新能源汽车高压快充行业研究:下一个放量的电动智能新趋势

高压快充:有望成为下一阶段较优补能方案。

高压快充:有望成为下一阶段较优补能方案。需求端:随着快充功率不断提升,充满电时间有望降低到 30 分钟以下,目前相比换电和大容量电池,能更好解决续航焦虑,拓宽电动车使用场景;技术端:提升快充功率可通过增大电压或者增大电流两种方式,高电压相较大电流方案综合效率、成本、技术提升难度等方面优势更明显,有望成为快充主流技术路线。800V 成为高压快充阶段性行业标准,后续将向上演进到 1000-1500V。

车企布局:海外品牌加速布局 800V 平台,国内自主品牌快速跟进。国外车企以保时捷和现代起亚为代表,2019 年-2022 年已有成熟量产车型,国内自主品牌快速跟进,各车企集中于 2021 年-2023 年推出 800V 平台,2022 年将量产重点车型包括比亚迪 Ocean-X 概念车、长城沙龙机甲龙、阿维塔 11、小鹏 G9 等,最高充电功率已达到 480kW。奔驰、宝马、沃尔沃、本田和通用或于 2024 年后推出 800V 平台。

产业趋势 1:高压快充带动热管理系统功率和复杂度提升。热管理方面:800V架构下整体制冷/制热功率增大,导致水冷板使用面积提升,其结构配合电芯不断优化;冷媒流量流速/流量增大,电子膨胀阀控流范围扩大,同时需保证高精确度,大口径高精度电子膨胀阀有望成为行业趋势,阀口径处设计以及配合传感器、控制器的系统设计是难点。

产业趋势 2:高压快充驱动功率器件升级体现在 SiC 替代 IGBT 趋势。SiC 基功率器件替代 Si 基功率器件主要应用于电控逆变器、DC/DC 转换器、OBC 以及充电桩部位,能够提升工作频率、降低损耗、减小体积、提升部件功率密度,并且耐高温高压。重点为电控逆变器中 SiC MOSFET 替代 Si IGBT。

产业趋势 3:高压快充需要整车安全性要求升级从而驱动相应部件升级。高压连接器保障高压回路连接安全,液冷快充桩将成为高压连接器未来技术难点;数字隔离芯片与不同元器件结合,应用于不同高功率电子设备,进行电气隔离,有集成趋势;薄膜电容由于其在耐高压、储能效果、寿命等方面综合优势,取代电解电容成为新趋势;高压直流继电器搭配智能熔断器为整车提供安全冗余。

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