高压快充：挡不住的风口，拿不准的出路

随着主流电动汽车续航里程的提升、续航焦虑已逐渐得到缓解，但补能焦虑依旧制约电动车的发展，各大主流车厂和相关的充电厂商，也在积极布局800V高压平台，那么，什么是高压快充？一文让你快速了解！

什么是高压快充？

快充即为快速充电，衡量单位可用充电倍率（C）表示。充电倍率越大，充电时间越短。

充电倍率（C）=充电电流（mA）/电池额定容量（mAh）

例：电池容量为4000mAh，充电电流达到了8000mAh，则充电倍率为8000/4000=2C。

高倍率充电并不是0%-100%的电量都通过大电流充入完成。合理的充电模式共分三个阶段，阶段1：预充电状态；阶段2：大电流恒流充电；阶段3：恒压充电。

阶段1的预充电起到对电芯的保护作用；阶段2就是我们所说的高倍率充电阶段，这个过程的电量区间往往在20%-80%；阶段3恒压充电的目的是限压，防止电芯的电压过高，破坏电池结构。

学过物理的都知道，P（充电功率）=U（电压）*I（电流）。在电池容量不变的情况下，要想提高充电功率，要么提高电流，要么提高电压。

因此，在大功率快充路线上，细化为两个方向——有的车企在提高电流上下功夫，有的在提高电压上下功夫。

比如，在拼命提高电流的典型案例就是特斯拉。特斯拉的超充桩的电流已经从最初的250A提升至640A，超充功率也随之从100kW提升至250kW。

但是提升充电电流会引发“热量聚集”的负面效应，这是一个累赘。

根据焦耳定律（Q=I2Rt），电流的提升将大幅增加充电过程中的热量，为此，特斯拉专门研发了高度集成的“电池热管理系统”和“电池管理系统BMS”来驱热。

而国内的大部分车企，都选择了通过提高电压来提高充电效率。

原本新能源整车高压电气系统电压范围一般为230V-450V，取中间值400V，统称之为400V系统。

于是乎，现在各大车企试图都从400V拔高到800V，来打赢这场高压快充的攻坚战。

目前搭载800V高压快充的车型有小鹏G9、比亚迪海豹、广汽埃安AION V Plus、极狐阿尔法 HI版、沙龙机甲龙、极星Polstar 5、保时捷Taycan、现代IQNIQ 5、起亚EV6等。

相比之下，还是华为的野心最大。华为在2021年4月发布高压平台解决方案，目标是：到2025年将推出电压平台超1000V、功率600kW的快充方案，5分钟即可实现30%-80% SOC充电性能。

这些业内大佬之所以敢花费大量精力财力押注“高压快充”赛道，还是看中了其可观的前景，首先政策上一直在为这个产业保驾护航。

从政策驱动上看，2022年国家定调“稳增长”，充电桩、换电站的投资建设作为“新基建”系列，有望迎来风口。

比如，近一点的，7月19日，交通运输部召开部务会，审议了《加快推进公路沿线充电基础设施建设行动方案》，将公路沿线充电基础设施划归到落实国务院稳住经济的一揽子政策措施之下。

北京是力争到2025年全市新能源汽车累计保有量力争达到200万辆，充电桩累计建成70万个；

上海是计划到2025年满足125万辆以上电动汽车的充电需求，全市车桩比不高于2∶1；

安徽力争到2025年汽车生产规模超300万辆，各类充电桩23.7万个，充电站4750座。

政策层面早已吹响号角，高压快充的席卷而来势必也会引起产业层面一定程度的动荡与重塑。

高压快充的产业链

那么，从400V提升到800V，会带动产业链怎样的变化呢？

首先值得关注的是充电桩：

充电桩主要由以下7个部分组成：充电桩壳体、充电枪外壳、插头、插座、断路器、接触器、电源模块外壳、充电桩用电缆。

根据中国充电联盟数据，截至2022 年6 月，全国充电基础设施累计数量为391.8 万台，同比增加101.2%。

根据公安部数据，截至2022 年6 月底，全国新能源汽车保有量1001万辆。以此计算，截至2022 年上半年，国内桩车比为1:2.6，较去年同期的1:3.1 明显提升。

其次是材料端：

主要关注碳化硅功率器件、负极材料、CNT 导电剂、电解液等方面技术的革新。

碳化硅功率器件：800V电压系统对功率半导体要求严苛。

为了满足800V高压平台的需求，车企需要把原先的硅基IGBT切换成碳化硅材料（SiC），因为碳化硅为材料做出的功率半导体耐高压，耐高温，热损耗低。

负极材料：技术革新主要为在现有的石墨负极材料体系上进行二次造粒、包覆、掺硅等方式，从而提升负极材料的倍率性能，二次造粒、包覆技术相对成熟，但硅基负极的发展处于初期，随着快充性能需求的扩大，有望加速硅基负极的产业化趋势。

CNT 导电剂：主要针对于硅基负极的使用，CNT 可以改善硅较差的导电性、包覆在硅四周一定程度上抑制膨胀，目前针对硅基负极材料使用的单壁管处于具备产业化条件、即将放量的阶段。

电解液：在快充模式下，对于电解液的热稳定性以及导电性提出更高要求，新型锂盐LiFSI 具备更优性能，国内龙头电解液企业LiFSI 的批量供应能力，并有望在需求驱动下加速应用。

第三是关注相关的零部件：

包括DCDC转换器、OBC车载充电机、PDU/BDU集成设计产品、高压直流继电器、激励熔断器、薄膜电容、高压连接器等。

DCDC转换器：由于目前市面上的直流充电桩输出电压基本上都是400V，无法直接给800V的动力电池充电，因此需要一个额外的升压DCDC产品将400V电压升至800V后，再对电池进行充电。

OBC车载充电机：一般包括整流器电路以及DCDC转换器两大核心部件，前者主要将交流充电桩的电转换为直流电为动力电池充电，后者主要将高压电池转换为低压。

为满足耐压、耐高温、轻量化等需求，OBC和DCDC等功率器件的集成化趋势明显。

PDU/BDU集成设计产品：主要元器件包括继电器、熔断器、电流采集原件、铜排、连接器和线束等。

PDU高压配电单元主要负责对新能源汽车高压系统的电源进行分配与管理，主要功能包括电路过载短路保护、保护和检测高压系统运行、提供充放电控制等。BDU电池包断路单元也属于PDU的一种，主要用在电池包上。

高压直流继电器：继电器作为通过小电流来控制大电流通断的开关，在电路中可以起到转换电路、安全保护和自动调节等作用，在800V电压下高压直流继电器成为整车电路控制环节十分重要的器件，其产品性能要求提高，对耐压性、灭弧、使用寿命、载流能力等指标要求更为严苛，附加值也随之提升。

目前高压直流继电器的单车价值量在800-1400元之间，800V电压趋势下单车价值提升约40%。

通常新能源汽车需要配备5-8个高压直流继电器，且随着电气架构高压化发展，需求将不断提升。

国内高压直流继电器市场竞争格局实现以自主品牌为主导，比如国内市占率达40%的宏发股份（600885.SH）。

激励熔断器：作为PDU的重要器件，是新能源汽车不可或缺的安全保护装置，主要为电动车储能提供过电流保护功能，如对DCDC、PTC、OBC和空调等进行保护。

目前全球熔断器市场集中度高，市占率前七位企业合计占比达92%，主要以欧美日企业为主导。在国内新能源车用熔断器市场中，市场集中度也很高，国内供应商中熔电气（301031.SZ）市占率达55%，而第二、三位企业Bussmann和Mersen的市占率分别为30%和10%，CR3达95%。

薄膜电容：电容器是能源控制、电源逆变、电源管理以及直流交流变换等系统中的核心元器件，主要应用于充电桩和电控逆变器中，起到直流滤波的作用，对于逆变器的寿命也起决定作用。目前新能源汽车薄膜电容单车价值量约为400元，800V高压趋势下对薄膜电容的需求量将呈大幅提升趋势，薄膜电容的单车价值量有望提升20%，此外800V高压平台一般率先应用于双电机配置的中高端车，短期内薄膜电容用量也将提升。

目前全球薄膜电容市场主要以欧美日企业为主，日本松下的全球市占率高达55%，全球第一，国内供应商法拉电子以8%的市占率排名第三。

高压连接器：高压平台中十分重要的元部件，在整车端和充电桩端均有应用，被广泛应用于动力电池、PDU、OBC、DC/DC、空调、直/交流充电接口等高压单元，主要应用场景包括车载充电器、电池和电控之间、电机和电控之间、空调和电控之间的电流传输。

目前单车一般需要配置15-20个高压连接器，随着大功率快充接口和电压转化接口数量增加，高压连接器的单车价值量也随之提升，目前新能源汽车高压连接器的单车价值量约为2000元，而在800V平台下高压连接器的单车新增量可达800-1500元。

谁能推动企业变革

分析师们之所以把2022年称作新能源汽车的“高压元年”，源于国家发展改革委、国家能源局等十部委在今年1月发布的《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》。

里面提到：

一，鼓励地方加强大功率充电、车网互动等示范类设施的补贴力度；

二、加大配套电网建设投入，合理预留高压、大功率充电保障能力；

三、提高城市与高速公路快充桩/站覆盖比例。城市中，鼓励充电运营企业通过新建、改建、扩容、迁移等方式，逐步提高快充桩占比；高速公路中，力争到2025年，国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域的高速公路服务区快充站覆盖率不低于80%，其他地区不低于60%。

《实施意见》发布后，北京、浙江、安徽、重庆等地纷纷发文件表示响应。

美国设立了2023年把电动汽车快充时间缩短到15分钟以内的目标，相较之下，我国2025年快充站覆盖率60%的目标并不算激进。

但难度仍然不小。

中国汽车工程学会秘书长张进华表示，“超级快充技术对电网的要求也很高，电网的结构要做出一些重大调整，才能满足大量电动车同时快充的需求。电网的这种负荷巨变，需要时间。”

一名熟悉充电领域的人士认为：

靠国家永远不如靠车企自己，现在上头不是那么阔绰的时候了。

车企们大概也想掌握主动权，竞相开启大功率超充桩布局。

北京地区就已部署了超过10座360kW以上单桩充电功率的极狐超充站。阿维塔科技则和bp电动化及移动出行部门共同投资，在2023年底前在中国19座城市建设百余个超快充电站。

根据充电联盟的统计，截至2022年7月，联盟内成员单位总计上报公共类充电桩157.5万台。国联证券测算，预计到 2025 年，国内充电桩保有量有望达到930万个。对比之下，车企提供的超充站数量无异于杯水舆薪。

“关于高压快充，你可以理解为产品的一个亮点，实用性虽然不强，但确实是一个亮点。一系列的车企要做高端做区隔，4C电池是个好选项。”一位行业分析师这样评价车企的布局。

主机厂蠢蠢欲动，但公共充电场站的主力军——第三方充电桩运营商却似乎兴致平平。

“对于我们而言，超充桩的成本、选址、配网容量都需要考量，现在支持超充的车辆又很少，相当于我好不容易建了个大水池，但绝大部分的车都是‘喝’不了这么快，变相造成了一种资源浪费。”一位充电桩运营企业内部人士坦言。

综上来看，我们能浅窥整个充电产业变革的难度之大，无论是政府、还是车企、又或是充电桩企业，在这场变革中都还没有找到合适的答案。

在中国新能源车的发展进程中，我们已经目睹了太多让人热血沸腾的战略计划，这一次，“高压快充”能成功吗？