
首页,金牛娱乐,首页,今天分享的是:2024新能源汽车行业之800V高压平台篇:车桩电池三位一体,高压快充迎新机遇(报告出品方:招商银行)
高压快充趋势下,车桩电池相关零部件将受益:我国新能源汽车保有量快速增长,补能成为影响用户购买新能源汽车的主要因素之一。高压快充是解决补能问题的主要手段之一,而实现快充可以通过大电流和高电压两种路径,目前大电流路线复杂度较高,高压快充将是未来主流。国内外车企积极布局高压快充,预计2025年全球800V车型渗透率将达到13%。800V高压平台是一个系统工程,车端、桩端和电池端的零部件在渗透率提升过程中将充分受益。
整车端:高压快充趋势推动车端部件国产化率提升:碳化硅在主驱逆变器、车载充电机、直流变换器和充电桩中均已开启对硅基IGBT或超级结器件的替代。主驱逆变器为大功率低频率场景,与Si IGBT相比,SiC MOSFET有望助力主逆变器输出更大的功率。根据安森美的数据,采用SiC MOSFET可使逆变损耗降低34.5%/16.3%,系统效率提升5%。特斯拉Model 3是市场上最早在主驱逆变器里使用碳化硅MOSFET的车型,而后现代、起亚、通用等国际知名车企和国内的比亚迪、蔚小理、吉利等相关企业也相继推出相关车型。根据罗姆的预测,自2023年开始,电机控制器中的SiC占比将会迅速上升,渗透率将会从2022年的9%增长到25%。预计到2025年,SiC在电机控制器中的渗透率将高达40%。OBC和DC/DC为低功率高频率场景,SiC MOSFET有望替代Si MOSFET或二极管。通过SiC MOSFET进行替代,可以减少散热器、被动元件尺寸、简化电路,实现效率的提升。目前,OBC供应商已经开始推广配备SiC器件的产品,部分也采用了国产器件。根据电子发烧友网,目前国内碳化硅芯片在OBC的渗透率已经达到60~70%。充电桩为中低功率中高频场景,碳化硅耐高压和高频的性能优势正好适配直流快充桩的需求,同时还可降低拓扑复杂度,减少驱动配套电路数量与功率器件用量,从而降低充电桩的体积和系统成本。此外,对于充电运营商而言,应用SiC器件还可以减少开关损耗,提升转换效率,提高营业利润。
电池:关注快充趋势下受益的材料和热管理企业:为顺应高压快充趋势,各大电池企业加速布局高倍率电芯。其中巨湾技研可将电池充电倍率提高至6C,实现5分钟充电30~80%的极速快充。未来随着车端、电池端共同发力,800V快充车型未来渗透率提升速度有望加快。
充电桩:液冷大功率高压快充基础设施先行:充电模块是充电桩中核心的零部件,其主要作用是将外部的三相交流电转换为适合动力电池充电的直流电,并控制充电过程以保证车辆电池的安全和有效充电。其中功率器件、磁性元件、被动元件和芯片是充电模块的关键元器件。800V驱动充电模块功率升级,平均单瓦成本持续下降。与交流充电桩不同,直流充电桩由多个充电模块组合而成,以120kW的直流快充桩为例,一般需要6个20kW或者4个30kW的充电模块进行组合。当前国内充电模块市场以20kW为主,占比约为60%,其余大部分为30kW模块,而随着充电桩功率的进一步提升,若采用20kW模块,单桩的体积将成倍增加,因此单模块的功率升级是充电模块最主要的发展方向。单模块的功率升级并不是单纯堆叠元器件实现,而是需要通过合理的电路拓扑和元器件选型以实现原有尺寸下的功率升级,进而实现功率密度的提升和成本下降。以优优绿能为例,2022年15/20/30/40kW模块产品平均单瓦成本为0.12/0.10/0.09/0.07元/W。
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