在政策和市场的双重驱动下,2023年中国新能源汽车产销分别完成958.7、949.5万辆,同比分别增长35.8%、37.9%,渗透率达到31.4%。
充电速度慢或是造成EV渗透率增长缓慢的核心原因之一。根据华为发布的中国高压快充产业发展报告的数据,用户最大的顾虑是“充电不方便”,当前电动汽车平均充电时长普遍在1小时及以上,且匹配快充需求的直流充电桩数量不足,无法满足用户快速补能需求。目前国内多家厂商积极布局高压快充方案,高压快充可以大幅提升充电功率,缩短充电时间,给用户带来更好的使用体验。目前我国新能源车市场以EV为主,2023年我国EV销量约占新能源车总销量的70%。综上所述我们认为,若高压快充渗透加速快速提高补能速度,或将驱动新能源车渗透率二次提高。
图表:2023年新能源车销量及渗透率

数据来源:中研普华产业研究院整理
充电桩密度分配待优化:从量上看,近年来,公共与私人充电桩保有量虽逐年上升——根据中国充电联盟数据显示2023年全年桩车增量比为1:2.8,但桩车比离《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》中设定的2020年桩车比接近1:1的目标仍存在一定差距。
单次充电效率待提升:主要体现为充电时长亟待缩短。截至2022年底,已建设的充电桩以小功率慢充为主,满足大功率快充(250kw以上)的充电基础设施数量严重不足。以新能源汽车保有量最大的上海市为例,截至到2023年2月底,上海市共有约14.76万台公共充电桩,充电枪16.49万个,120kW以上的快充直流充电枪10875个,仅占6.59%。根据华为中国高压快充产业发展报告,如果按照现有车桩比测算,要满足1300多万台高压快充需求,2023-2026年行业需要再增加98万台1000V高压直流桩。可以看出,大功率充电桩数量与新能源车数量比才是关键痛点。
高压快充是提升充电效率的突破口。充电时长(h)=电池容量(kWh)/充电功率(kW),容量一定的情况下提升充电功率加快锂离子的迁移速度将有效缩短充电时长。根据公式P=UI,提升功率的方式有两种,分别是提升电流或提升电压。相较于提升电流方案,高电压方案存在诸多优势:
1.高压快充功率更高,能够缓解充电时间焦虑。
在400V电压平台下,当前E/E电气架构较难突破500A,即200KW以上的快充;而800V高压系统可以将极限突破到350-400kW,这种情况下如果按照长续航车辆电池100kWh的容量从20%充电至80%,仅需9分钟。2024年4月,宁德时代发布全球首款兼顾1000km续航和4C超充特性的磷酸铁锂电池新品——神行PLUS,实现了充电10分钟即可补能600km续航。商用车端,2024年5月亿纬锂能发布商用车超充电池——开源电池,实现15分钟即可从20%快充至80%SOC,相较于常规电池,充电时间缩短了67%,极大提升了商用车的运营效率。
2.高压快充方案减重优势明显。
根据保时捷的研究,由于其旗舰车型Taycan的电池电压翻了一番,Taycan已经减少了30公斤的电气线束。因为其在150KW系统中使用了高压平台而不是400V平台,电流从375A降至125A,每米铜的重量可减少63%。由于线束横截面减小了三倍以上,高压电缆通常显示出更大的布线灵活性,从而促进了封装和制造。此外,根据FutureeDrive-Technologies的测算,800V平台下100KWh的电池有望减重达25kg,减重的效果较为明显。而通过提升电流的方式来提升充电功率,需要加大线缆的截面积来增加通流能力,这会带来充电部件体积、重量的增加,影响用户操作的便利性。
3.高压快充在充电、行驶时造成的能量和部件损耗更低。
相比400V大电流系统,800V高压系统充电电流、电池、电驱以及其他高压部件电流更小,电池损耗,线束损耗以及充电桩损耗都可以降低,实现充电节能,驾驶节能。此外,适用于高压平台的第三代半导体碳化硅技术的引入也将进一步促进各高压部件尤其是电驱部件的能耗降低。
800V高压平台车型是当前头部车企布局的主力。近年各大厂商积极布局高压方案,问界、理想、阿维塔、小鹏、极氪、合创、捷尼赛思、保时捷等众多车企发布800V快充技术。此现象说明当前较多车企已经突破技术应用壁垒,预计下一阶段800V高压快充将进入发展加速期。
从公布车型价格和数量情况上来看,800V高压已由高端车型下渗,随着SiC、快充电池等核心部件的成本降低,中低端车型亦有快充需求,下一阶段B/C级车或将为主流,800V及以上电气架构升级具备长期趋势。因此,在目前EV电压普遍在400V左右的情况下,预计800V高压平台架构将成为未来主流选择。
国家陆续出台了多项政策,鼓励充电桩行业发展与创新。此外,在技术标准方面,2023年9月13日,国家工业和信息化部公告表示,由工业和信息化部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的《电动汽车传导充电用连接装置第1部分:通用要求》和《电动汽车传导充电用连接装置第3部分:直流充电接口》两项推荐性国家标准正式发布。根据电动汽车充电技术发展和快速补电需求,工业和信息化部组织全国汽车标准化技术委员会完成了两项推荐性国家标准修订工作,实现了对原有2015年版国标方案的全新升级,有利于进一步提升传导充电连接装置的环境适应性、安全性和可靠性,并同时满足直流大功率充电的实际需要。
受产业链惯性影响,800V充电桩以及800V车载高压部件等配套短期内还不完善,不足以支撑终极800V高压系统的快速推广,当下需要重点考虑两点:兼容400V充电桩和800V充电桩应用;兼容某些400V车载部件应用。这就衍生出五种不同的800V高压系统下汽车系统架构设计方案。





















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