新能源汽车行业观察：Maxwell能为Tesla带来什么？

1、Maxwell：超级电容+干电极技术龙头

Maxwell 的前身是 1965 年成立的 Maxwell Laboratories, Inc.，总部位 于美国圣地亚哥，最初主要为美国军方和其他政府机构提供研发服务，1983 年在美国纳斯达克上市，1990 年代转向技术和产品商业化应用，后更名为 Maxwell Technologies, Inc.，目前主要业务领域涉及超级电容器和干电极技 术等。

主营业务是储能设备，主要是超级电容。公司于 2017 年 4 月收购韩国 超级电容器厂商 Nesscap Energy，目前专注于中大型超级电容器，其产品 具有高功率密度、长使用寿命和快速充放电能力，广泛应用于汽车、电网储 能、风能、轨道交通、航空航天、工业及设备等领域，其中汽车领域客户包 括吉利、通用和兰博基尼等。

干法电极是公司核心技术。干法电极技术是公司储备的核心技术，根据 公开的论文及专利，公司干法电极技术可从超级电容领域拓展到锂电池等其 他电池领域。

Maxwell 近几年业绩有所下降。2015-2018 年公司营业收入分别为 16737/12124/8771/9046 万 美 元 ， 2016-2018 年 分 别 同 比 -27.6%/-27.7%/+3.1% ； 2015-2018 年 净 利 润 分 别 为 -2233/-2371/-4313/-3655 万美元，一直处于亏损状态；2015-2018 年公司毛 利率分别为 30.45%/27.19%/6.04%/11.05%。

分地区来看，Maxwell 收入来源主要为中国、美国、德国和匈牙利。2018 年，来自中国的销售收入为 2879 万美元，占总销售收入 32%。

2019 年 2 月 5 日，特斯拉宣布以 2.18 亿美元溢价 55%收购 Maxwell。 同年 5 月 16 日，特斯拉完成对 Maxwell 的收购要约。本次收购主要以换股 方式进行，每股 Maxwell 普通股可换取 0.0193 股特斯拉普通股，截至要约 届满，共计 3676 万 Maxwell 普通股转换为特斯拉普通股，约占要约完成后 Maxwell 投票权的 79%，其余未被转换的 Maxwell 普通股则以同等对价由特 斯拉进行现金收购。

2、超级电容：探索与锂电结合的可能性

超级电容属于第三代储能装置，第一代为机械式储能，如飞轮、发条等； 第二代为化学式储能，如铅酸蓄电池、镍氢电池、锂电池等；而第三代就是 以超级电容为代表的物理式储能装置。超级电容的优点包括快速充电、循环 性极好、安全性好等。

超级电容的缺点也比较明显，比如能量密度很低，不到锂电池的 10%。 因此，目前超级电容在电动汽车领域的应用并不常见。

锂电池的缺陷主要是充电速度较慢、低温性能较差以及使用寿命不够长 等方面。而超级电容器的拥有极短充放电时间、极佳使用寿命以及高可靠度。 超级电容和锂电池模组相结合可以实现对新能源汽车进行快速充放电，延长 电池使用寿命，提升性能和效率，改善在全天候环境下的使用和安全性能。 但目前这一应用方向应该仍处于试验阶段。

超级电容主要由极片、电解液、隔膜等构成，其中，极片由材料和集流 体组成。超级电容器电极采用的电极材料是进行能量存储的关键，是决定超 级电容器性能的核心影响因素。双电层超级电容器的材料主要是一些碳材， 包括活性炭、碳纳米管等，赝电容超级电容器的材料包括导电聚合物、金属 氧化物等。

3、干电极：可拓展至锂电池，实现降本增效

根据 Maxwell 在“21st Annual Needham Growth Conference”的公开 资料，其干法极片技术表现包括：

1） 能量密度：目前可以突破 300Wh/kg，并且可能有突破 500Wh/kg 的潜力；

2） 循环寿命：可以改善电池的耐久性，寿命有望翻倍；

3） 成本方面：生产速度大幅提升，比现有的湿法电极工艺降本约 10%-20%+；

4） 技术特色及环保方面：无溶剂生产，可应用于下一代材料、无钴电 池、固态电池等。

3.1、干电极工艺可应用于锂电池

干电极是一种极片制作工艺，与湿电极工艺的核心区别在于是否使用溶 剂。极片制作是生产电池的核心工序，目前应用广泛的工艺是湿电极工艺， 首先将活性材料、粘结剂和溶剂进行搅拌，然后进行浆料涂布，后续步骤还 包括烘干、溶剂回收等。根据 Maxwell 披露的资料来看，其干电极技术的主 要步骤是：（1）干粉（活性材料、导电剂、粘结剂）混合，（2）将干粉制 成薄膜，（3）将膜与集流体层压，整个过程始终保持无溶剂干燥状态。

Maxwell 的研发人员曾发表论文《Dry Electrode Coating Technology》， 论证了其干电极技术应用于锂电池领域的可行性，从结果来看，干电极工艺 制备的 NCM811 电池表现出典型的放电曲线，硅碳负极的曲线也表现正常。 因此，干法电极技术理论上可以应用于锂电池。

3.2、提升生产效率，实现降本效果

干电极技术可节省设备投资，提升生产效率。从制备流程来看，与湿法 电极技术相比，干法电极可省去溶剂烘干设备+回收设备，湿浆料搅拌机需 要改为相应的粉末混合设备，需要增加粉末到膜的挤压设备，涂布机+辊压 机需要合并改为相应的层压设备。从 Maxwell 在“21st Annual Needham Growth Conference”的公开资料来看，干电极技术可能会节省一部分设备 投资，同时生产效率也会提升。

干电极节省溶剂成本，但降本效果较小。以目前动力电池正极极片的制 备为例，我们一般是设定活性材料、导电剂和粘结剂的配比，再与溶剂进行 搅拌，通常正极材料的粘结剂为 PVDF，所用溶剂为 NMP；采用干电极技术 后，不再使用 NMP，PVDF 可能也需要更换。粘结剂和溶剂占动力电池的成 本比例很低，而且传统湿法工艺下，溶剂回收效率很高，我们认为，干电极 节省的材料成本较小。

3.3、降低阻抗，提升电池性能

Maxwell 研发人员发表的论文《Dry Electrode Coating Technology》中， 为了验证干电极技术的可拓展性，将干电极技术运用于锂电池的负极极片 （包括硅基材料、LTO）、正极极片（包括 NCM、NCA、LFP 等）。论文 的结论是：Maxwell 的干电极技术可应用于锂电池，该技术可以降低阻抗， 从而增加极片上活性材料的厚度。

我们在《如何优雅地拆解动力电池成本？——动力电池成本系列报告之 一》一文中分析过：材料涂层厚度越厚，电池的空间利用率越高，但离子迁 移的路径也就越长，导致内阻增加；而且从工艺角度来看，涂层越厚，脱粉 的几率也会增加。因此，考虑化学性能和工艺，选择合适的涂层厚度都是非 常重要的。

4、投资建议

结合以上判断，我们认为，Maxwell 能够为特斯拉带来：

（1）行业领先的干电极生产技术。该技术可拓展至现有的锂电池以及 未来的固态电池体系，300Wh/kg- 500Wh/kg 的能量密度，超过特斯拉 21700 圆柱电池的现有水平，而且生产成本下降 10%-20%以上，循环性也同步提 升。

（2）超级电容+锂电池在电动车应用的可能性。该方案能够发挥锂电池 和超级电容的优势，但目前并未看到实际使用效果。

从全球来看，对于下一代动力电池，松下已经跟丰田等公司合作研究固 态电池，特斯拉在电池方面也积极布局。国内方面，过去几年，新能源汽车 补贴直接挂钩续驶里程、能量密度等指标，推动了乘用车三元化的趋势；预 计 2020 年底补贴完全取消，并且《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》（征求意见稿）中不再对能量密度、续驶里程等设定目标。总体来看， 未来行业主要由市场化因素驱动，技术路线可能分化。

新能源汽车动力电池领域将出现多种技术路线更替发展的情形，我们认 为，应该积极关注技术路线变化带来的机遇和风险。（1）干电池方面，建 议关注粘结剂变化的可能性；（2）超级电容方面，建议关注国内相关优质 企业。

……

（报告来源：光大证券）

如需完整报告请登录【未来智库官网】。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）