充電5分鐘，續(xù)航增加200公里！車企加速布局800V高壓快充，功率半導體和電池負極受益最大

每經(jīng)記者 孫磊    每經(jīng)編輯 裴健如

緩解電動車車主續(xù)航焦慮的“良藥”或要來到。

日前，小鵬汽車官宣小鵬G9將于9月正式上市。據(jù)悉，該車采用800V SiC（碳化硅）高壓電驅(qū)平臺，綜合續(xù)航里程可提升5%，充電5分鐘續(xù)航可增加200公里。

當前，已有不少車企在800V高壓快充領域進行布局。2019年保時捷的Taycan全球首次推出800V高電壓電氣架構，搭載800V直流快充系統(tǒng)并支持350kW大功率快充。在此之后，高壓快充路線受到越來越多主機廠的青睞，現(xiàn)代起亞、奧迪、瑪莎拉蒂等車企陸續(xù)發(fā)布800V快充技術，比亞迪、長城、廣汽埃安、小鵬汽車等國內(nèi)主機廠也相繼推出推800V快充方案。一時間，高壓快充成為新能源車圈“熱詞”。

民生證券研報稱，根據(jù)測算，2025年，國內(nèi)搭載800V高壓架構的新能源汽車預計為99.9萬輛，3年CAGR（復合年均增長率）達270.9%；全球搭載800V高壓架構的新能源汽車預計達215.3萬輛，3年CAGR達189.2%。

800V高壓快充成市場“新寵”

據(jù)中國電動汽車充電基礎設施促進聯(lián)盟統(tǒng)計，截至2022年6月，我國充電基礎設施保有量391.8萬臺，其中公共充電樁152.8萬臺，私人充電樁239.0萬臺。

而據(jù)公安部公布的數(shù)據(jù)顯示，截至2022年6月底，全國新能源車保有量為1001萬輛。這意味著當前我國車樁比大致為2.55:1，距離《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南(2015-2020)》規(guī)劃的車樁比1：1目標尚有較大差距。

充電樁規(guī)模未跟上新能源車增速的同時，補能速度更成為制約新能源車發(fā)展的一大瓶頸。據(jù)中國電動汽車充電基礎設施促進聯(lián)盟信息部主任仝宗旗介紹，在公共充電樁的補能行為中，87.9%的用戶充電時偏好選擇120kW及以上的大功率充電設施，而60kW以下充電設施的用戶選擇率僅為1.6%。其中，選擇120~150kW大功率充電設施的用戶數(shù)量最多，占比達35.1%。

“車主在選擇充電樁時會綜合考慮充電時長、停車收費等因素，總體而言，大功率充電設施更符合用戶使用偏好。”仝宗旗表示。

圖片來源：攝圖網(wǎng)-500868029

事實上，若想進一步提高補能速度，就需要增大充電樁功率，而增大電流或提升電壓兩種方式均可實現(xiàn)這一目的，但電流過高會導致充電槍、線纜及動力電池核心部件等產(chǎn)生大量熱損失，其理論提高值有限。

相比之下，提升電壓這一技術路線，不僅可以實現(xiàn)充電速率提升的目的，還可降低熱損耗、減輕整車質(zhì)量、優(yōu)化動力結構、提高安全性能。正因此，800V高壓快充成為市場“新寵”。

“與加大電池容量，大幅增加電動車成本和重量的方式相比，高壓快充不但可以解決充電慢問題和里程焦慮，還可以降低整車成本。在高壓大功率充電基礎設施可以匹配的前提下，充電5分鐘續(xù)航500km，就可滿足用戶快速補能需求。”華為數(shù)字能源技術有限公司智能電動產(chǎn)品線副總裁彭鵬此前在接受媒體采訪時表示。

功率半導體和電池負極受益最大

與現(xiàn)行400V充電平臺相比，充電平臺升級到800V，變化最大的零部件和元器件主要是功率半導體和電池負極。其中，SiC（碳化硅）基功率半導體由于耐壓高、損耗低、開關頻率高等優(yōu)異性能，未來有全面替代Si基功率半導體的趨勢。

當前，SiC成本依舊較高，但據(jù)天風證券測算，使用SiC材料可讓電機逆變器效率提升4%，這將讓電動車的續(xù)航里程至少提高7%。據(jù)了解，小鵬G9的充電平臺就運用到了SiC。SiC的使用讓小鵬G9電驅(qū)綜合效率提升了2%以上。從車主角度出發(fā)，這項變化主要體現(xiàn)在增加續(xù)航里程和節(jié)省車內(nèi)空間上。

同時，由于快充瓶頸在于負極，如要將目前的1C倍充電率提升至2C，再提升至4C，主流技術包括石墨包覆或摻雜硬碳、硅碳負極等。

廣汽埃安相關負責人告訴《每日經(jīng)濟新聞》記者，其在去年發(fā)布的超倍速電池技術和A480超充樁可實現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航200公里的充電效率。而其背后的技術則是，快充電池技術通過采用高孔隙涂覆陶瓷隔膜、新型低粘度高功率電解液、特有的軟碳/硬碳/石墨烯包覆改性技術等技術及材料，實現(xiàn)了在遷移速率、嵌入速度和導電能力上的全面提升，讓鋰離子遷移過程加速，從而實現(xiàn)快充。

圖片來源：每經(jīng)記者 張建 攝（資料圖）

中信證券研報稱，除功率半導體和電池負極外的其余部件則需要重新選型，提升耐壓等級，但整體來看成本變化平滑。短期來看高壓方案比目前方案整車成本增加2%左右，長期看有望低于目前成本，為整車廠推廣建立了良好基礎。

根據(jù)華創(chuàng)證券測算，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、878億元。其中，電機電控達100億、270億元，OBC（車載充電機）+DC/DC變換器達87億、235億元，連接器及線束64億、172億元。2021~2023年國內(nèi)800V高壓快充行業(yè)從無到有，2023年~2025年復合增速有望超過70%（爆發(fā)增長），2025年~2030年復合增速約為20%(穩(wěn)步增長)。

“從競爭格局角度來看，電機電控(含功率半導體)、連接器及線束方向上市公司較多，未來國產(chǎn)替代有望加速；OBC+DC/DC行業(yè)上市公司較少，未來或有新進入者參與競爭。當前競爭格局并未定型，未來有望孵化多家百億級細分龍頭。”華創(chuàng)證券認為。