中金：新能源汽车续航可达800公里，新材料成长空间4年13倍( 三 ) 本文摘自中金公司研报《从需求看高镍锂

图表: 2020E与2025E对比情景假设
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资料来源：GGII ，中金公司研究部；注：2020年三元电池价格基准价格较市场平均实际价格更高的原因为此处假设为高镍三元，普通三元目前价格更低，系统约800-900元/kWh
能量密度优势有望驱动高镍三元在中低里程装车成本上与铁锂相近，在长里程下实现成本更优。
? 当前时点，铁锂在中低里程上具备显著的成本优势，但体积能量密度限制其普及应用于500km以上车型中。
? 2025E ，能量密度带来的能耗优势将驱动高镍三元在单kWh价格依旧高于铁锂的情景下，实现综合系统成本接近铁锂，并在长里程上低于铁锂。
图表: 2025年铁锂与高镍三元系统成本对比
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资料来源：GGII ， CIAPS ，中金公司研究部
图表: 2020年铁锂与高镍三元系统成本对比
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资料来源：CIAPS ，公司公告，中金公司研究部
高镍路径通过减少材料用量，与核心金属用量，规模化下可推动三元进一步降本。高镍材料的使用可以带来四大材料各环节用量的进一步下降（原理方面来说，由于正极克容量的提升，使得正极涂布面积下降，对应使得极片面积、隔膜面积及电解液量下降），同时高镍材料钴含量较小，具备从正极本身进一步较NCM523降本的潜力。此外，由于高镍锂电中镍占比的快速提升，中长期硫酸镍的资源重要性将得到进一步的强化。
图表: 高镍应用有望直接带来各环节材料用量的下降，以推动成本下降
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资料来源：GGII ，中金公司研究部；注：正极假设约2%损耗率，极片假设160g/m2的单面涂布面密度，涂布隔膜考虑60%的较极片面积冗余。
3、快充：电池与基础设施共同推动消费者体验提升
理想的快充是在15分钟内充满80%的电量（5C充电），但对于电池与基础设施均有较大挑战。
? 电池：快充对循环寿命与热稳定性都有较大挑战。循环寿命方面，将大幅提升负极锂沉积与锂枝晶的出现，一方面消耗活性锂离子使得容量下降，另一方面也会形成显著的安全风险。温度方面，快充过程中电池中心的温度将快速提升，因此对于电解液与隔膜的热稳定性提出更高的要求。也对电池系统的热管理有更严格的要求。
? 基础设施：快充一般需要300kW以上的充电桩，电网的容量是最大的限制。从充电桩设备来看，超高功率快充的设备问题相对好解决，包括1）液冷线缆， 2）更准确的充电中通信以防止过充， 3）综合设备的更高功率稳定性。但大规模建设超高功率的快充，对电网的压力较大，目前审核方面有较大的难度，未来需要配网容量扩容与储能的配合，来保障超高功率快充的推广。
图表: 不同级别充电功率与充电时间
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资料来源：Challenges and opportunities towards fast-charging battery materials ，中金公司研究部；注：左图纵轴为充电功率，横轴为不同的充电等级， XFC表示超级5C快充。右图横轴为充电功率，左纵轴为充到80%所需要的时间，右纵轴为充电倍率。
图表: 快充下，电池温度提升将更迅速，且中心温度高于周边温度