【研报】电气设备与新能源行业：新能车技术深度研究之一Maxwell的超级电容&干电极-20200223[22页].pdf

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1、新能车技术深度研究之一： Maxwell的超级电容&干电极 证券研究报告 2020年2月23日 分析师：申建国 执业证书编号：S1220517110007 核心观点：核心观点： 核心观点：核心观点： Maxwell是技术领先的超级电容企业，特斯拉溢价收购醉翁之意不在酒。是技术领先的超级电容企业，特斯拉溢价收购醉翁之意不在酒。 超级电容电极极片的制造工艺分为干电极与湿电极两种技术。 Maxwell干电极仅通过干混活性 碳粉和粘合剂加工成电极，其寿命长、抗冲击能力强，性能好。2019年2月5日特斯拉溢价55%收购 超级电容器生产商Maxwell ，主要看中Maxwell独有干电极工艺，并借鉴切换到

2、电池极片生产工艺 ，为后面的固态电池做技术储备。 干电极对现有电池体系影响干电极对现有电池体系影响 锂电池正负极（氧化物/石墨）比表面小，且嵌锂导致膨胀系数大，粉体脱落（破坏SEI膜）对 性能影响较大，对粘结度要求高。超级电容干电极工艺切换到锂电池极片生产工艺，理论上，是可 行的，但实践上要克服的困难非常大。 如特斯拉干法电极真的成功，在材料环节，将减少极片溶 剂NMP的使用，提高碳纳米管的渗透率，对电解液添加剂要求更高，并大幅降低预锂化的难度，加 快硅碳负极的导入。 锂电池+超级电容提升性能 现有新能源动力电池具有局限性，在车辆经历反复性启停、加速等高倍率放电，会影响锂电池 的循环效率。而用

3、超级电容与电池并联的方式，可以提高循环效率，有利于提高新能源汽车在低温 启动的能力，超级电容可作为启停、能量回收、加速和充电的倍率电源，但由于能量密度过低，不 适合作为主电源 。 投资建议：投资建议： 如干电极技术能应用到锂电池领域，以及新能源汽车可能的锂电池+超级电容动力方案，重点 标的包括中国宝安中国宝安(硅碳负极龙头硅碳负极龙头)、新宙邦、新宙邦(电容器电容器+添加剂添加剂+粘结剂粘结剂)、天奈科技、天奈科技(碳纳米管龙头碳纳米管龙头) 。 mNpQmMrNmRrPnPmNqPvMsN8O9R7NoMqQsQqQkPpPoMfQsQmRbRmMvMMYrQoNwMsOpN 目录 二 三

4、一 Maxwell介绍 干电极对现有电池体系影响 锂电池+超级电容提升性能 四 投资机会投资机会 目录 一 Maxwell介绍 电极是超级电容的核心元件电极是超级电容的核心元件。 超级电容器通过使电解液极化来静电储存能量。虽然是电化学装置，但其储能机理中不涉及 化学反应。这一机制是高度可逆的，允许超级电容器被充放电数十万甚至数百万次。Maxwell的 超级电容产品正负极均为活性碳电极，在工作时，活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获 得超大的电容量。 超级电容技术原理超级电容技术原理 图1： 超级电容示意图 图2： S系列 图4： Durablue系列 图3： XP系列 Maxwell有三大

5、主力产品有三大主力产品。 Maxwell三大主力产品都对应下游不同的 应用场景，其中S系列阻抗低系列阻抗低，尺寸小，针对 工业，电子和消费类应用中的尺寸和功率进 行了优化；XP系列耐高温系列耐高温、高湿高湿，是专门为 在恶劣条件下运行的应用提供可靠性能而设 计的超级电容器；DuraBlue是公司较为领先 的干电极技术，与其他现有的储能技术相比 ，其寿命长、抗冲击能力强。 主力产品主力产品 超级电容功率密度高超级电容功率密度高，循环性能强循环性能强。 电池和超级电容器之间最根本的区别是电池具有高能量密度，而超级电容器具有高功率密度 。超级电容器非常适合在短时间内（从几分之一秒到几秒钟）反复要求达

6、到峰值性能的应用。 且 由于采用了静电充电工艺，超级电容器的循环稳定性大大提高。除此之外，超级电容还具有电压 范围宽，温度范围广，易于监控，整合简单，维护保养容易等优点，应用前景较好。但超级电容 单位电量成本高，是锂电池的60倍，且能量密度低，仅为锂电池5%左右，作为主动力来源是不 现实的。 超级电容性能对比超级电容性能对比 表1：Maxwell超级电容产品与其他电池体系对比 技术技术 能量密度能量密度 (Wh/kg)(Wh/kg) 每瓦时成本每瓦时成本 ( (欧元欧元/Wh)/Wh) 功率密度功率密度 （kW/kgkW/kg） 每功率成本每功率成本 （欧元（欧元/kW/kW） 循环次数循环次