1、概述及定义
高压快充即为快速充电,衡量单位可用充电倍率(C)表示。充电倍率越大,充电时间越短。依据公式,电池充电的倍率(C)=充电电流(mA)/电池额定容量(mAh)。例如,电池容量为4000mAh,充电电流达到了8000mAh,则充电倍率为8000/4000=2C。在产业链方面,我国电池高压快充上游包括充电桩设备零部件、高压快充材料端以及相关零部件;中游分别为直流充电桩、快充型动力电池、高电压平台;下游应用于新能源汽车充电。
中国高压快充产业链图解
数据来源:观研天下整理
按经营主体划分,高压快充主流的盈利模式包括充电运营商主导、车企主导以及第三方充电服务平台主导三种模式。盈利来源方面,主要有财政补贴、电费差价、广告投放、车位经营、维修保养、配套娱乐等。
高压快充商业模式
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2、新能源汽车亟待解决补能焦虑,大功率快充桩占比有待提升
根据观研报告网发布的《中国高压快充行业发展深度分析与投资前景研究报告(2023-2030年)》显示,目前,里程焦虑、充电时长是困扰电动汽车大规模推广的主要因素,根据中汽中心用户调查显示,充电难问题成为影响用户购买电动汽车的首要顾虑因素。而提高电池能量密度和缩短充电时间是解决电动车里程焦虑的两大关键途径,大功率充电有效解决新能源汽车存在的续航、充电焦虑,主要路径有高电流快充、高电压快充。
大功率充电有效解决新能源汽车续航、充电焦虑主要途径
数据来源:观研天下整理
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同时,充电时长是另一个需解决的痛点,用户迫切需求更大功率的充电技术和更快的充电速度。电动汽车的充电时间主要取决于车辆的电池容量与充电桩的充电功率,电池容量越大,续航能力越强,但在同一充电功率下,需要的充电时间就越长,而充电功率越大,需要的充电时间就越短。因此,大功率快充是解决补能焦虑的最重要方式之一。根据中电联数据显示,我国公共直流桩的充电功率普遍在60kW-150kW,占比近九成,单枪150kW以上的公共直流桩占比仅为5%。由此可见,大功率快充桩将成为充电桩行业发展主流趋势。
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3、国家政策积极推进大功率充电基础设施建设
大功率充电能够有效缓解充电慢问题。因此,为缓解消费者充电难焦虑,国家出台多项优化充电基础设施体系的相关文件,重点鼓励在高速公路、城乡公共区域等场景打造快充网络,加快大功率充电技术研究和推广应用。例如,2023年6月,国务院发布《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》,提出在高速公路服务区新增设施原则上应采用大功率充电技术;在重点城市群联通区域的主要城市打造快充网络;建设以快充为主、慢充为辅的城市公共充电基础设施;积极推动在县级城市城区建设公共直流快充站;鼓励加快推进快速充换电、大功率充电、智能有序充电、无线充电、光储充协同控制等技术研究。
国家积极推进大功率充电基础设施建设相关政策
时间 |
政策 |
部委 |
相关内容要点 |
2023.6 |
《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》 |
国务院 |
优化完善网络布局:(1)建设便捷高效的城际充电网络。高速公路服务区新增设施原则上应采用大功率充电技术。(2)建设互联互通的城市群都市圈充电网络。打造联通区域主要城市的快速充电网络。(3)建设结构完善的城市充电网络。合理利用城市道路邻近空间,建设以快充为主、慢充为辅的公共充电基础设施,鼓励新建具有一定规模的集中式充电基础设施。(4)建设有效覆盖的农村地区充电网络。积极推动在县级城市城区建设公共直流快充站。加强科技创新引领:加快推进快速充换电、大功率充电、智能有序充电、无线充电、光储充协同控制等技术研究。 |
2023.1 |
《关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知》 |
工信部等八部门 |
(1)充换电服务体系保障有力。建成适度超前、布局均衡、智能高效的充换电基础设施体系,服务保障能力显著提升,新增公共充电桩(标准桩)与公共领域新能源汽车推广数量(标准车)比例力争达到1:1,高速公路服务区充电设施车位占比预期不低于小型停车位的10%,形成一批典型的综合能源服务示范站。(2)新技术新模式创新应用。智能有序充电、大功率充电、快速换电等新技术应用有效扩大。 |
2022.1 |
《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》 |
发改委、能源局等十部门 |
加快高速公路快充网络有效覆盖,力争到2025年,重点区域的高速公路服务区快充站覆盖率不低于80%,其他地区不低于60%。加快大功率充电标准制定与推广应用。 |
2020.11 |
《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》 |
国务院 |
加快形成适度超前、快充为主、慢充为辅的高速公路和城乡公共充电网络。加强智能有序充电、大功率充电、无线充电等新型充电技术研发,提高充电便利性和产品可靠性。 |
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4、800V架构蓄势待发,充电桩向高压快充方向演进
此外,从充电桩本来来分析,对于充电桩而言:充电时间(h)=电池能量(kWh)/充电功率(kW)。因此,增大充电功率可以缩短充电时长,而充电功率由电压和电流共同决定:功率(kW)=电压(V)*电流(A),所以缩短充电时间,有大电流、高电压两种方法。而由于大电流快充方式的劣势明显,所以高电压成为快充主要趋势。目前,高电压架构主要分为三类,纯800V高压快充成为主流。
高电压架构
架构模式 |
简介 |
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。 |
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5、全球大汽车厂商纷纷推出800V高电压平台车,有望驱动高压快充桩建设推进
根据上述内容可知,由于高电压快充与高电流快充相比更具优势,所以全球大汽车厂商纷纷推出800V高电压平台车型。自2019年保时捷Taycan的Turbo S引领800V浪潮之后,很多自主品牌、海外合资以及造车新势力也相继布局800V。
各大车企高压平台布局情况
车企 |
发布时间 |
布局形式 |
峰值电压 |
峰值功率峰值电流 |
续航表现 |
|
保时捷 |
2019 |
车型/充电桩 |
800V |
350kW |
/ |
15分钟充电至80% |
特斯拉 |
2019 |
车型/充电桩 |
400V |
250kW |
/ |
5分钟续航120公里 |
现代 |
2020 |
平台 |
800V |
/ |
/ |
14分钟充电至80% |
比亚迪 |
2021 |
平台 |
800V |
/ |
/ |
5分钟续航150公里 |
吉利 |
2021 |
平台/车型 |
400V/800V |
/ |
/ |
30分钟充电至80% |
极狐 |
2021 |
车型/充电桩 |
800V |
180kW |
/ |
10分钟续航196公里 |
长安 |
2021 |
平台 |
800V |
300kW |
/ |
10分钟续航200公里 |
极氪 |
2021 |
车型/充电桩 |
800V |
360kW |
/ |
5分钟续航120公里 |
长城 |
2021 |
车型 |
800V |
400kW |
600A |
10分钟续航401公里 |
广汽埃安 |
2021 |
车型/充电桩 |
1000V |
480kW |
600A |
5分钟续航120公里 |
东风岚图 |
2021 |
车型/充电桩 |
800V |
360kW |
600A |
10分钟续航401公里 |
小鹏 |
2021 |
车型/充电桩 |
800V |
480kW |
670A |
5分钟续航200公里 |
理想 |
预计2023 |
平台 |
800V |
/ |
/ |
/ |
蔚来 |
预计2023 |
平台 |
800 |
/ |
/ |
/ |
数据来源:观研天下整理
而随着800V高压技术平台的车型进入量产阶段,吉利、广汽、北汽、小鹏、特斯拉等厂商也纷纷跟进自建充电网络配套,在全国各地均有布局快充桩,高压充电桩建设有望加速。
我国主要OEM快充桩部署情况
车企 |
功率 |
高压值 |
充电桩部署 |
吉利 |
240kW-360kW |
/ |
2021年极能在北京、上海、广州、深圳、杭州、宁波、西安等10座城市布局自建充电网络 |
广汽 |
480kW-600kW |
1000V |
2021年广汽独立建设100个充电桩,预计道2025年,广汽将会在全国300个城市建设2000座超充站 |
北汽 |
180kW-360kW |
/ |
2021年在北京、上海、深圳、广州、苏州投资建设24座专属超充站 |
小鹏 |
480kW |
800V |
截至2021年10月,小鹏品牌的超充站上线439座 |
特斯拉 |
250kW |
400V |
在全球范围内拥有25000个超级充电桩,在华开放的超级充电站突破800站,拥有超过6300根超级充电桩 |
大众 |
/ |
/ |
上海汽车集团零部件公司与上海度普新能源科技有限公司共同投资的灵活储能快充项目落户苏州,项目总投资1.1亿欧 |
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6、高压快充车型有望加速投放市场,2025年销量有望突破300万辆
长期来看,随着高压快充平台技术不断进步和规模持续扩大,及高压快充车型快速放量,电动汽车800V及以上电气架构升级具有长期趋势,搭载其高压快充车型将加速投放市场,销量将呈现增长趋势。根据数据显示,2022年我国搭载800V高压架构的快充车型销量约为5万辆,预计2025年国内高压快充车型销量有望突破300万辆,在新能源汽车销量中的渗透率将超过25%。
数据来源:观研天下整理(WYD)

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