車企搶灘高壓快充平臺 產(chǎn)業(yè)鏈逐步打開向上空間

日前，由長安汽車、寧德時代、華為聯(lián)手打造的新品牌阿維塔推出了旗下的首款車型阿維塔11，新車的上市發(fā)布會上透露了一則引起業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的信息，即阿維塔11全系采用750V高壓平臺。

無獨有偶，小鵬汽車近期發(fā)布的G9，也具備800V高壓快充能力。

2019年，保時捷發(fā)布全球首款800V高壓平臺車型Taycan。隨后，全球車企開始加速布局800V高壓充電平臺技術(shù)，奧迪、起亞、瑪莎拉蒂、吉利、比亞迪、長城汽車、廣汽埃安等相繼推出了800V快充方案。

一時之間，“充電幾分鐘，續(xù)航200公里以上”似乎成為了電動汽車的標(biāo)配。業(yè)內(nèi)人士判斷，車企爭相布局高壓快充平臺，核心還是為了解決用戶的里程焦慮和補能痛點。

隨著車企加速布局800V高壓快充平臺，與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈也逐步打開向上空間。申港證券指出，電池材料和零部件將隨著800V高壓快充產(chǎn)業(yè)的擴大不斷升級。其中，電池材料主要體現(xiàn)在負(fù)極、碳納米管等，而零部件的升級核心則是電驅(qū)動，其中碳化硅(SiC)的使用是電驅(qū)升級方向上最大的增量。

800V高壓快充

迎發(fā)展元年

中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)顯示，今年1~7月，國內(nèi)充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為136.2萬臺，同比增長308.3%;新能源汽車銷量319.4萬輛，同比增長120%。樁車增量比為1∶2.3 ，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)能夠基本滿足新能源汽車的快速發(fā)展。

雖然目前充電樁的布局速度已跟隨新能源汽車的規(guī)模增長同步上行，但在具體的補能需求層面，仍然存在一定的供需矛盾。據(jù)《2021年中國電動汽車用戶充電行為白皮書》顯示，雖然公用直流快充樁的建設(shè)比例少于交流慢充樁，但有99.3%的用戶因為充電速度會首選快充樁。

西部證券指出，目前車輛快速補能的方式分為三種，分別是換電、大電流快充和高電壓快充。其中，換電由于成本高昂、電池新舊問題難以保障多用于B端市場，不過蔚來、寧德時代也在深入探索換電模式在C端的應(yīng)用和商業(yè)化;而大電流快充的熱損大，最大功率充電主要覆蓋電池剩余容量10%~20%區(qū)間，高電壓快充熱損小，可行度較高。

據(jù)悉，提高電動車電壓平臺可以大幅提升整車運行效率、縮短充電時長。在電阻大小相同情況下，高電壓可使電損耗減少，效率提升。正因如此，以800V為代表的高壓快充技術(shù)方向，逐漸成為了車企爭相搶灘的焦點。

據(jù)證券時報記者不完全統(tǒng)計，截至目前，已有保時捷、奧迪、起亞、極氪、極狐、零跑、廣汽埃安、小鵬汽車、長城汽車、比亞迪、現(xiàn)代、嵐圖、哪吒、阿維塔等十余家車企陸續(xù)布局了高壓快充平臺技術(shù)，特斯拉、理想汽車、蔚來也相繼公布了推出800V高壓快充的計劃。

此外，華為也研發(fā)了高壓平臺解決方案，包括高壓車載充電系統(tǒng)、高壓異步電驅(qū)動系統(tǒng)、 高壓同步電驅(qū)動系統(tǒng)、高壓電池管理系統(tǒng)等。

業(yè)內(nèi)人士判斷，2022年已成為800V高壓快充平臺的發(fā)展元年，充電幾分鐘，續(xù)航200公里以上，將成為電動車補能的“新常態(tài)”。

據(jù)悉，目前車企普遍采用的是400V電壓方案，從400V升級到800V的過程中，仍然需要一定的過渡期。

廣汽埃安總經(jīng)理古惠南告訴證券時報記者，目前我國的大巴車已普遍采用了1000V的高壓平臺，補能方式朝著高壓方向走是大趨勢。從技術(shù)上來看，高壓快充平臺對電池、電機、電控以及相關(guān)的零部件有更高的要求，但相關(guān)的技術(shù)已趨近成熟，沒有明顯的技術(shù)瓶頸。對于企業(yè)而言，從400V升級到800V，最核心的還是成本會增加。

“相信隨著規(guī)模效應(yīng)的凸顯，布局800V高壓快充平臺的成本也會有所下降。”古惠南表示，消費者對于電動車性能的追求會圍繞著三個關(guān)鍵詞進行，即“更強、更高、更快”，車企為了滿足消費者的需求，也會朝著這個方向去努力，但布局高壓快充平臺的步伐不宜走得過快，相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施跟不上，過早地布局也會造成資源浪費。

據(jù)悉，目前已有車企在布局高壓快充平臺技術(shù)時，也在同步建設(shè)高壓快充站，以實現(xiàn)技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)施的同步匹配。不久前，阿維塔與BP簽署了長期戰(zhàn)略合作協(xié)議，計劃至2023年底在全國范圍內(nèi)19個城市共建超過100個標(biāo)準(zhǔn)化高壓快充站，單場站功率達到480千瓦，單槍最大功率可達240千瓦。

但也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，雖然高壓快充是趨勢，但它與直流快充、慢充、換電各類補能方式之間，也需要一定的平衡。

電池材料打開向上空間

在車企爭相布局的情況下，800V高壓快充行業(yè)的市場空間逐步被打開。民生證券一份研究報告顯示，預(yù)計2025年國內(nèi)搭載800V高壓架構(gòu)的新能源汽車預(yù)計為99.9萬輛，全球搭載800V高壓架構(gòu)的新能源汽車預(yù)計達215.3萬輛;2025年和2030年800V高壓快充行業(yè)市場規(guī)模有望分別達到324億元和878億元。

800V高壓快充產(chǎn)業(yè)的成熟，也帶動了電池材料與相關(guān)零部件產(chǎn)業(yè)的集體升級。具體而言，電池包要將2C倍充電率提升至4C，而4C 以上充電倍率以及電壓和電流的增大，會影響電池的穩(wěn)定性和使用壽命，需在BMS(電池管理系統(tǒng))和電池材料電導(dǎo)率上進一步改善，特別是對負(fù)極材料、碳納米管進行升級。據(jù)悉，目前主流的技術(shù)就是石墨包覆或摻雜硬碳、硅碳負(fù)極等。

據(jù)悉，為應(yīng)對產(chǎn)業(yè)變化趨勢，滿足高壓充電的需求，貝特瑞、杉杉股份等企業(yè)都展開對硅基負(fù)極的布局并實現(xiàn)量產(chǎn)。其中，貝特瑞自主研發(fā)的氧化亞硅表面改性技術(shù)、高容量硅碳產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)已實現(xiàn)量產(chǎn)，可改善電池的放電倍率。

孚能科技接受機構(gòu)調(diào)研時透露，800V高壓快充平臺主要依靠負(fù)極材料的改善，但實際上還是需要綜合的材料配置。800V高電壓快充技術(shù)十分復(fù)雜，需要進行碳納米管組合試驗、電解液組合試驗等。

碳化硅應(yīng)用率顯著攀升

除了顯著帶動電池材料升級外，800V高壓快充平臺的發(fā)展，也直接帶動了電控系統(tǒng)的革新。

與現(xiàn)行400V充電平臺相比，充電平臺升級到800V，變化最大的零部件主要是功率半導(dǎo)體。其中，SiC基功率半導(dǎo)體由于耐壓高、損耗低等性能，有望替代硅基IGBT。

證券時報記者梳理了主要車企布局的高壓快充平臺技術(shù)路線，極氪、零跑、廣汽埃安、小鵬汽車、長城汽車、現(xiàn)代汽車、路特斯、比亞迪、嵐圖等均采用了SiC電驅(qū)。

戴姆勒一項研究報告顯示，電動汽車在800V高壓平臺中采用碳化硅MOSFET模塊，較傳統(tǒng)硅基IGBT模塊整車經(jīng)濟性可提高約7.7%。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，隨著國內(nèi)800V高壓平臺電動汽車的逐步量產(chǎn)，SiC滲透率將加速提升。根據(jù)相關(guān)機構(gòu)預(yù)測，SiC功率器件市場規(guī)模，有望從2019年的5.41億美元增長至2025年的25.62億美元，2019年~2025年CAGR(年均復(fù)合增長率)約30%。其中，新能源汽車市場提供主要增量。

目前，單個碳化硅功率器件的價格約為硅基IGBT的3倍。但從整車企業(yè)的角度來看，采用碳化硅能帶動整車系統(tǒng)效率提升，進而降低系統(tǒng)其他部分成本。因此，使用碳化硅并不會明顯增加整車成本。同時，伴隨著碳化硅成本的下行，800V高壓快充平臺的總體成本也有望下降，滲透率將進一步提升。

不過，英飛凌科技大中華區(qū)汽車電子事業(yè)部高級總監(jiān)仲小龍指出，在未來相當(dāng)長時間內(nèi)，IGBT與碳化硅器件會在不同額定功率和開關(guān)頻率的應(yīng)用場景中動態(tài)共存。

同時，由于目前支持800V的車型保有量較少，單獨建大功率充電站點利用率也會相對較低，行業(yè)內(nèi)普遍會按照大功率充電+普通快充的高低搭配組合，以滿足不同車型的補能需求。【責(zé)任編輯/江小白】

來源：證券時報

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