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2022年有望迎快充元年,高功率快充引領(lǐng)車樁變革
安信證券 思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2021-12-30

緩解“充電焦慮”,2022年有望迎快充元年。實踐中,大部分純電動車實現(xiàn)SOC30%-80%需要充電40-50分鐘、可行駛約150-200km。目前保時捷Taycan、特斯拉Model3、現(xiàn)代Ioniq5、極狐αSHI版、廣汽AIONVPlus能夠?qū)崿F(xiàn)充電5min,最長續(xù)航約100km。預(yù)計2022年更多主流車企如小鵬、廣汽等企業(yè)均有望推出快充純電車型,實現(xiàn)充電5min,續(xù)航約200km+,2022年有望迎快充元年,“充電焦慮”有望顯著緩解。比亞迪、嵐圖、理想、通用、奔馳、大眾等也在加緊布局快充,超級快充行業(yè)趨勢確立。

高功率快充技術(shù)路線:大電流/高電壓。目前提高充電效率有兩種技術(shù)路線:提高充電電流或提升充電電壓。400V電壓平臺下,250A電流的充電功率為100kW,充電10min可行駛約100km。通過提升電流至500A+可實現(xiàn)200kW級快充,實現(xiàn)充電5min,續(xù)航100-200km。目前采用大電流方案的有特斯拉Model3、廣汽AIONVPlus、極氪001等。但實現(xiàn)400kW級充電則需將電動車從400V升級至800V級高電壓平臺,實現(xiàn)充電5min,續(xù)航200-300km,大幅緩解充電焦慮。目前采用高電壓方案的有保時捷Taycan、現(xiàn)代Ioniq5、極狐αSHI版,未來比亞迪、廣汽、小鵬、嵐圖、理想等也有望推出800V高壓架構(gòu)車型。

高功率快充引領(lǐng)車樁變革。(1)電池變革:2C及以上高倍率電池。實現(xiàn)200kW級快充需2C+電池,400kW級快充需4C+電池。400kW級快充還需在電池模組層面通過串聯(lián)實現(xiàn)800V電壓。(2)高壓架構(gòu)變革:400kW級快充需要800V高壓架構(gòu)。電驅(qū)動層面,相比400V電機(jī),800V電機(jī)的軸承防腐蝕和絕緣性能需要提升;同時,隨著電機(jī)功率的提高,保時捷、現(xiàn)代、比亞迪、大眾等主機(jī)廠紛紛選擇800V電機(jī)配合扁線+油冷的方案以提高電機(jī)效率;此外,800V電控采用SiC功率半導(dǎo)體,提高耐壓等級的同時帶來器件損耗降低(50%+)、續(xù)航里程提升(約5%)。車載電源層面,DCDC和OBC也需應(yīng)用SiC功率器件提高耐壓等級和降低損耗;此外,為兼容400V快充樁,800V電壓架構(gòu)須配備升壓裝置,目前主要有升壓DCDC(如保時捷Taycan)和復(fù)用電驅(qū)系統(tǒng)(如現(xiàn)代和比亞迪)兩種方案。(3)充電樁變革:車企布局高功率樁。2020M5-2021M5我國新建設(shè)的公共充電樁中,180kW及以上的占比僅7.6%。我國有望于2025年在部分城市實現(xiàn)2-3C公共充電樁的初步覆蓋。高功率樁的散熱要求和成本提高,目前特斯拉、北汽極狐、廣汽等車企已提前布局200kW級快充樁,預(yù)計未來更多主機(jī)廠將自主布局快充樁。

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