汽車高壓快充行業(yè)研究800V高壓快充技術(shù)升級(jí)帶來(lái)價(jià)值增量

汽車高壓快充行業(yè)研究-800V高壓快充技術(shù)升級(jí)帶來(lái)價(jià)值增量一、高壓快充已成為充電難題的重要解決方案1、充電焦慮亟待解決縮短充電時(shí)間是目前提升電動(dòng)車使用體驗(yàn)的關(guān)鍵。當(dāng)補(bǔ)貼力度越來(lái)越弱，推力漸小，加速電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的解決方案

要回歸到本質(zhì)上：主動(dòng)地解決消費(fèi)者關(guān)心的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，目前來(lái)看消費(fèi)者最為關(guān)心的問(wèn)題就是續(xù)航和充電。如今車

企推出的新車電池容量可做到

100kWh，續(xù)航多在

500km上下，甚至高達(dá)

700km，續(xù)航不再是最大的負(fù)累。根據(jù)《EnablingFastCharging:ATechnologyGapAssessment》做的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：在

525

英里（1

英里=1.6

公里）的

旅程中，普通燃油車只需要加油一次，總耗時(shí)

8

小時(shí)

23

分鐘；續(xù)航

200

英里

50KW的直充電動(dòng)車需要充電四次，每

次充電耗時(shí)

40

分鐘，旅途累計(jì)耗時(shí)

10

小時(shí)

48

分鐘；續(xù)航

300

英里

120KW的直充電動(dòng)車需要充電

1

次，每次充電

耗時(shí)

68

分鐘，旅途累計(jì)耗時(shí)

9

小時(shí)

16

分鐘；而續(xù)航

300

英里

400KW的直充電動(dòng)車單次充電僅需

23

分鐘，旅途總

計(jì)耗時(shí)

8

小時(shí)

31

分鐘，整體耗時(shí)不輸燃油車。加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升充電體驗(yàn)是大勢(shì)所趨。政策方面，《2020

年政府工作報(bào)告》中將充電基礎(chǔ)設(shè)施納入“新

基建”，成為七大產(chǎn)業(yè)之一；《2020

年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》中指出要加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升新能源汽車的充電

保障能力；《交通運(yùn)輸部關(guān)于推動(dòng)交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確要在高速公路服務(wù)區(qū)建設(shè)超級(jí)快充、

大功率充電汽車充電設(shè)施。大功率充電是提升充電效率的重要路徑。全球多個(gè)國(guó)家均提出了提升充電功率的規(guī)劃，眾多企業(yè)積極研發(fā)和建設(shè)大功

率充電設(shè)施。據(jù)

EVICPA統(tǒng)計(jì)，2016-2019

年，中國(guó)新增公共直流充電樁的平均功率不斷上升，由

69.2kW上升至

115.8kW。2、ChaoJi快充標(biāo)準(zhǔn)即將落地國(guó)內(nèi)

ChaoJi充電標(biāo)準(zhǔn)

2021

年發(fā)布，超級(jí)充電基礎(chǔ)設(shè)施加速布局。ChaoJi充電源自中國(guó)大功率充電研究，并與德國(guó)、

日本交流推進(jìn)，可支持

350kW-900KW大功率充電，充電電壓

1000-1500V，充電電流

500-600A，10

分鐘增加續(xù)航

300

公里以上。新一代的

ChaoJi充電技術(shù)路線發(fā)端于電動(dòng)汽車大功率充電需求，但并不簡(jiǎn)單指大功率充電接口，而

是一套完整的電動(dòng)汽車直流充電系統(tǒng)解決方案。立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)

2021

年底完成，并開(kāi)啟試點(diǎn)示范，預(yù)計(jì)

2025

年普遍

安裝。ChaoJi充電標(biāo)準(zhǔn)兼容性強(qiáng)，有望統(tǒng)一多國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。ChaoJi技術(shù)解決了國(guó)際上現(xiàn)有充電系統(tǒng)存在的一系列缺陷和問(wèn)題，

為世界提供一個(gè)統(tǒng)一的、安全的、可靠的、低成本充電系統(tǒng)解決方案。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，國(guó)際上出現(xiàn)了

CHAdeMO、

GB/T、CCS1、CCS2

等四種主流直流接口技術(shù)形式，這些技術(shù)各有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，但也逐步暴露出一些技術(shù)問(wèn)題和安

全隱患，世界電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)需要一個(gè)統(tǒng)一的、安全的、兼容的充電接口，ChaoJi充電能夠向前兼容（老標(biāo)準(zhǔn)），向后

兼容（具有可擴(kuò)展性），也可以支持慢充，能夠一統(tǒng)中國(guó)、日本、歐洲老標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)造成浪費(fèi)，目前日本已經(jīng)確認(rèn)采

用

ChaoJi充電接口，IEC已經(jīng)采納了

ChaoJi方案，如果能得到歐洲認(rèn)可就會(huì)成為唯一的電動(dòng)汽車接口和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。3、高壓方案已獲車企認(rèn)可車企紛紛布局高壓快充方案。想要實(shí)現(xiàn)大功率充電，要么提升電壓，要么提升電流，根據(jù)發(fā)熱量公式

Q=I2Rt，電流

的提升會(huì)導(dǎo)致電氣系統(tǒng)發(fā)熱加劇，對(duì)散熱的要求很高。目前，高壓快充成為行業(yè)的多數(shù)選擇，2019

年保時(shí)捷的

Taycan全球首次推出

800V高電壓電氣架構(gòu)，搭載

800V直流快充系統(tǒng)并支持

350kw大功率快充。而進(jìn)入

2021

年后高壓快

充路線受到越來(lái)越多主機(jī)廠的青睞，先是現(xiàn)代、起亞等國(guó)際巨頭發(fā)布

800

伏平臺(tái)，之后比亞迪、長(zhǎng)城、廣汽、小鵬等

國(guó)內(nèi)主機(jī)廠也相繼推出或計(jì)劃推出

800V平臺(tái)，高壓快充體驗(yàn)將會(huì)成為電動(dòng)車市場(chǎng)差異化體驗(yàn)的重要標(biāo)準(zhǔn)。從樁端看，高壓零部件的成熟度較高。充電槍、線、直流接觸器和熔絲等需重新選型，目前均有成熟產(chǎn)品，其余部件

均無(wú)需改變。從車端看，高壓主要部件均需重新選型。高壓電池、BMS、電驅(qū)、OBC、DC/DC、PTC、空調(diào)、高壓連接器等均需

重新選型。二、全系高壓快充有望成為主流架構(gòu)目前預(yù)計(jì)能實(shí)現(xiàn)大功率快充的高壓系統(tǒng)架構(gòu)共有三類，全系高壓有望成為主流：（1）全系高壓，即

800V動(dòng)力電池+800V電機(jī)、電控+800VOBC、DC/DC、PDU+800V空調(diào)、PTC。優(yōu)勢(shì)：能量轉(zhuǎn)化率高，例如電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化率為

90%，DC/DC的能量轉(zhuǎn)化率為

92%，如果全系高壓則不需要通過(guò)

DC/DC來(lái)降壓，體系能量轉(zhuǎn)化率為

90%，如果通過(guò)

DC/DC降壓，則體系能量轉(zhuǎn)化率為

90%×92%=82.8%。劣勢(shì)：該架構(gòu)不僅對(duì)電池系統(tǒng)要求很高，電控、OBC、DC/DC中功率器件需要由

Si基

IGBT替換成

SiCMOSFET，

電機(jī)、壓縮機(jī)、PTC等均需要提升耐壓性能，短期車端成本提升較高，但長(zhǎng)期來(lái)看，產(chǎn)業(yè)鏈成熟以及規(guī)模效應(yīng)具備之

后，部分零部件體積減小，能效提升，整車成本會(huì)下降。（2）部分高壓，即

800V電池+400V電機(jī)、電控+400VOBC、DC/DC、PDU+400V空調(diào)、PTC。優(yōu)勢(shì)：基本沿用現(xiàn)有架構(gòu)，僅升級(jí)動(dòng)力電池，車端改造費(fèi)用較小，短期有較大實(shí)用性。劣勢(shì)：多處使用

DC/DC降壓，能量損失較大。（3）全部低壓架構(gòu)，即

400V電池（充電串聯(lián)

800V，放電并聯(lián)

400V）+400V電機(jī)、電控+400VOBC、DC/DC、

PDU+400V空調(diào)、PTC。優(yōu)勢(shì)：車端改造小，電池僅需改造

BMS即可。劣勢(shì)：串聯(lián)增多，電池成本增加，沿用原有動(dòng)力電池，對(duì)充電效率的提升有限。（4）以保時(shí)捷

Taycan為例：除空調(diào)壓縮機(jī)外，基本實(shí)現(xiàn)全系高壓架構(gòu)樁端：有普通交流充電樁、普通直流充電樁、超級(jí)直流快充樁三種方案。

（