新能源汽車“充電焦慮”有望成為歷史。工業(yè)和信息化部等部門日前明確，將大功率充電列為新技術(shù)模式推進試點應(yīng)用。另外，2023上海國際車展預(yù)計將有國內(nèi)外車企多款800V高壓充電新能源車型亮相。上海證券報記者近日采訪獲悉，伴隨著碳化硅等新技術(shù)的進步，以800V充電為代表的高壓大功率充電技術(shù)有望帶動產(chǎn)業(yè)鏈“登車”，推動新能源汽車駛?cè)胄码A段。
充電焦慮要靠高壓快充新技術(shù)緩解
兔年春節(jié)，一位新能源電動車用戶自駕返鄉(xiāng)的經(jīng)歷在網(wǎng)上引發(fā)熱議。原本只要8小時的車程，這位車主卻耗時15個小時，其中一個重要原因就是充電等待時間漫長。
如同加油站對于燃油車的重要性，充電樁是保障新能源電動車用戶出行的基礎(chǔ)設(shè)施，也是推動汽車電動化的最基礎(chǔ)抓手。根據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟匯總的數(shù)據(jù)，2022年，國內(nèi)月均新增公共類充電樁約5.4萬臺，聯(lián)盟內(nèi)成員單位總計上報公共充電樁179.7萬臺，其中直流充電樁（快充樁）76.1萬臺、交流充電樁（慢充樁）103.6萬臺。
然而，充電樁數(shù)量對應(yīng)高速增長的國內(nèi)新能源汽車銷量和保有量仍然捉襟見肘。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2022年，中國新能源車市場表現(xiàn)超出預(yù)期，全年累計銷量達(dá)688.7萬輛，市場滲透率超過25.6%，高于上年12.1個百分點。截至目前，中國新能源車保有量已經(jīng)接近1500萬輛。中汽協(xié)副總工程師許海東預(yù)計，2023年國內(nèi)新能源車銷量有望突破900萬輛。
“20多年來，電動汽車的發(fā)展是一路伴隨著焦慮走來的。之前有‘里程焦慮’‘安全焦慮’，現(xiàn)在是‘充電焦慮’。”同濟大學(xué)汽車學(xué)院教授魏學(xué)哲2月7日對記者分析，隨著中國新能源車動力電池等技術(shù)水平的不斷迭代發(fā)展，新能源整車綜合續(xù)航能力和行駛里程等不斷提升，但相對于電動車的數(shù)量增加后用戶的使用需求，原有的充電方式已經(jīng)遭遇很大挑戰(zhàn)。
工業(yè)和信息化部等八部門近日聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》。《通知》要求新增公共充電樁（標(biāo)準(zhǔn)樁）與公共領(lǐng)域新能源汽車推廣數(shù)量（標(biāo)準(zhǔn)車）比例力爭達(dá)到1：1。值得注意的是，在新技術(shù)新模式方面，《通知》提出的重點任務(wù)主要包括加快智能有序充電、大功率充電、自動充電、快速換電等新型充換電技術(shù)應(yīng)用。
“隨著新能源車電池容量不斷增大，縮短充電時間，提高充電功率是較理想的方案。”針對《通知》提出的大功率充電技術(shù)，魏學(xué)哲表示，要緩解“充電焦慮”，目前使用的400V系統(tǒng)難以勝任，而800V高壓大功率充電可以滿足需求。
碳化硅技術(shù)進步“助攻”800V快充
充電比加油慢是基本常識，目前國內(nèi)常見的普通快充設(shè)備充電時間仍要40分鐘左右，而慢充則要8小時左右，與傳統(tǒng)燃油車只需5分鐘即可加油完畢的體驗相差甚遠(yuǎn)。業(yè)內(nèi)專家對記者介紹，提高充電速度的方式主要包括提高電流和提高電壓兩種。其中，大電流模式容易產(chǎn)生高熱量損失，能夠?qū)崿F(xiàn)的功率上限并不高，而且大電流下線束加粗也會增加整車成本、降低使用便捷性，所以，采用高電壓平臺架構(gòu)提高功率成為更具可行性的選擇。
特斯拉CEO馬斯克首先意識到快充重要性并付諸行動。以480V直流快充為依托，特斯拉的V3超快充可以實現(xiàn)“充電15分鐘，增加續(xù)航250公里”。但是，首次提出更先進的800V快充概念的則是德國保時捷。2019年，保時捷率先推出搭載800V高壓平臺純電車型保時捷Taycan，該車成為全球第一款采用800V平臺的量產(chǎn)電動車，峰值充電功率可達(dá)270kW，可實現(xiàn)在23分鐘內(nèi)把動力電池從5%電量充至80%電量。
“并不是保時捷更聰明。”魏學(xué)哲解釋，近幾年有一個關(guān)鍵技術(shù)發(fā)生變化，就是新一代半導(dǎo)體技術(shù)正快速成熟。原本的硅基IGBT芯片達(dá)到了材料極限，而新的碳化硅則具備耐高壓、耐高溫、高頻等優(yōu)勢，是實現(xiàn)800V高壓快充的一個“神助攻”。800V高壓大功率快充應(yīng)用的直接影響是：新車?yán)m(xù)航更長更實，同時充分發(fā)揮現(xiàn)有充電樁的能力。
中國正在加大對800V高壓快充的應(yīng)用步伐。比亞迪、長城汽車、廣汽集團、小鵬汽車、蔚來、理想汽車等車企相繼投入研發(fā)。記者獲悉，4月將舉行的2023上海國際車展有望成為新技術(shù)展示的盛會，預(yù)計將有多家國內(nèi)外車企多款800V高壓充電新能源車型亮相，實現(xiàn)10分鐘左右充電30%至80%，達(dá)到像燃油車加油一樣的電動車充電體驗。
高壓充電技術(shù)“上車”的機遇和挑戰(zhàn)
中信證券研報認(rèn)為，直流快充逐步替代目前的交流慢充是大勢所趨，高壓大功率快充發(fā)展將加速。因為，直流充電樁充電功率普遍在50kW以上，充電速度更快。與此同時，直流快充技術(shù)還能夠提升充電樁單樁利用效率，這也是影響充電樁利潤和投資回收期的核心因素。
據(jù)中信證券測算，當(dāng)單樁利用率達(dá)到8%以上，充電樁就有望開始實現(xiàn)盈利。所以，充電樁制造企業(yè)有望受益于新技術(shù)迎來盈利爆發(fā)。中信證券認(rèn)為，隨著整車企業(yè)的高壓快充車型加速投放市場，電壓平臺普遍在800V左右，實現(xiàn)充電功率更大、充電效率更高，預(yù)計高壓快充將成為未來行業(yè)主流。
除了整車企業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈公司近期也紛紛在高壓快充新領(lǐng)域發(fā)力。特銳德主要研發(fā)高壓充電設(shè)備。均勝電子在800V高壓快充領(lǐng)域覆蓋電池管理系統(tǒng)等產(chǎn)品。金杯電工、長城科技等正在研制800V高壓驅(qū)動電機扁線產(chǎn)品。方正電機的800V碳化硅平臺驅(qū)動電機已開始量產(chǎn)。寧德時代、孚能科技、欣旺達(dá)等正在研制高壓快充電池產(chǎn)品。美的集團投資碳化硅電動壓縮機生產(chǎn)。三安光電已經(jīng)簽署新能源車碳化硅芯片采購合同。
“800V的普及，已經(jīng)不在于技術(shù)上的質(zhì)疑，它的起飛點在于成本。”均勝新能源研究院院長姜釗表示，現(xiàn)階段碳化硅價格依然較貴，其晶體的成長速度慢和良品率低等問題如果不能很好解決，成本在短時間內(nèi)就很難降下來。另外，中國碳化硅投入實測的技術(shù)，和歐美、日本等國家的成熟技術(shù)差距兩代。對于國內(nèi)新能源車供應(yīng)鏈，要從國外采購轉(zhuǎn)變到國內(nèi)自制，還要一個過程。
充電焦慮要靠高壓快充新技術(shù)緩解
兔年春節(jié)，一位新能源電動車用戶自駕返鄉(xiāng)的經(jīng)歷在網(wǎng)上引發(fā)熱議。原本只要8小時的車程，這位車主卻耗時15個小時，其中一個重要原因就是充電等待時間漫長。
如同加油站對于燃油車的重要性，充電樁是保障新能源電動車用戶出行的基礎(chǔ)設(shè)施，也是推動汽車電動化的最基礎(chǔ)抓手。根據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟匯總的數(shù)據(jù)，2022年，國內(nèi)月均新增公共類充電樁約5.4萬臺，聯(lián)盟內(nèi)成員單位總計上報公共充電樁179.7萬臺，其中直流充電樁（快充樁）76.1萬臺、交流充電樁（慢充樁）103.6萬臺。
然而，充電樁數(shù)量對應(yīng)高速增長的國內(nèi)新能源汽車銷量和保有量仍然捉襟見肘。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2022年，中國新能源車市場表現(xiàn)超出預(yù)期，全年累計銷量達(dá)688.7萬輛，市場滲透率超過25.6%，高于上年12.1個百分點。截至目前，中國新能源車保有量已經(jīng)接近1500萬輛。中汽協(xié)副總工程師許海東預(yù)計，2023年國內(nèi)新能源車銷量有望突破900萬輛。
“20多年來，電動汽車的發(fā)展是一路伴隨著焦慮走來的。之前有‘里程焦慮’‘安全焦慮’，現(xiàn)在是‘充電焦慮’。”同濟大學(xué)汽車學(xué)院教授魏學(xué)哲2月7日對記者分析，隨著中國新能源車動力電池等技術(shù)水平的不斷迭代發(fā)展，新能源整車綜合續(xù)航能力和行駛里程等不斷提升，但相對于電動車的數(shù)量增加后用戶的使用需求，原有的充電方式已經(jīng)遭遇很大挑戰(zhàn)。
工業(yè)和信息化部等八部門近日聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》。《通知》要求新增公共充電樁（標(biāo)準(zhǔn)樁）與公共領(lǐng)域新能源汽車推廣數(shù)量（標(biāo)準(zhǔn)車）比例力爭達(dá)到1：1。值得注意的是，在新技術(shù)新模式方面，《通知》提出的重點任務(wù)主要包括加快智能有序充電、大功率充電、自動充電、快速換電等新型充換電技術(shù)應(yīng)用。
“隨著新能源車電池容量不斷增大，縮短充電時間，提高充電功率是較理想的方案。”針對《通知》提出的大功率充電技術(shù)，魏學(xué)哲表示，要緩解“充電焦慮”，目前使用的400V系統(tǒng)難以勝任，而800V高壓大功率充電可以滿足需求。
碳化硅技術(shù)進步“助攻”800V快充
充電比加油慢是基本常識，目前國內(nèi)常見的普通快充設(shè)備充電時間仍要40分鐘左右，而慢充則要8小時左右，與傳統(tǒng)燃油車只需5分鐘即可加油完畢的體驗相差甚遠(yuǎn)。業(yè)內(nèi)專家對記者介紹，提高充電速度的方式主要包括提高電流和提高電壓兩種。其中，大電流模式容易產(chǎn)生高熱量損失，能夠?qū)崿F(xiàn)的功率上限并不高，而且大電流下線束加粗也會增加整車成本、降低使用便捷性，所以，采用高電壓平臺架構(gòu)提高功率成為更具可行性的選擇。
特斯拉CEO馬斯克首先意識到快充重要性并付諸行動。以480V直流快充為依托，特斯拉的V3超快充可以實現(xiàn)“充電15分鐘，增加續(xù)航250公里”。但是，首次提出更先進的800V快充概念的則是德國保時捷。2019年，保時捷率先推出搭載800V高壓平臺純電車型保時捷Taycan，該車成為全球第一款采用800V平臺的量產(chǎn)電動車，峰值充電功率可達(dá)270kW，可實現(xiàn)在23分鐘內(nèi)把動力電池從5%電量充至80%電量。
“并不是保時捷更聰明。”魏學(xué)哲解釋，近幾年有一個關(guān)鍵技術(shù)發(fā)生變化，就是新一代半導(dǎo)體技術(shù)正快速成熟。原本的硅基IGBT芯片達(dá)到了材料極限，而新的碳化硅則具備耐高壓、耐高溫、高頻等優(yōu)勢，是實現(xiàn)800V高壓快充的一個“神助攻”。800V高壓大功率快充應(yīng)用的直接影響是：新車?yán)m(xù)航更長更實，同時充分發(fā)揮現(xiàn)有充電樁的能力。
中國正在加大對800V高壓快充的應(yīng)用步伐。比亞迪、長城汽車、廣汽集團、小鵬汽車、蔚來、理想汽車等車企相繼投入研發(fā)。記者獲悉，4月將舉行的2023上海國際車展有望成為新技術(shù)展示的盛會，預(yù)計將有多家國內(nèi)外車企多款800V高壓充電新能源車型亮相，實現(xiàn)10分鐘左右充電30%至80%，達(dá)到像燃油車加油一樣的電動車充電體驗。
高壓充電技術(shù)“上車”的機遇和挑戰(zhàn)
中信證券研報認(rèn)為，直流快充逐步替代目前的交流慢充是大勢所趨，高壓大功率快充發(fā)展將加速。因為，直流充電樁充電功率普遍在50kW以上，充電速度更快。與此同時，直流快充技術(shù)還能夠提升充電樁單樁利用效率，這也是影響充電樁利潤和投資回收期的核心因素。
據(jù)中信證券測算，當(dāng)單樁利用率達(dá)到8%以上，充電樁就有望開始實現(xiàn)盈利。所以，充電樁制造企業(yè)有望受益于新技術(shù)迎來盈利爆發(fā)。中信證券認(rèn)為，隨著整車企業(yè)的高壓快充車型加速投放市場，電壓平臺普遍在800V左右，實現(xiàn)充電功率更大、充電效率更高，預(yù)計高壓快充將成為未來行業(yè)主流。
除了整車企業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈公司近期也紛紛在高壓快充新領(lǐng)域發(fā)力。特銳德主要研發(fā)高壓充電設(shè)備。均勝電子在800V高壓快充領(lǐng)域覆蓋電池管理系統(tǒng)等產(chǎn)品。金杯電工、長城科技等正在研制800V高壓驅(qū)動電機扁線產(chǎn)品。方正電機的800V碳化硅平臺驅(qū)動電機已開始量產(chǎn)。寧德時代、孚能科技、欣旺達(dá)等正在研制高壓快充電池產(chǎn)品。美的集團投資碳化硅電動壓縮機生產(chǎn)。三安光電已經(jīng)簽署新能源車碳化硅芯片采購合同。
“800V的普及，已經(jīng)不在于技術(shù)上的質(zhì)疑，它的起飛點在于成本。”均勝新能源研究院院長姜釗表示，現(xiàn)階段碳化硅價格依然較貴，其晶體的成長速度慢和良品率低等問題如果不能很好解決，成本在短時間內(nèi)就很難降下來。另外，中國碳化硅投入實測的技術(shù)，和歐美、日本等國家的成熟技術(shù)差距兩代。對于國內(nèi)新能源車供應(yīng)鏈，要從國外采購轉(zhuǎn)變到國內(nèi)自制，還要一個過程。
