高压快充产业链图谱

价值投机小学生 / 2022-11-06 19:05 发布

随着续航问题逐渐成为电动车发展的重心，缩短补能时间成为目前电动车升级的核心诉求之一。

快充技术是解决补能焦虑的核心。在快充方案中，高压充电以其低成本、轻量化、EMC 干扰低等优点，成为现阶段快充的主流路线。

1 高电压成为快充发展趋势

受限于硅基IGBT功率元器件的耐压能力，之前电动车高压系统普遍采用400V电压平台。

若进一步提高充电功率、缩短充电时间，需要将电压平台从400V提升至800V、1000V甚至更高水平。

相比 400V 平台，在电池电量一样的情况下，800V 方案的充电时间几乎可以缩短一半。

升级800V结构有利于实现快充，在短期内形成对中低端车型的差异化竞争力。

但由于适配 800V 的高压充电桩并未全面推行以及成本和技术等因素，目前的800V 架构仍需兼容 400V 充电方案。

长期看快充对于中低端车型亦是刚需，800V架构升级具备长期趋势。

2 高压快充系统三种架构方案

纯800V电压平台

电池包、电机以及充电接口均达到800V，车中只有800V和12V两种电压级别的器件，OBC、空调压缩机、DCDC以及PTC均重新适配以满足800V高电压平台。

纯800V电压平台，优势在于电机电控迭代升级，能量转换效率高；劣势在于电驱的功率芯片需要用SiC全面替代IGBT，零部件成本高。

双400V电池组串并联组合

利用电池管理系统将电池组在串联、并联之间转换，在充电时，两个电池组可串联成800V平台高电压快充；在放电时，两个电池组并联成400V平台供汽车运行时使用，直接使用原有400V的高压部件。

纯800V电压平台+额外DCDC

整车搭载一个800V电池组，在电池组和其他高压部件之间增加一个额外的DCDC将800V电压降至400V，车上其他高压部件仍采用400V电压平台。

3 高压平台推动器件升级

800V快充方案下，由于电压提升，车载端主要电气部件都需要重新选型。

电动车的核心零部件分为大三电（电池、电机、电控）、小三电（OBC、PDU、DC/DC 转换器）和电动压缩机。

电机电控主要厂商包括汇川技术、大洋电机、方正电机、精进电动、卧龙电驱、华锋股份等。

在电驱动总成方面，汇川技术、臻驱科技、中车时代等都已推出了应用碳化硅的驱动集成产品，其中汇川技术的第四代动力总成已在小鹏800V高压平台车型中实现量产。

OBC+DC/DC主要厂商包括欣锐科技、京泉华和得润电子等。

为保障高负荷下汽车的安全性能，相关的器件比如数字隔离芯片、薄膜电容、连接器、熔断器、继电器等在数量和性能都有提升需求。

继电器

高电压对触电材料、灭弧技术要求提高，催生产品附加值提升。

整车厂对高压直流继电器产品验证周期较长，不会轻易更换供应商，因此已经进入车企供应链的继电器企业具有较大先发优势。

高压直流继电器市场主要参与者为宏发股份、西门子、松下、泰科、Gigivac等老牌继电器企业，2020年全球市场份额前三的企业分别为松下、宏发股份、Denso，其全球销售额市占率分别为36%/23%/12%，合计达到71%，行业集中度较高。

国内主要厂商包括宏发股份和三友联众等。

2003年，宏发股份与德国海拉、美国AZ公司成立合资公司，同时引进汽车继电器全自动生产线。宏发股份较早布局自动化产线，自动化方面领先竞争对手。

熔断器

高电压要求在绝缘、耐压等级上有所调整，价值量提升。

传统行业熔断器由于产品品类多、下游分散，不同型号产品较难自动化。

新能源汽车熔断器由于数量多、且为圆管，较易实现自动化。

欧美日企业起步较早，且控制着行业标准的制定权及绝大多数专利技术，经过多年发展格局趋于稳定。2019年，全球前三的熔断器企业分别为Littlefuse、Bussmann、Mersen，占比分别为31%、24%、9%，CR3达到64%，格局较为集中。2019年前七大熔断器生产商占比92%，格局基本稳定。

中熔电气在国内新能源汽车用电力熔断器市场份额约40%，全球市场份额超过20%。

薄膜电容

高电压需要更厚的材料，难度略有下降，但材料用量、体积增大。

目前主流车型薄膜电容单个200-300元，预计800V平台价格提升20%。

全球范围内薄膜电容的主要供应商有松下、尼吉康、TDK、基美、威世，以及国内的法拉电子。

日、美厂商经营范围相对广泛，薄膜电容器业务占公司收入比重少，国内目前为止国内产品集中在中低端市场，高端领域供应商主要集中在欧美日等地区。

薄膜电容器领域国内代表厂商包括法拉电子、江海股份和鹰峰电子等。

法拉电子专注于薄膜电容的生产销售，薄膜电容占公司90%以上的收入。铝电容领导厂商江海股份长期受益于汽车电子行业的发展。

全球薄膜电容市场格局：

小程序

高压连接器

高压连接器一般用在新能源汽车动力系统中。

根据Bishop& Associates 统计，2020年全球汽车连接器厂商TOP10 以美、日企业为主。泰科、矢崎、安波福三巨头市占率达66.8%。

考虑新能源车、智能车渗透率较低，全球汽车连接器产品主要以低压连接器为主。

而我国在低压和高速连接器领域的国产化比例不到10%，在高压连接器领域的国产化比例已达到约30%。

主要厂商包括瑞可达，永贵电器，徕木股份、中航光电、合光股份、电连技术等。

2020年中国高压车载连接器竞争格局：

资料来源：Bishop&Associate

原材料升级

功率提升对磁材的粉芯量用量提升。随着充电电压达到800V，需要升压电感进行升压，特别是PHEV车型，须安装升压模块，对软磁合金粉芯使用需求提升。

纯电动汽车金属磁粉用量为0.6-0.8kg/辆，混动汽车用量为2-3kg/辆。

国内磁材相关厂商包括横店东磁、铂科新材等。

原材料碳硅负极相关厂商包括璞泰来、彬彬股份和贝特瑞等。

800V受益板块单车价值量与产业链代表厂商：

从充电桩端角度看，高压零部件的成熟度比车端高，只有充电枪、线、直流接触器和熔丝等需重新选型，目前均有成熟产品。

直流充电桩的系统设计与电动汽车的电气匹配存在紧密的关系，伴随着800V高电压平台及碳化硅器件的应用，欣锐科技、英搏尔、精进电动等电驱动系统公司和比亚迪、斯达半导、时代电气、山东天岳、三安光电等功率半导体行业企业有望受益。

充电桩端零部件供应链情况：

资料来源：华为

高压快充产业链相关布局厂商还包括中恒电气、绿能慧充、英可瑞、伊戈尔、通合科技、盛弘股份、星云股份等。

中恒电气中标主机厂大功率充电桩项目，并于年内实现360KW、480KW超充产品交付；伊戈尔生产的高频电感可应用在800V的充电桩的电源模块上；通合科技在2021年率先将20kW/1000V国网“六统一”高压快充产品推向市场，在国网内市场具有较强竞争力；盛弘股份有1000V高压快充和480kW、800kW高压液冷快充产品。