| 补能焦虑呼唤快充，800V高压快充平台渐成趋势

一直以来，电动车的发展中有两大痛点，里程焦虑和补能焦虑。

如今，主流电动车的续航里程普遍能达到500-600公里，比几年前的200-300公里翻倍增长，高端车型甚至能达到800-1000公里，例如广州车展上广汽埃安LX Plus续航里程达到1008km。这些续航里程的进步得益于高镍三元和CTP电池封装技术的大规模应用，有效缓解了电动车的里程焦虑。

然而，续航里程的进步只是把电动车主的焦虑从300公里一次提升到600公里一次，单纯频率上的减少而已。跟现在燃油车加一次油时间为5分钟相比，目前主流的电动车快充至少要60分钟，补能焦虑已经成为当前电动车的最大痛点，如何解决这个问题也成为了重要的产业发展方向和资本风口。

今年移动端的手机快充领域已经有多款机型采用120W快充技术，15分钟就能满血归来，估计这也是诸多车主梦寐以求的电动车充电速度。

电动车补能有两条路线，换电和快充。

资料来源：芯八哥整理

换电路线以蔚来为代表，但面临盈利模式、标准统一等挑战，而且规模一旦起来，所需的维护成本是巨大的，这也是人们对蔚来的担忧之一。

快充路线就不得不考虑P（电功率）=U（电压）I（电流）这条初中物理老师教过的公式了，由此延伸出两种技术方向：提升I的大电流快充和提升U的高电压快充。

大电流快充以特斯拉最具代表性，600A电流，实现250kW充电功率。峰值充电功率下，特斯拉V3超充桩15分钟可补充 Model 3约 250公里续航所需电量。但根据焦耳定律Q= I*I*R*t，大电流快充将大幅增加充电过程中的热量，需要使用更粗的线束，同时对散热技术要求更高。目前国内车厂并没有在散热方案上做大幅定制化改动。大电流充电桩极度依赖自建体系，推广成本高。

特斯拉V3超充桩

图片来源：特斯拉

第二种技术方向高电压低电流的代表是保时捷早在2018年就推出的800V方案，350A电流，实现300kW充电功率。今年，国内车企纷纷跟进 800V 高压平台架构，有望在 2022 年陆续实现量产，接下来的2022年预计为国内800V电压平台发展元年。

资料来源：盖世汽车、汽车之家、公司官网、芯八哥整理

| 从生意的角度看800V高压平台

目前车企普遍应用的是400V高压平台，为什么头部车企会率先转向800V？保时捷公司2018年就推出了800V方案，为什么到了2021-2022年才渐成趋势？说是技术进步，其实这背后都是生意。

传统车企把电动车看成是一次普通的变革或者升级，但以小鹏为代表的造车新势力们把电动化和智能化深度绑定，更在意用户体验，他们会极力讨好消费者，无论是在服务上还是产品设计上。而随着苹果和小米等跨界造车新势力的进入，电动化的竞争预计会更激烈。在竞争激烈的市场中，差异化战略会有效提升品牌识别度。800V高压平台大大缩短充电时间，充电一小时和充电15分钟相应的用户体验天差地别，由此带来的品牌识别度也是新势力们一直以来苦苦追求的。

此外，随着产业发展，目前车端成本来看，高压架构比低压架构成本仅+2%。增加比较低的成本能带来卖点和差异化，这也是车企想看到的。

资料来源：NE时代、中信证券，芯八哥整理

当然，技术进步带来的影响也不容忽视。根据 Future eDrive- - Technologies 的测算， 在800V平台下100kwh 的电池有望减重达25kg，减重的效果较为明显。在电压翻倍、充电功率增幅不翻倍的情形下，串联增加，高压线束电流变小。高压线束规格下降，用量减少，降本减重。SiC逆变器使得电源频率增加，电机转速增加，相同功率下转矩减小，体积减小。

因此，车企差异化战略的需求、成本变动平滑便于推广以及相应部件的用量和体积变小等等因素，从生意的角度来看800V高压平台的发展具有一定必然性。

| 800V高压平台趋势下，半导体元器件升级需求显著

车企应用 800V 高压平台架构， 涉及高压系统部件都需升级并且验证。

图片来源：电子发烧友，GGII，NE时代，中信证券

对功率半导体的要求会更加苛刻，SiC受益。在高压环境下，对功率半导体的要求会更加苛刻，需要考虑三个因素：耐压、损耗、抗高温。传统的Si-IGBT，450V下其耐压为650V，若汽车电气架构升级至800V，考虑开关电压开关过载等因素，对应功率半导体耐压等级需达1200V，而高电压下Si-IGBT的开关/导通损耗急剧升高，面临成本上升而能效下降的问题。SiC基功率半导体相比Si基具备更高耐压等级和开关损耗，是800V趋势下最大受益元器件。

图片来源：线束工程师

负极快充性能要求提升。动力电池快充性能的掣肘在于负极，目前有两种方案：石墨改性和硅负极。广汽AION LX Plus 采用的是海绵硅负极电池技术，它的优势一方面是更安全，因为它可以让电池内部的硅负极像海绵一样柔软有弹性，使硅在充放电过程中的膨胀和收缩被限制和缓冲，不会碎裂。

对高压直流继电器具有刚性需求。高压直流继电器作为自动控制开关元件，起到高压电路控制和安全保护作用，新能源车对高压直流继电器具有刚性需求；800V平台电压电流更高、电弧更严重，对高压直流继电器耐压等级、载流能力、灭弧、使用寿命等性能要求提高，产品需要在触点材料、灭弧技术等多方面改进。目前A级车高压继电器单车价值量为800元左右，预计单车价值量将提高40%，乘用车配置数量以4-5个为主，充电桩多为2个。

新能源汽车中继电器应用示意图

图片来源：第一电动网

激励熔断器渗透率提高。熔断器是电路过电流保护器件，800V要求熔断器在绝缘、耐压等级等方面进行改进调整；新型激励熔断器通过接收控制信号激发保护动作，当前已逐步应用于新能源汽车，平均售价是传统电力熔断器3.6X。

高压连接器性能升级数量增加。作为新能源车高压电流回路的桥梁，升压对连接器的可靠性、体积和电气性能的要求增加，其在机械性能、电气性能、环境性能三方面均将持续提升。目前单辆电动车配置15-20个高压连接器，单价在 100-250 元之间，双电机或大功率驱动电机车型需求量更多。从400V增至800V后，高压连接器将重新选型，增加大功率快充接口及400V到800V的转化接口。

高压连接器在整车高压系统中的布局

图片来源：线束工程师

OBC/DCDC等功率器件集成化趋势明显。为满足800v高电压平台在体积、轻量、耐压、耐高温等方面带来的更为严苛的要求，OBC（车载充电机）/DC-DC等功率器件集成化趋势明显；高压平台使车载充电机升级需求增加，为高压OBC提供增量；同时，为能够适配使用原有400v直流快充桩，搭载800v电压平台新车须配有额外DC-DC转换器进行升压，进一步增加对DC-DC的需求。

800V高压体系，用目前400V充电枪需要DC-DC升压

图片来源：ST

| 写在最后

目前看来，未来两年是整车厂品牌向上最佳时间窗口，高端车型有望密集推出，军备竞赛开启。缩短补能时间是目前电动车升级的核心诉求之一，国内外整车厂争相布局800V快充，率先在高端车上配置，在短期内形成对中低端车型的差异化竞争力。长期看，中低端车型亦有快充需求，800V电气架构升级具备长期趋势。相关零部件与元器件方面，SiC和负极受益最大，其他部件平滑升级，SiC器件的风口有望实实在在到来。

风口有望实实在在到来。