新能源汽车行业电动车相关材料专题：Model3降本需求引领材料市场新机遇

1、1核心观点催化因素：Model 3降本需求带动CTP电池工艺（减少模组的戏份）。结构强度要求提高；导热性能，BMS要求提升；轻薄的新材料，导致安全性问题凸显。主要利好：导热硅胶、树脂基纤维增强复合材料电池壳、阻燃剂等导热和BMS新需求：需要引入性能良好且能提供结构强化功能的导热硅胶；电池壳：轻量化需求，强度、模量要求推动树脂基纤维增强电池壳替代加速；安全性考虑：材料轻薄化，为实现V0阻燃级别，引入高性能阻燃剂。核心标的：上述材料对应上市公司：回天新材（胶黏剂）、银禧科技（电池壳）、海源复材（电池壳）、万盛股份（阻燃剂）其他可关注的机会：天原集团（正极有供货Catl的可能）、四通新材（Tesla

2、轮毂）、昊华科技（PTFE）、新宙邦（电容器化学品）风险提示：CTP工艺应用受阻，出现更好的替代解决方案CONTENTS目录催化因素：CTP电池工艺主要机会：导热硅胶、树脂基纤维增强复合材料电池壳、阻燃剂等核心标的推荐风险因素2CTP简介CTP 即 Cell to Pack（电芯到电池包），与原来的“电芯-模 组-电池包”的三级装配模式不同，CTP技术实现了电芯直接到 电池包的组合，省去了原来中间的模组，实现电池质量和体积 的减负。31. CTP 电池工艺介绍电芯-模组-电池包装配模式电芯-电池包(CTP)装配模式CTP的改进模组的作用CTP对取消模组的功能补偿4三级装配模式包括“电芯-模组”

3、与“模组-电池包”两个过程。“电芯-模组”：如下左图所示，由电芯及金属盖板端板、线束、粘合剂、导热胶、模 组控制单元等零部件组成电池模组。“模组-电池包”：如下右图所示，若干电池模组结合热管理系统、线束、控制器、外 壳等配件，组成电池包。1.1 “电芯-模组-电池包”装配模式资料来源：汽车之家，大众汽车，中信证券研究部资料来源：汽车之家，大众汽车，中信证券研究部“电芯-模组”“模组-电池包”5目前CTP有两种技术路线，一是完全无模组方式，二是以大模组替代小模组的方式。无模组方式：比亚迪是无模组电池的代表。如下左图所示，将单个电芯按阵列铺陈， 插入电池包内，因状狭长似刀片，也被叫做刀片电池。大模

4、组代替小模组方式：以大模组代替小模组的CTP技术以特斯拉等为代表。如下右 图所示，其将原小模组的侧板取下，以扎带连接，增大模组体积，减少模组数量。1.2 “电芯-电池包”(CTP)装配模式资料来源：知化汽车，比亚迪专利申请书，中信证券研究部资料来源：姚昌晟，中信证券研究部完全无模组方式大模组代替小模组方式61.3 CTP的改进区别：CTP电池包无模组优化空间利用率提高整车续程里航降低电池制造成本提供更多想象空间资料来源：CATL宁德时代新能源官网，中信证券研究部资料来源：宁德时代官网，中信证券研究部宁德时代性能指标7电 芯集成、支撑、固定和保护电芯完好固定电芯位置并保护其不发生有损性能的形变满

5、足载流性能要求负责电芯热管理满足对电芯温度的控制电芯发生热失控在模组级别的防护电池结构功能固定电芯位置热失控保护功能避免热失控传播遇到严重异常时及时断电降低维修成本单个电芯发生故障只需更换一个模组满足对电芯温度的控制电 池1.4 模组的作用资料来源：汽车之家，大众汽车，中信证券研究部资料来源：汽车之家，大众汽车，中信证券研究部8取消模组后，CTP装配模式需要在热管理与支撑结构上做出相应调节。热管理：CTP模式中，首次提出了电池包顶部冷却的设计，导热胶、保温棉等或为增量 所在。结构功能：在模组的结构功能替代上，目前有提出用胶粘剂取代结构件的形式。除此之 外，功能集成铝托盘及功能集成复合材料托盘也

6、被寄予关注。1.5 CTP对取消模组的功能补偿资料来源：汽车人参考，宁德时代专利申请书，中信证券研究部资料来源：知化汽车，中信证券研究部热管理结构功能9比 亚 迪 热 管 理比亚迪给出了液冷（左）与 风冷（右）两种方案。液冷设计将水冷板置于电池包顶部， 通过直接接触对电芯侧面进行冷却。 水冷采用U形水道设计或并行设计。风冷设计在电池包上设置风道。其 位于电池上盖与车底盘间，利用导 热翅片增加散热面积，提高热传导 效率，底板和电芯之间设置有导热 绝缘层，增大底部散热。宁德时代设计中运用导热胶（左）与导热硅胶（右）。BMS壳体内部和电芯与电芯之间都 填充导热胶，用于散热和减震。遇 到严重异常时及时

7、断电。采用塑料的电池壳体集成散热板， 散热板与塑料壳体底部凸台形成电 芯收容空间，电芯侧壁贴上导热硅 胶垫片，导热硅胶片可压缩电芯与 导热硅胶片一起可直接插入到散热 板中间。宁 德 时 代 热 管 理1.5 CTP对取消模组的功能补偿热管理方式资料来源：汽车人参考，比亚迪专利申请书，中信证券研究部 资料来源：汽车人参考，宁德时代专利申请书，中信证券研究部10比 亚 迪 结 构 固 定比亚迪利用电芯自身来实现 支撑。将单个电芯直接铺在底板上，通过 端板将电芯的两端固定，由两端边 框提供支撑。在电池包边框与电芯 大面之间由缓冲板（侧板）为电芯 提供夹紧力。这个方案也可以增加纵横梁或阻燃 隔热垫等形

8、成多个子模组。宁德时代利用连接装置、胶 体等实现支撑。BMS与电芯有三种连接方式：用导 电螺栓将两者固定连接；采用弹性 抵接方式；公母对接导电连接器。电芯和电池管理系统BMS通过固定 结构固定在电池包壳体中，BMS壳 体内部和电芯与电芯之间都填充导 热胶。宁 德 时 代 结 构 固 定1.5 CTP对取消模组的功能补偿结构固定方式资料来源：知化汽车，比亚迪专利申请书，中信证券研究部 资料来源：汽车人参考，宁德时代专利申请书，中信证券研究部11CONTENTS目录催化因素：CTP电池工艺主要机会：导热硅胶、树脂基纤维增强复合材料电池壳、阻燃剂等核心标的推荐风险因素122. CTP模式对材料的需求

9、增量导热硅胶碳纤维电池壳体阻燃剂132.1 导热硅胶在CTP模式中，模组的取消使其需要热管理的替代配件。目前宁德时代采用导热硅胶， 在电芯与电芯之间、电池壳与电芯之间进行热传导。导热硅胶是硅橡胶基体和导热填料复合的热界面材料，具有良好的导热性、稳定性、柔 软性及黏结性。基体硅橡胶的导热性较差，因此导热硅胶的导热性能主要来自热导率较高的导热填料。 目前常见的导热填料包括铜、铝、氧化铝、氮化铝、碳化硅等，采用以上材料时，导热 硅胶体系的热导率在1-5W/(mK )。下图为两块双层复合铜网导热硅胶应用在单体电池两侧，组成电池热管理系统。资料来源：何凤淇导热硅胶耦合强制对流的电池热管理系统实验与仿真研

10、究，中信证券研究部导热硅胶应用示例142.1 导热硅胶生产商：回天新材（300041）、硅宝科技（300019）、中石科技（300684）、华正新 材（603186）、高盟新材（300200）、碳元科技（603133）。随着动力电池及相应热管理部件的需求发展，动力电池未来有望成为导热材料的主要应 用领域。据BCC Research统计，2015年全球界面导热材料市场规模为8亿美元，2020年有望达到11亿美元，CAGR为7%。资料来源：飞荣达，中信证券研究部电子领域应用公司名称15相关产品应用领域回天 新材电池结构胶，电子领域胶 车身涂装胶等全品类产品汽车、电子、电源设备、 消费电子、通讯设备

11、硅宝 科技新能源汽车安全电源用硅 酮灌封胶、硅酮免垫片密 封胶、车灯用硅酮密封胶动力电池封装、发动机密 封、车灯密封中石 科技新能源汽车、智能终端、 电信通讯、电力能源华正 新材导热垫片、导热凝胶、硅 橡胶制品、石墨片导热胶膜、高导热FR-4 HA10、导热粘结片汽车电子设备、电源电路 板高盟 新材胶粘剂软包装、建筑碳元科技导热石墨膜消费电子、通讯设备资料来源：各企业官网，中信证券研究部2.2 树脂基纤维增强复合材料电池壳体电池壳体是新能源新车动力电池的承载件，一般是安装在车体下部，主要用于保护锂电池在受到外界碰撞、挤压时不会损坏。目前，方形铝壳是仍是电池壳体的主流。随着汽车轻量化与节能环保趋

12、势的发展，电池壳体材料也在不断迭代，除了当下主流的 方形铝壳，玻纤增强复合材料、碳纤维增强复合材料等多种轻量化树脂基纤维增强复合 材料也在电动车项目中受到关注。与铝合金相比，树脂基纤维增强复合材料密度更小，同时还具有良好的耐热性、耐腐蚀 性、水密性和气密性。我们认为，树脂基纤维增强复合材料电池壳体整体代替方形铝壳 是新能源汽车动力电池壳体不可逆转的趋势。树脂基增强复合材料电池壳体优点收缩性能S1型（零收缩），收缩率1%绝缘性大于DC4000V耐热性优，材料使用环境温度上下限-30+120减重率优，材料密度小资料来源：中信证券研究部根据行业调研信息整理162.2 树脂基纤维增强复合材料电池壳体(

13、*103kg/m3)(GPa)(GPa)(*103m)(*103m)钢7.81.01205.80.130.27铝2.80.4673.50.170.26SMC1.80.1100.10.05碳纤维/环氧1.4-1.61.0-1.5140-2300.7-1.00.2-1.5玻纤1.80.3-1.020-500.50.2材料密度拉伸强度弹性模量比强度比模量密度：对特定体积内的质量的度量。密度越大，相同体积的材料越重。拉伸强度：在静拉伸条件下的最大承载能力。拉伸强度越大，材料越不容易断裂。弹性模量：衡量材料产生弹性变形难易程度的指标。弹性模量越大，材料刚度越大，发 生弹性变形越小。比强度：强度重量比。比

14、强度越大，越小的截面满足强度要求，同时可以大幅度减小结构体本身的自重。比模量：劲度质量比或比劲度，是材料承载能力的一个重要指标。比模量越大，零件的 刚性就愈大。 资料来源：中信证券研究部根据行业调研信息整理172.2 树脂基纤维增强复合材料电池壳体树脂基不饱和聚酯树脂环氧乙烯基树脂环氧树脂力学性略低于环氧树脂。介于两者之间。高。具有很强的内聚力，分子结构 紧密，高于前两者。耐热性差。绝大多数热变形温度在50-60。高。耐高温。高。一般为80-100，耐热品种可 达200。工艺性优良。室温下具有适宜粘度，室温 下固化，常压下成型，固化过程中 无小分子形成。与不饱和聚酯树脂一样。优秀。可低压成型或

15、接触压成型。耐腐蚀性高。在强非氧化性酸和相当广泛的PH值范围内的介质中适应性良好。高。耐碱性与环氧树脂相似，耐酸 性与抗氧化性与环氧树脂相似。高。具有优良的化学稳定性，优于 前两者。SMC材料的主要缺点是力学性能差、阻燃性能差，树脂基纤维增强复合材料的力学性能 和阻燃性能有明显提升。树脂基的不同影响复合材料的性质。按性能排序，树脂大体分为不饱和聚酯树脂、环氧 环氧乙烯基树脂和环氧树脂，性能依次优化、成本依次增加。目前，树脂基多为介于不 饱和树脂和环氧树脂间的乙烯基树脂。玻纤的不同也影响复合材料的性质。玻纤分为短链玻纤和长链玻纤，短链玻纤成本较低， 但性能较差。目前，加入的玻纤介于短链与长链之间

16、。 资料来源：中信证券研究部根据行业调研信息整理182.2 树脂基纤维增强复合材料电池壳体资料来源：汽车之家，中信证券研究部新能源汽车动力电池壳体材料未来发展趋势主要以环氧乙烯基树脂基纤维增强复合材料为主。重点关注：银禧科技（300221.SZ）、海源复材（002529.SZ）得益于新能源汽车轻量化的趋势和CTP装配模式的发展，复合材料电池壳尤其是碳纤维 电池壳随新能源汽车迎来市场蓝海。EV Sales最新数据显示，2019年全球销售新能源汽车约221万辆，同比增长10%。中汽 协显示新能源汽车2019年产销分别完成了124.2万辆和120.6万辆，新能源汽车市场占比 达 4.4%，同比提高

17、1.7 个百分点。据彭博预测，到2025年全球电动车销量将达到1100万辆；到2030年，全球的电动车销量 将达3000万辆。截至2025年，中国的电动车销量将占据全球市场销量的50%左右。资料来源：行车族，中信证券研究部192.3 阻燃剂资料来源：DT新材料，中信证券研究部目前塑壳为新能源汽车电池壳体主要发展方向，具有较好的综合性能，但其在空气中遇 火易燃，需采用阻燃材料，规避安全隐患。动力电池标准中也明确对电池的壳体箱体作 出了相应的阻燃要求，阻燃塑料逐渐成为动力电池壳体趋势。目前，工程塑料阻燃剂已成熟应用于新能源汽车锂电池的电池包。除电池壳体外，充电桩、充电枪、汽车连接器等部件也都需以阻

18、燃材料制造。随着新能 源汽车的发展及相应阻燃标准的确定，市场对工程阻燃剂的需求将稳步上升。202.3 阻燃剂资料来源：雅克科技官网，中信证券研究部生产商：万盛股份（603010.SH）、雅克科技（002409.SZ）得益于欧盟最新法规的颁布实施、新能源汽车的增量和成本推动，工程塑料阻燃剂市场发展空间巨大。2019年全球新能源汽车有220多万辆，中国有120多万辆。每部新能源汽车工程塑料用量 30公斤，每个充电桩用量1公斤。目前全球工程塑料阻燃剂一年需求量在12-13万吨，预计3年以后会接近20万吨。21CONTENTS目录催化因素：CTP电池工艺主要机会：导热硅胶、树脂基纤维增强复合材料电池壳、阻燃剂等核心标的推荐风险因素223 核心标的推荐资料来源：中信证券研究部预测Model 3降本需求催化下，我们认为导热硅胶、新材料复材电池壳和阻燃剂领域都具将获得较大成长空间，建议关注回天新材、银禧科技和万盛股份。另外，建议关注其他轻量化进程及Tesla新技术中的受益标的：海源复材（复合材料电池 壳）、天原集团（有潜在供应正极材料的可能）、四通新材（轻量化轮毂）、昊华科技（PTFE受益Maxwell干电极技术）、新宙邦（Maxwell的电容器化学品供货商）等。公司