8月18日,高压快充概念明显走强,截至收盘,高压快充涨幅3.21%,其中华锋股份、中恒电气(维权)、东旭光电(维权)等个股涨停,辉鹏能源、新锐科技、万祥科技等涨幅超10%。
乘联会数据显示,7月新能源车国内零售渗透率26.7%。新能源汽车猛增的渗透率,对电动车充电补能也提出了更高要求;除了继续完善基础设施外,高压快充和换电模式或已成为车企和行业的共识。
日前,小鹏汽车官宣G9将于9月上市,该车采用800V SiC(即碳化硅)高压电驱平台,官方称充电5分钟续航可增加200公里。实际上,不仅小鹏汽车,保时捷、奥迪、现代起亚、比亚迪、长城、广汽埃安等车企也加快推出800V高压快充架构或规划。招银国际证券研究部经理白毅阳对新京报贝壳财经记者表示,车企布局高压快充主要逻辑是希望建立与加油同等便利程度的补能方案。
车企纷纷入局,为什么看中800V?
中汽协数据显示,今年前7个月新能源汽车销量为319.4万辆,同比增长1.2倍,市场占有率达到22.1%。汽车行业资深分析师梅松林对新京报贝壳财经记者表示,新能源车要全面取代传统燃油车,还要突破为数不多的用户痛点,其中之一是快捷补能。
白毅阳表示目前电池技术还是按追求长续航和追求高压快充技术两条路线推进。梅松林也有相同看法,他表示找到有效的快捷补能是当前推动新能源车普及再上一个台阶的有效办法;换电速度快,但投资成本高、消费者接受度还不是很高,发展超高压快充是另一个解决办法。
申港证券分析称,受限于硅基IGBT功率元器件的耐压能力,目前电动车高压系统普遍采用400V电压平台。如果想要进一步提高充电功率、缩短充电时间,就需要将电压平台从400V提升到800V甚至更高的水平,来实现高压系统的扩容,实现350KW以上的快充。
整车电气系统中的400V、800V称呼并非指代一个确切数值。当前主流新能源整车高压电气系统电压范围一般为230V-480V,取中间值400V统称为400V系统;伴随快充技术的规模化应用,整车电气系统的电压将逐渐提高至550V-930V,因此取中间值800V称作800V系统。
而当系统电流维持不变,充电功率会随着系统电压翻倍,即峰值充电速度增加一倍,充电时间大幅度缩短,这也是800V高压超充提升充电效率的原理。此外,充电功率相同的情况下,800V高压快充架构下的高压线束直径更小,相应成本更低,电池的散热更少,热管理的难度相对也低一些,整体电池成本更优。
2019年,保时捷发布全球首款800V高压平台车型Taycan,按照官方数据可实现23分钟内把动力电池从5%充至80%,其充电峰值功率为350kW;2021年奥迪发布A6 e-tron概念车,搭载800V高压电气系统。国内车企方面,2020年吉利首次发布支持800V的SEA浩瀚架构;去年比亚迪推出具备800V高压闪充技术的e平台3.0;今年7月搭载800V高压快充平台的极狐阿尔法SHI版量产车开始交付。
按照国金证券的统计,目前包括保时捷、奥迪、玛莎拉蒂、起亚、现代、比亚迪、吉利、长城、理想汽车、小鹏汽车等20多家汽车品牌已推出或确定推出800V系统。在梅松林看来,众多车企纷纷跟进这一趋势,今年有多款支持800V的新产品上市,2022年将是800V高压快充的试水年。
2025年市场规模或超300亿,碳化硅器件受益最大
在业内看来,800V电压平台可降低电池包充电热量,且低成本、轻量化、降低EMC干扰,提升效率和续航,让充电补能无限接近燃油车的加油体验。民生证券预计2025年国内搭载800V高压架构的新能源汽车预计为99.9万辆,全球搭载800V高压架构的新能源汽车预计达215.3万辆;2025年和2030年800V高压快充行业市场规模有望分别达到324亿和878亿元。
800V高压快充产业的成熟也将带动产业链的发展。与现行400V充电平台相比,充电平台升级到800V变化最大的零部件和元器件,主要是功率半导体和电池负极。华创证券分析称,车企应用800V平台架构,需要对电气系统零部件重新验证,功率器件的耐压、损耗、抗热要求将更高;碳化硅(SiC)材料性能上较硅基材料表现更优异,有望大规模普及;考虑供应安全和成本,国产SiC器件具备弯道超车潜力。
不仅如此,天风证券分析称,碳化硅SiC器件具有高频率、高效率、小体积等优点,使用SiC材料可让电机逆变器效率提升4%,这将让电动车的续航里程至少提高7%;800V电压平台升级是其渗透率提升动力之一,未来将大规模应用;预计到2025年可达48.32亿美元,行业未来5年复合增速可达25.5%。
同时,由于快充的瓶颈在于负极,如要将目前的1C倍充电率提升至2C,再提升至4C,主流技术包括石墨包覆或掺杂硬碳、硅碳负极等。梅松林坦言,800V高压快充量产实现后对上游的供应链和下游的超级充电桩都会带来很多根本性的改变;上游众多部件尤其是三电要重新适配800V高压快充;下游800V超级充电桩成本会大幅增加。不过他也表示,除此之外,新能源车自燃常发生在充电状态,800V高压充电会给新能源车安全带来更大的挑战。
业内认为,800V高压快充或是下一阶段较优补能方案,有望成为快充主流路线。在白毅阳看来,未来高压快充实现之后,有望从根本上缓解充电焦虑,对换电类补能方式形成压力;但在发展过程中,需要车企、充电运营商、场地方、电网储能等多个参与者共同努力,完成基础设施建设。
不过梅松林表示,高压快充是解决快速补能的一个方向,现在还不能断定800V高压充电能否完全解决用户的充电焦虑。但他补充表示,如果800V高压充电试水成功,可以提振用户对新能源车的信心,进一步促进汽车从传统能源转向新能源,目前还看不到充电焦虑一蹴而就的解决办法,大概率是一个循序渐进的解决过程。
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