企业竞争图谱：2024年高压快充 头豹词条报告系列

文上·头豹分析师 版权有问题？点此投诉 2024-07-26未经平台授权，禁止转载 摘要高压快充行业迅速崛起，满足电动汽车快速充电需求，市场规模大幅增长。然而，车辆与充电桩的兼容性问题、电网容量限制、高成本及品牌壁垒等挑战仍存。车企通过自建充电网络增强竞争力，政策利好和基础设施完善推动高压快充技术商业化。随着成本降低和价格亲民化，高压快充技术有望加快普及，推动新能源汽车市场进一步发展。 行业定义[1] 高压快充行业是指涉及电动汽车（EV）快速充电技术与设备的行业，其特点是应用较高电压和电流以提升充电速率和效率。高压快充行业通常涉及750V、800V及以上的电压系统，以实现更迅速的充电过程。通过这种技术，电动汽车的充电时间得以显著减少，满足用户对于高效补能的迫切需求。此外，高压快充技术还有助于缓解电动车续航焦虑，加快电动汽车的普及进程，但由于高压快充需要更高的电压和电流，因此需要更加复杂的电路设计和更高的安全标准。 行业分类[2] 按照高电压架构分类方式，高压快充行业可以分为纯800V电压平台、双400V电池组串并联组合、纯800V电压平台+额外DCDC三大类别；按照技术路线的分类，高压快充行业可以分为高电流路径、高电压路径两大类别。 行业特征[3] 高压快充行业特征包括快充需求拉动全产业链技术升级创新，高压快充车型与车桩难以匹配及车企自建高压快充网络。 1快充需求拉动全产业链技术升级创新 随着新能源汽车行业的迅猛发展，中国已构建起全球规模最大的充电基础设施网络。然而，充电时间较长的问题仍然制约着用户体验的提升。为满足消费者对充电便捷性的日益增长的需求，高压快充应运而生，要求整车零部件的适应性调整，推动整个产业链的技术全面升级。1）车端：SiC器通过采用银烧结、Clip等先进技术，已有效实现快速开关、降低热阻并提高可靠性。同时，快充电池技术的进步，如从1C、2C到4C甚至6C的充放电倍率提升，也显著加快了充电速度，减少了充电时间。热管理系统的创新，如比亚迪研发的可承受1200伏电压的ACD系列电动空调压缩机，对提高电池使用寿命和整车性能至关重要；2）桩端：充电模块的技术升级，如优优绿能研发的不同功率等级的充电模块，通过电路和结构设计实现了高效率和高功率密度，满足了不同功率需求。此外，热管理系统从风冷向液冷的升级，提高充电桩的可靠性和效率，同时降低噪音。从材料供应到设备制造，再到服务提供，整个产业链都在响应快充需求，不断进行技术创新和产品升级。 2高压快充车型与车桩难以匹配 高压快充技术虽为电动汽车带来了快速充电的便利，但在实际应用中仍面临诸多挑战，1）充电功率匹配问题：超充桩的功率需与车辆充电能力相适应，否则无法实现快速充电；2）电网容量限制：导致多车同时充 电时电流分配不足，影响充电效率；3）成本问题：超快充桩的高成本以及额外费用增加了用户的经济负担；4）品牌兼容性壁垒：车企间的数据共享和兼容性问题导致用户需使用多个App，增加了使用复杂性。 3车企自建高压快充网络 汽车企业正加速在高压快充领域进行战略布局，通过自建充电网络来增强市场竞争力和提升用户体验。小鹏汽车在100座城市实现了超快充覆盖，拥有230座超快充场站，服务超过10万名车主；理想汽车已建成503座超级充电站，极狐汽车的自建超充站数量从2022年的96座增加到2024年的192座；埃安超级充换电站数量已突破1,200座，自建超充桩达到7,084根；极氪汽车已建成401座极充站，覆盖100座城市，提供2,261根极充桩。 发展历程[4] 中国高压快充行业的发展与新能源汽车的兴起密切相关，大致可以分为3个历史时期：萌芽期（2006-2014年）、启动期（2015-2019年）、高速发展期（2020-至今）。目前高压快充行业核心部件已实现技术突破，具备产业化条件，未来发展前景一片向好。 启动期2006~2014 2006年，比亚迪在深圳建设第一批电动汽车充电桩。政府和企业开始投入资源进行研究和试验，但整体规模较小。 萌芽期2015~2019 2015年，比亚迪全球首创乘用车800V高电压平台，搭载在秦EV（2015款）、唐DM（2015款）等车型上。2019年，保时捷Taycan首次引入800V概念，但由于当时新能源车市场份额有限，消费市场关注度不高，推出市场不久便销声匿迹。充电环境与电动车型不兼容，普遍使用低压充电桩。 高速发展期2020~2024 2020年，高达85%的新建充电桩已升级为750V的高压桩。2024年，华为数字能源举办了智能电动&智能充电网络战略与新品发布会，宣布与11家企业成立“超充联盟”，计划部署超过10万根超快充充电桩。 多家车企密集布局高压快充技术，技术突破。 产业链分析 高压快充行业产业链上游为高压快充关键零部件的生产环节，涉及充电模块、SiC、快充电池、热管理系统等；产业链中游为高压快充技术的应用环节，主要是新能源汽车和高压充电桩的制造；产业链下游为高压快充服务的提供环节，主要是运营服务商和终端客户。[6] 高压快充行业产业链主要有以下核心研究观点：[6] 关键技术实现突破，商业落地仍面临挑战。 高压快充技术在车端和桩端的核心部件上均取得显著进展。车端方面，SiC器件的电流密度大、击穿场强高通过银烧结、Clip等先进技术的应用，1200V SiC模块已成为适配800V电压平台的主流成熟产品。快充电池技术也在不断进步，厂商如宁德时代、比亚迪等正推动动力电池的充放电倍率向6C迈进，实现技术落地。此外，高压空调压缩机的开发成功，为车辆热管理系统提供了有力支撑。桩端方面，充电模块技术的发展实现高效率、高功率密度的产品全覆盖，而热管理系统的升级，如从风冷向液冷的转变，解决传统充电桩的多项问题。 尽管技术层面取得突破，高压快充技术的商业落地仍面临诸多挑战。充电桩的高成本限制了其普及速度，导致高压快充车型与充电桩数量之间存在显著不匹配。消费者对于快速充电的需求虽然日益增长，但要实现真正的快速充电体验，还需要克服包括成本、基础设施建设、技术兼容性等多方面的障碍。 目前海外高压快充行业发展速度仍快于中国，国产增长潜力大。 海外高压快充行业的发展速度超越中国，为本土企业提供巨大的国产替代机遇。尽管国际市场上的高压快充技术已经相对成熟，但中国在这一领域仍处于追赶状态。随着中国SiC MOS器件技术的快速发展，以及国际与中国汽车制造商对800V高压平台的广泛采用，中国企业已在高压快充领域实现技术突破。2024年，蓉矽半导体、钧联电子、海乾半导体、希科半导体等企业的产品已经通过了车规认证，中国SiC MOS器件技术已经达到新水平。与此同时，中国企业如比亚迪、长城、广汽、小鹏等也在积极布局高压快充领域，推出基于800V及以上高压平台的高端车型。随着技术的不断成熟和市场的逐步开拓，预计中国高压快充行业将实现更快的发展。[6] 产业链上游 生产制造端 高压快充行业产业链上游为高压快充关键零部件的生产环节，涉及充电模块、SiC、快充电池、热管理系统等；产业链中游为高压快充技术的应用环节，主要是新能源汽车和高压充电桩的制造；产业链下游为高压快充服务的提供环节，主要是运营服务商和终端客户。 上游厂商 合肥钧联汽车电子有限公司 成都蓉矽半导体有限公司 产业链上游说明 车端和桩端核心技术的突破，产业规模化落地成为现实。 高压新能源汽车、充电桩的实现关键在于其核心部件电压的有效提升，目前，关键技术已实现突破。 车端 1）SiC：具有高介电击穿强度、宽带隙和导热性，可提升新能源汽车充电效率与增加功率密度，但相比硅器件，SiC器件的电流密度大，击穿场强高，在封装技术层面有较大挑战，目前行业通过采用银烧结、Clip等先进技术，有效实现快速开关、降低热阻并提高其可靠性，1200V SiC模块已成为适配800V电压平台的主流成熟产品；2）快充电池：常规磷酸铁锂或三元电池进一步提高充电倍率往往带来寿命衰退和安全风险，宁德时代、欣旺达、蜂巢能源等厂商已在超快充技术领域展开布局，成功推动动力电池的充放电倍率从1C、2C向4C迈进并实现技术落地。目前，比亚迪、宁德时代、亿纬锂能正迈入6C倍率时代；3）热管理系统：空调压缩机其作为车辆热管理系统的核心部件，对电池使用寿命和整车性能有着重要影响。2023年比亚迪研发并量产可承受最大1200伏电压ACD系列电动空调压缩机，南京奥特佳新能源也完成800V电动压缩机的开发工作，高压空调压缩机已实现量产供应。 桩端 1）充电模块：是实现整流、隔离、滤波等功率变换的基本单元，优优绿能围绕不同功率等级的充电模块产品已成功研发最高输出电压分别为 500V、750V、1,000V 的多系列产品，并通过电路设计和结构设计实现产品的高效率、高功率密度，实现全覆盖；2）热管理系统：风冷向液冷升级，具有高可靠、低噪音等优势，解决传统风冷一体化充电桩故障率高，功率利用率低、效率低、噪音大等问题。 中国SiC迎来发展，国产替代空间广阔。 中国SiC MOS器件的研究起步与国际基本同步，但由于SiC材料技术和制备装备技术的成熟度不高，中国SiC MOS器件的研究技术在近年来迎来发展，2024年蓉矽半导体、钧联电子、海乾半导体、希科半导体这四家企业的SiC产品已通过车规认证。而在2023年全球SiC（碳化硅）市场中，国际前五大供应商占据约92%的市场份额，国产率相对较低，目前行业仍处于早期发展阶段，碳化硅基功率器件的市占率仅为5%。随着技术的不断成熟和市场的逐步开拓，中国SiC MOS器件有望实现更快的发展，国产替代空间广阔。 产业链中游中 品牌端 高压快充技术的应用环节，主要是新能源汽车和高压充电桩的制造。 中游厂商 保时捷（中国）汽车销售有限公司 北京现代汽车有限公司 产业链中游说明 高压快充技术虽可行，但成本问题不容忽视。 800V高压快充技术已实现突破，但其高成本问题仍是困扰消费者、车企的一大难题。 1）车端：以2C快充，采用 150kw 前驱动系统为例，950V平台的成本比450V高出约6,500元。目前，仅布局售价高于20万的中高端车，这一高成本特性使得高压快充新能源车辆难成主流；2）桩端：据估算，单个800V充电站建设成本约340万元，而大型超快充站的投资更是高达近亿，其运营成本难以仅靠充电服务费覆盖，投资回报率较低，普及困难。 海外早期布局高压快充行业，中国正快速追赶。 从保时捷、奥迪、奔驰等国际巨头到比亚迪、长城、广汽、小鹏等中国主机厂也都相继推出或计划推出800V平台，目前全球已推出或确定推出800V系统的汽车品牌多达20多家。 1）国际：从2019年保时捷的Taycan开始，到现代集团的E-GMP平台、奥迪的PPE平台、奔驰的EVA 平台、通用的第三代纯电动平台和捷豹路虎的电气化平台，800V高压充电技术已经成为头部车企的标配；2）中国：中国厂商如比亚迪、长城、广汽、小鹏等也不甘落后，推出基于800V及以上高压平台的高端车型。从2018年到2023年，中国支持大功率充电的车型销量增长率高达392%。2023年满足高压快充条件的车型销量121万辆，在纯电动汽车中占比21%，预计2024年各本土企业的高压快充车型将更加密集推出。 产业链下游 渠道端及终端客户 高压快充服务的提供环节，主要是运营服务商和终端客户。 渠道端 特来电新能源股份有限公司 中国南方电网有限责任公司 产业链下游说明 高压快充落地困难，实际运营存在障碍。 高压快充技术的推广面临全产业链的挑战，尽管消费者对快速充电的需求不断增长，推动高压新能源车型的陆续上市，但充电桩的高成本限制高压快充技术的普及速度，排名前四的运营商的25.5万台直流充电桩中，500V充电桩约91万台，占比36%，750V充电桩约15.3万台，占比60%，1000V充仅1.1%，占比不足4%，高压快充车型与充电桩的数量之间存在显著的不匹配，而只有当超充桩与相应的高压快充新能源汽车和