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文章泉源：尊龙凯时咨询整理 作者：尊龙凯时咨询整理 阅读量：361 宣布时间：2023-05-24
第一章 行业概况
高压快充即为快速充电 ，权衡单位可用充电倍率（C）体现 。充电倍率越大 ，充电时间越短 。依据公式 ，电池充电的倍率（C）=充电电流（mA）/电池额定容量（mAh） 。例如 ，电池容量为4000mAh ，充电电流抵达了8000mAh ，则充电倍率为8000/4000=2C 。
高倍率充电并不是0%-100%的电量都通过大电流充入完成 。合理的充电模式共分三个阶段：
阶段一：预充电状态 ，起到对电芯的�；ぷ饔�
阶段二：大电流恒流充电 ，就是我们所说的高倍率充电阶段 ，这个历程的电量区间往往在20%-80%
阶段三：恒压充电 ，目的是限压 ，避免电芯的电压过高 ，破损电池结构
快充分质是提升充电端功率和电池充放电倍率 。电动车主要有两种充电方法 ，直流快充和交流慢充 。
（1）交流慢充
对应在家或者小区停车场的充电场景 ，充电功率较小从几千瓦到几十千瓦不等 ，通常需要8-10小时充满电 。交流慢充直接使用电网的220V交流电 ，通过车载充电器OBC内部的AC/DC转换器将交流电转换成直流电供应电动车电池 。由于充电功率较低 ，车载OBC内置AC/DC转换器功率一样平常较低 ，本钱较低 。
（2）直流快充
一样平常对应高速公路上/远程旅程中的充电补能场景 ，功率抵达上百千瓦 ，仅需1-2小时充满电 。直流快充分质是把大功率AC/DC转移到快充充电桩 ，直流充电桩内部通过整流器将电网的交流电转换成大功率的直流电直接给车载电池充电 �？斐涞姆逯倒β誓艿执�350kW甚至480kW ，超等快充时间有望降低到30分钟以下 ，未来或将压缩到十分钟以下 。
海内外车企纷纷将生长偏向瞄准800V高电压平台背后的逻辑是 ，主力电动车型续航普遍突破600km后 ，缩短充电时间是提升电动车使用体验的主要诉求之一 。现在换电、大容量电池、快充都是为实现电动车更快捷的补能 ，而比照三种计划 ，快充或为较优补能计划 。
海内自主品牌纷纷于2021-2022年最先起劲结构800V平台 ，2022年有多个车型量产 。中短期内车企针对800V推出价位在20-50万元的中高端车型 ，以中大型轿车和SUV为主 。
外洋主流车企、海内古板自主品牌以及新势力纷纷加速结构800V高压平台 ，更多800V车型将陆续上市 。
第二章 工业链剖析和手艺生长
2.1 工业链
中国电池高压快充上游包括充电桩装备零部件、高压快充质料端以及相关零部件；中游划分为直流充电桩、快充型动力电池、高电压平台；下游应用于新能源汽车充电 。
2.1.1 上游
充电桩装备零部件
（1）本钱结构
直流充电桩 ，俗称“快充” ，功率高、充电快 ，但手艺重大且本钱高昂 ，适用于专业化集中运维的场景 ，如大巴、公交车、出租车等 。现在直流充电桩组成本钱中 ，充电�？楹统涞缙鳌⑾哒冀狭慷� ，划分为41%和21% 。其次划分为外壳、主控板、接触器、继电器、电表 ，占比划分为14%、7%、2%、2%、1% 。
（2）直流充电桩功率�？�
随着充电桩行业的一直生长 ，充电装备手艺逐渐完善、规模一连扩大 ，发动直流充电桩�？榈淖畹蜕矍恢苯档� 。数据显示 ，2019年直流充电桩的充电�？榈谋厩矍畹徒抵�0.4元/W ，2020年约为0.38元/W 。预计2022年直流充电桩的充电�？榈谋厩矍畹涂纱�0.35元/W 。
高压快充质料端
（1）碳化硅功率器件
高压动力电池快充的电压系统对功率半导体要求严苛 。为了知足800V高压平台的需求 ，需要把原先的硅基IGBT切换成碳化硅质料（SiC） ，由于碳化硅为质料做出的功率半导体耐高压 ，耐高温 ，热消耗低 。
受益于新能源汽车及光伏领域需求量的高速增添 ，预计2024年全球SiC功率半导体市场规模预计将达26.6亿美元 ，年均复合增添率抵达24.5% 。
（2）负极质料
随着动力电池快充需求的扩大 ，有望加速硅基负极质料的工业化趋势 。虽然现在硅基负极的生利益于初期 ，但未来将一直扩大 。2020年出货量激增 ，达0.9万吨 ，同比增添143.24% ，预计2022年将达1.5万吨 。
2.1.2 中游
直流充电桩
（1）公共直流充电桩数目
近年来 ，直流充电桩数目一直坚持增添趋势 。2021年中国公共直流充电桩数目为47万台 ，同比增添52.1% 。预计2022年公共直流充电桩76.8万台 。
（2）快充桩占比情形
随着动力电池快充需求的一直扩大 ，公共快充桩占比稳步提升 。2017-2020年全球公共快充桩占比整体生长稳步提升的趋势 。提高电动车充电速率是行业生长趋势 ，未来快充桩占比仍有望逐步提高 。预计2022年公共快充桩占比将达33% 。
（3）企业剖析
2021年中国公共直流桩数目较多企业有特来电、国家电网及星星充电等 ，其中特来电直流桩数目为151537台；2021年中国公共交流桩数目较多企业有国家电网、星星充电、云快充 ，划分有89338台、68233台、61321台 。
快充型动力电池
现在普遍应用于大巴的新型快充动力电池主要由两个质料系统组成：磷酸铁锂电池与钛酸锂电池 ，可是该两个质料系统无论是质料自己的容量比 ，照旧由于为了提升倍率特征而优化电芯结构设计的缘故原由 ，快充型锂电池能量密度普遍较低 。
（1）磷酸铁锂电池
从出货量来看 ，2021年磷酸铁锂电池的出货量泛起大幅度增添 ，出货量达117.10GW ，同比增添404.74% 。预计到2022年出货量将进一步增添至225.42GW 。
（2）钛酸锂电池
钛酸锂离子电池虽然倍率性能较差 ，能量密度不敷高 ，但其具有快充的优势 。随着其价钱日趋合理 ，充电设施配套日益完善 ，未来钛酸锂离子电池有望在动力锂电池领域占有主要的一席之地 。
（3）企业结构
龙头企业纷纷入场高电压平台 ，华为推出首个AI闪充全栈动力域高压平台解决计划 ，2021年落地的FC1闪充计划 ，充电15min可实现30%-80%SOC；保时捷于2019年推出首款搭载800V电压平台的纯电动量产车；比亚迪宣布e平台3.0 ，搭载800V高压闪充手艺；广汽宣布超等快充电池手艺 ，其中3C快充电池系统充电16min可完成0%-80%SOC ，预计今年9月投产；祥瑞宣布极氪001 ，搭载800V高电压平台；长城旗下蜂巢能源宣布蜂速快充电池 ，其中第二代蜂速快充电池支持800V的高压电气架构 ，充电倍率抵达4C 。
2.1.3 下游
2022年上半年 ，新能源汽车产销划分完成266.1万辆和260万辆 ，同比均增添1.2倍 ，市场占有率抵达21.6% 。其中 ，新能源乘用车销量占乘用车总销量比重抵达24.0% ，中国品牌乘用车中新能源汽车占比已抵达39.8% 。上半年新能源汽车产销只管也受疫情影响 ，但各企业高度重视新能源汽车产品 ，供应链资源优先向新能源汽车集中 ，从现在生长态势来看 ，整体产销完成情形凌驾预期 。
2.2 手艺生长
对海内高压快充工业的各个专利申请人的专利数目举行统计 ，排名前十的公司依次为：许继电气、沃尔核材、道通科技、特锐德、欣锐科技、得润电子、积成电子、银河电子、星云股份、双杰电气等 。
现在市场有多种快充计划 。充电时间由电压和电流配合决议 ，关于充电桩而言：充电时间（h）=电池能量（kWh）/充电功率（kW） 。因此 ，增大充电功率可以缩短充电时长 ，而充电功率由电压和电流配合决议：功率（kW）=电压（V）*电流（A） 。以是想要缩短充电时间 ，有两种要领：大电流、高电压 。
大电流模式
现在推广水平低 ，特斯拉是代表 。大电流充电历程中爆发的热量大幅增添 ，对汽车的散热系统有更高的要求 ，且能量损失严重、转化效率低 ，且需要使用更粗的线束 。别的 ，大电流模式仅在10%-20%SOC（荷电状态 ，指电池剩余可用电量占总容量的百分比 ，是电池治理系统中最为主要状态之一）举行最大功率充电 ，其他区间充电功率也有显着下降 。
高电压模式
是车厂普遍接纳的模式 ，除镌汰能耗、提高续航里程外 ，尚有镌汰重量、节约空间等优点 。高电压系统下 ，电流变小使得整个系统的功率消耗减小 ，提高效率 。若电流稳固 ，汽车的电机驱动效率则会提升 ，从而增添续航里程、降低电池本钱 。高电压模式的优点还包括降低高压线束重量 ，同功率情形下 ，电压品级的提高可镌汰高压线束上的电流 ，使得线束变细 ，从而降低线束重量、节约装置空间 。
由于大电流快充方法的劣势显着 ，现在高电压成为了快充主要趋势 。高电压架构主要分为三类 ，纯800V高压快充成为主流 。
（1）纯800V电压平台：电池包、电机以及充电接口均抵达800V ，车中只有800V和12V两种电压级别的器件 ，OBC、空调压缩机、DCDC以及PTC均重新适配以知足800V高电压平台 。
纯800V电压平台 ，优势在于电机电控迭代升级 ，能量转换效率高；劣势在于电驱的功率芯片需要用SiC周全替换IGBT ，零部件本钱高 。
（2）双400V电池组串并联组合：使用电池治理系统将电池组在串联、并联之间转换 ，在充电时 ，两个电池组可串联成800V平台高电压快充；在放电时 ，两个电池组并联成400V平台供汽车运行时使用 ，直接使用原有400V的高压部件 。
（3）纯800V电压平台+特殊DCDC：整车搭载一个800V电池组 ，在电池组和其他高压部件之间增添一个特另外DCDC将800V电压降至400V ，车上其他高压部件仍接纳400V电压平台 。
可是高压快充的负面效应需要质料和器件升级 。外洋研究报告显示 ，当电池举行大功率充电时 ，会爆发三类负面效应：
（1）热效应：高电压只是针对充电桩减小了电流 ，但关于单体电芯而言 ，电芯仍要遭受电流增大带来的发热问题 。在快充条件下 ，电池内外部的温度差凌驾10摄氏度 ，不匀称的热漫衍以及过高的温度将引发一系列问题：粘结剂解体、电解液剖析、SEI钝化膜的消耗以及锂枝晶等 。直接导致的危害有：电池循环寿命降低、热失控引发的清静问题 。因此 ，热效应对电池质料系统以及BMS管控系统提出了更高的要求 。
（2）锂析出效应：锂离子电池运作的实质就是锂离子在正负极之间的脱嵌运动 ，然而在高充电倍率下 ，嵌锂的历程是不匀称的 ，锂离子会因无法实时嵌入负极石墨层而选择在负极外貌沉积 ，形成锂金属 。当锂金属一直沉积 ，就会形成我们经常听到的锂枝晶 。随着充电倍率的增添 ，负极外貌沉积的锂枝晶数目越多 。锂枝晶的危害：负极外貌锂枝晶的一连生长 ，可能会刺破隔膜 ，造成电池内部短路从而导致热失控；锂枝晶在生长历程中会一直消耗活性锂离子 ，并不可逆转 ，导致电池容量降低 ，降低电池使用寿命 。
（3）机械效应：在快充条件下 ，锂离子快速从正极脱出 ，并嵌入负极 ，这会造成电池内部极高的锂离子浓度 ，其效果是活性颗粒之间的应力错配 。当应力累积到一定值时 ，会造成活性颗粒、导电剂、粘结剂以及集流体之间的误差增大 ，并造成活性颗粒的微裂纹增添 。直接影响：活性颗粒之间误差的增添会显著增添电池的内阻；颗粒微裂纹会降低了电池的循环寿命 。为减小或解决上述负面效应 ，高压快充需要质料系统升级和响应器件升级 。
2.3 政策剖析
国家在政策层面起劲推动高压快充手艺的落地应用 。2020年5月国务院宣布《2020年政府事情报告》 ，首次提出“新基建”（新型基础设施建设）看法 ，将充电基础设施作为七大基础设施之一 ，纳入“新基建” 。2021年中央经济事情聚会指出 ，目今经济面临需求缩短、供应攻击、预期转弱三重压力 ，应坚持稳字当头 ，强化政策发力 ，充电桩作为新基建组成之一 ，在稳增添主线下 ，建设节奏或将加速 。
2022年1月 ，国家生长刷新委、国家能源局等出台《国家生长刷新委等部分关于进一步提升电动汽车充电基础设施效劳包管能力的实验意见》 ，提出到“十四五”末 ，我国电动汽车充电包管能力进一步提升 ，形成适度超前、结构平衡、智能高效的充电基础设施系统 ，能够知足凌驾2,000万辆电动汽车充电需求 。多项政策落地 ，使得我国新能源充电桩行业的生长偏向和生长目的逐渐清晰 ，为行业生长提供有益土壤 。
政府津贴从补车转向补桩 ，从建设津贴拓展到运营津贴 。2016年财务部等五部分出台《关于“十三五”新能源汽车充电基础设施奖励政策及增强新能源汽车推广应用的通知》 ，已对充电基础设施建设、运营给予财务奖补 。2022年国家生长刷新委等部分《关于进一步提升电动汽车充电基础设施效劳包管能力的实验意见》明确提出加大财务金融支持力度 ，一是优化财务支持政策 ，二是提高金融效劳能力 。
别的各地方政府已明确出台充电桩建设津贴、充电运营津贴相关政策 �？梢苑⒚髡莆窠蛱呦蚬┯Σ嗲阈� ，泛起出从“新能源汽车津贴”到“充电设施建设津贴”再逐渐转变为“充电设施建设津贴+充电设施运营津贴” 。
充电枪充电桩生长助力高压快充行业 。2022年各省份出台一系列政策推动新能源充电设施的建设 ，预计未来车桩比将逐步降低至2:1 。凭证中国充电同盟数据 ，阻止2021年 ，我国新能源汽车保有量为784万辆 ，充电桩总数仅为261万座 ，其中公共桩数目为114.7万座 ，私人充电桩为147.1万座 ，车桩比约为3:1 。
第三章 行业生长驱动因素剖析
1、政策驱动
2022年国家定调“稳增添” ，充电桩、换电站的投资建设作为“新基建”系列 ，有望迎来风口 。好比 ，近一点的 ，7月19日 ，交通运输部召开部务会 ，审议了《加速推进公路沿线充电基础设施建设行动计划》 ，将公路沿线充电基础设施划归到落实国务院稳住经济的一揽子政策步伐之下 。
北京是力争到2025年全市新能源汽车累计保有量力争抵达200万辆 ，充电桩累计建成70万个；上海是妄想到2025年知足125万辆以上电动汽车的充电需求 ，全市车桩比不高于2∶1 。安徽力争到2025年汽车生产规模超300万辆 ，种种充电桩23.7万个 ，充电站4750座 。政策层面早已吹响军号 ，高压快充的席卷而来势必也会引起工业层面一定水平的动荡与重塑 。
2、汽车电动化的驱动
电动汽车生长步入高速增添阶段 。EVTank数据显示 ，2021年 ，全球新能源汽车销量抵达670万辆 ，同比大幅度增添102.4% ，全球汽车电动化渗透率也由2015年0.8%增添到2021年的7.74% ，预计2022年、2025年全球新能源汽车销量将划分凌驾850万辆、2200万辆 。乘联会数据显示 ，9月新能源汽车零售渗透率抵达31.8％ ，预计2022年、2025年我国新能源汽车销量将凌驾600万辆、1000万辆 。
阻止2022年9月尾 ，新能源汽车保有量达1149万辆 ，前三季度新注册挂号371.3万辆 。2022年前三季度 ，天下新注册挂号新能源汽车371.3万辆 ，同比增添184.2万辆 ，增添98.48% 。预计到2025年海内新能源汽车保有量将抵达4000万辆 ，保有量占比将抵达10% 。
3、焦点部件升级驱动
高压快充导致整车高功率密度提升 ，运转负荷更大 ，整车高压辖档豌部件在性能和清静方面需要升级 。除了动力电池电芯质料和设计升级 ，整车高压部分电气辖档豌部件需一并升级 ，主要体现在三个大的方面：
全车热治理系统的总功率 提升、重漂后提高；
针对电气系统的高负荷系统性升级 ，相关功率器件需要 降低消耗提高效率 ，其中最显着趋势是 ，大三电小三电中 SiC 基功率器件替换 Si 基功率器件（重点为电控逆变器中 SiC MOSFET 替换 Si IGBT）；
为包管高负荷下汽车的清静性能 ，相关的器件好比数字隔离芯片、薄膜电容、毗连器、熔断器、继电器等在数目和性能都有提升需求 。
三个方面的升级相互关联 ，具有“连锁”反应 。好比 Si 基 IGBT 替换成 SiC 基 MOSFET ，事情的功率和频率提升 ，对应的隔离驱动需要一并升级 ，而薄膜电容的数目需要提升 ，才华抵达电气系统相关清静性的要求 。
第四章 行业竞争情形剖析
4.1 竞争剖析
优势
高电压模式相较高电流模式 ，具有高效充电区间更大、充电功率天花板较高、手艺难度更低等优势 ，有望成为现阶段快充主流蹊径 �；诟叩缪沟目斐淠芄皇迪衷诟笄�SOC坚持较高的充电功率；具备相同峰值充电功率的高电流模式 ，高效充电SOC区间较小 ，其他区间充电功率下降迅速 。
特斯拉接纳 400V 高电流蹊径 ，第四代快充电流将提升至 900A左右 ，电路中大电流会爆发很高的热损失 ，包括毗连器、电缆、电池的毗连、母线排等电阻发热量呈平方级别增添 ，导致峰值充电功率虽然高 ，但平均功率不高 ，充电功率天花板相对高压蹊径更低 。
劣势
快充系统主要由动力电池、动力电池高压线束、VCU、高压控制盒、快充口、直流快充桩等组成 。其原理是使锂电池中的锂离子高速运动 ，瞬间嵌入到电池的负极 ，这样即是用大电流 ，在尽可能短的时间内快速给电池充电 。
然而汽车使用快充也可能爆发不良影响 ，恒久使用快速充电 ，会由于总在瞬间向电池输入最大电流 �；峤档偷绯氐幕乖芰� ，镌汰电池充放电的循环次数 ，也就缩短了电池的寿命 。
机缘
85%的车主在公共充电场站平均单次充电时长在0.5-2小时之间,58.1%的车主以为充电排队耗时长 。“补能时间长”成为新能源车主用车时遭遇的普遍难题 。为缓解电动车用户的补能焦虑,智能电动车企业纷纷加码快充手艺和效劳的投入 。其中,相较于换电模式,高压快充在本钱、效率、手艺难度方面优势相对显着 。
值得一提的是 ，进入2022年以来 ，政策对充、换电基础设施建设的支持力度逐步增强 ，新能源汽车及其工业链相关行业均将获得无限生长空间 。
威胁
充电时间的镌汰在给消耗者带来更好体验的同时也给电池带来了磨练 ，电池的充电速率主要取决于锂离子的脱嵌和迁徙速率 ，当接纳800V电压平台后 ，充电倍率最大可达6C（现在普遍为1C） 。
但在高充电倍率下 ，锂离子脱嵌和迁徙的速率加速 ，部分锂离子来缺乏进入正负极 ，只能形成一些副产品 ，导致活性物质损失 ，加速电池寿命衰减 。且动力电池在快充条件下 ，析锂征象加剧 ，一方面将造成活性物质的损失 ，影响电池容量和寿命；另一方面 ，锂枝晶一旦刺穿隔膜 ，将导致电池内部短路 ，造成起火等清静危害 。
4.2 中国企业主要加入者
中国主要企业有中国宝安、均胜电子、许继电气、道通科技、特锐德、盛弘股份、沃尔核材、万祥科技、得润电子、银河电子等 。
（1）均胜电子：宁波均胜电子股份有限公司是一家全球汽车电子与汽车清静顶级供应商 ，总部位处中国浙江省宁波市 ，主要致力于智能座舱、智能驾驶、新能源治理和汽车清静系统等的研发与制造 ，在全球汽车电子和汽车清静市场居于领先职位 。
（2）许继电气：是中国电力装备行业的领先企业 ，致力于为国民经济和社会生长提供能源电力高端手艺装备 ，为清洁能源生产、传输、配送以及高效使用提供周全的手艺、产品和效劳支持 。公司聚焦特高压、智能电网、新能源、电动汽车充换电、轨道交通及工业智能化五大焦点营业 ，综合能源效劳、先进储能、智能运维、电力物联网等新兴营业 ，产品普遍应用于电力系统各环节 。
（3）万祥科技：万祥科技股份有限公司建设于2004年 ，总部位于江苏省苏州市吴中经济开发区 ，注册资源4亿元人民币 ，下设重庆井上通、东莞万仕祥、常州微宙电子5家全资子公司 ，为拥有焦点竞争力的消耗电子零部件、新能源汽车电池零部件供应商 ，形成了包括热敏�；ぷ榧⑹绱丶勺榧⑾该芙峁辜⑷嵝怨πЯ阕榧拔⑿惋胱拥绯氐热找娓缓竦牟废� 。
4.3 全球主要竞争者
（1）奥迪-保时捷：保时捷下的TAYCAN使用的是J1平台虽然是一个过渡&兼容400+800V的平台 ，但简直是高压快充行业较早一批 。并在2020年6月就量产了 ，使用LG的软包电芯 ，快充性能可以抵达270kW峰值功率 ，抵达5min 100km + 15 min 10-80%SOC 。但之后应该专注于PPE (Premium Platform Electric, 高端电动平台) 。
（2）疾驰：基于EVA2的车型（疾驰也叫EVA） ，现在就是EQS ，虽然其照旧400V系统 ，可是已经起源具有了大功率快充的能力 。现在疾驰官宣的15min 250km充电能力的泉源——这是现在已经量产的EQS旗舰的能力 。
MMA平台将在
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