能源首席研究员黄麟吉林大学材料化学博士，深圳大学材料学博士后，曾任职于新时代证券 /方正证券 /德邦证券研究所。 2022 年加入华创证券研究所。高级研究员盛炜墨尔本大学金融专业硕士，入行 5 年，其中买方经验 2 年。 2022 年加入华创证券研究所。高级研究员苏千叶中南大学硕士，研究方向锂电池，曾任上汽新能源动力电池工程师、德邦电新研究员， 2022 年加入华创证券研究所。高级研究员何家金上海大学硕士。 2 年电新研究经验，曾任职于方正证券研究所、德邦证券研究所， 2022 年加入华创证券研究所。高级研究员吴含中山大学金融学学士，伦敦大学国王学院金融硕士。 1 年产业， 2 年电新研究经验，曾任职于西部证券研究所、明阳智能投关部、德邦证券研究所。 2022 年加入华创证券研究所。研究员梁旭武汉大学物理学本科，港中文金融硕士，曾任职于德邦证券研究所。 2022 年加入华创证券研究所。研究员张家栋重庆大学工学学士，香港中文大学（深圳）经济学硕士。曾任职于中广核、德邦证券研究所。 2022 年加入华创证券研究所。助理研究员代昌祺西北农林科技大学金融学硕士，曾任职于德邦证券研究所。 2022 年加入华创证券研究所。电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 19 华创证券机构销售通讯录地区姓名职务办公电话企业邮箱北京机构销售部张昱洁副总经理、北京机构销售总监 010-63214682 zhangyujiehcyjs.com 张菲菲公募机构副总监 010-63214682 zhangfeifeihcyjs.com 侯春钰高级销售经理 010-63214682 houchunyuhcyjs.com 刘懿高级销售经理 010-63214682 liuyihcyjs.com 过云龙高级销售经理 010-63214682 guoyunlonghcyjs.com 侯斌销售经理 010-63214682 houbinhcyjs.com 车一哲销售经理 cheyizhehcyjs.com 蔡依林销售经理 010-66500808 caiyilinhcyjs.com 刘颖销售经理 010-66500821 liuying5hcyjs.com 顾翎蓝销售助理 010-63214682 gulinglanhcyjs.com 广深机构销售部张娟副总经理、广深机构销售总监 0755-82828570 zhangjuanhcyjs.com 段佳音资深销售经理 0755-82756805 duanjiayinhcyjs.com 汪丽燕高级销售经理 0755-83715428 wangliyanhcyjs.com 董姝彤销售经理 0755-82871425 dongshutonghcyjs.com 巢莫雯销售经理 0755-83024576 chaomowenhcyjs.com 张嘉慧销售经理 0755-82756804 zhangjiahui1hcyjs.com 邓洁销售经理 0755-82756803 dengjiehcyjs.com 王春丽销售助理 0755-82871425 wangchunlihcyjs.com 周玮销售助理 zhouweihcyjs.com 上海机构销售部许彩霞上海机构销售总监 021-20572536 xucaixiahcyjs.com 曹静婷销售副总监 021-20572551 caojingtinghcyjs.com 官逸超销售副总监 021-20572555 guanyichaohcyjs.com 黄畅资深销售经理 021-20572257-2552 huangchanghcyjs.com 吴俊高级销售经理 021-20572506 wujun1hcyjs.com 李凯资深销售经理 021-20572554 likaihcyjs.com 张佳妮高级销售经理 021-20572585 zhangjianihcyjs.com 邵婧高级机构销售 021-20572560 shaojinghcyjs.com 蒋瑜销售经理 021-20572509 jiangyuhcyjs.com 施嘉玮销售经理 021-20572548 shijiaweihcyjs.com 王世韬销售助理 wangshitao1hcyjs.com 朱涨雨销售助理 021-20572573 zhuzhangyuhcyjs.com 李凯月销售助理 likaiyuehcyjs.com 私募销售组潘亚琪销售总监 021-20572559 panyaqihcyjs.com 汪子阳高级销售经理 021-20572559 wangziyanghcyjs.com 江赛专高级销售经理 0755-82756805 jiangsaizhuanhcyjs.com 汪戈销售经理 021-20572559 wanggehcyjs.com 宋丹玙销售经理 021-25072549 songdanyuhcyjs.com 王卓伟销售助理 075582756805 wangzhuoweihcyjs.com 电力设备及新能源行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 20 华创行业公司投资评级体系基准指数沪深 300 公司投资评级说明强推预期未来 6 个月内超越基准指数 20以上；推荐预期未来 6 个月内超越基准指数 10－ 20；中性预期未来 6 个月内相对基准指数变动幅度在 -10－ 10之间；回避预期未来 6 个月内相对基准指数跌幅在 10－ 20之间。行业投资评级说明推荐预期未来 3-6 个月内该行业指数涨幅超过基准指数 5以上；中性预期未来 3-6 个月内该行业指数变动幅度相对基准指数 -5－ 5；回避预期未来 3-6 个月内该行业指数跌幅超过基准指数 5以上。分析师声明每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的分析师在此作以下声明分析师在本报告中对所提及的证券或发行人发表的任何建议和观点均准确地反映了其个人对该证券或发行人的看法和判断；分析师对任何其他券商发布的所有可能存在雷同的研究报告不负有任何直接或者间接的可能责任。免责声明本报告仅供华创证券有限责任公司（以下简称 “本公司 ”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告所载资料的来源被认为是可靠的，但本公司不保证其准确性或完整性。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司在知晓范围内履行披露义务。报告中的内容和意见仅供参考，并不构成本公司对具体证券买卖的出价或询价。本报告所载信息不构成对所涉及证券的个人投资建议，也未考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况，自主作出投资决策并自行承担投资风险，任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。本报告中提及的投资价格和价值以及这些投资带来的预期收入可能会波动。本报告版权仅为本公司所有，本公司对本报告保留一切权利。未经本公司事先书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表、转发或引用本报告的任何部分。如征得本公司许可进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为 “华创证券研究 ”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。证券市场是一个风险无时不在的市场，请您务必对盈亏风险有清醒的认识，认真考虑是否进行证券交易。市场有风险，投资需谨慎。华创证券研究所北京总部广深分