盡管產(chǎn)業(yè)鏈上下游加速布局800V高壓快充、二級市場相關(guān)領(lǐng)域炙手可熱,但作為一項新技術(shù),800V快充只在有限的范圍內(nèi)實現(xiàn)了落地。
政策利好之下,進入2月以來,A股高壓快充板塊延續(xù)2022年走勢,表現(xiàn)活躍,累計漲幅超過15%。
消息面上,工業(yè)和信息化部等八部門近日印發(fā)《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》,明確提出“加快智能有序充電、大功率充電、自動充電、快速換電等新型充換電技術(shù)應(yīng)用,加快‘光儲充放’一體化試點應(yīng)用,完善充換電基礎(chǔ)設(shè)施”等重點任務(wù),實現(xiàn)“新增公共充電樁(標準樁)與公共領(lǐng)域新能源汽車推廣數(shù)量(標準車)比例力爭達到1:1,高速公路服務(wù)區(qū)充電設(shè)施車位占比預(yù)期不低于小型停車位的10%”的目標。
政策利好之下,汽車產(chǎn)業(yè)鏈紛紛加快電動化轉(zhuǎn)型步伐,加碼充電業(yè)務(wù),并冀望通過800V高壓快充技術(shù),解決續(xù)航和充電效率這兩大短板,800V高壓快充也成為各大純電動車型的“網(wǎng)紅技術(shù)”。
事實上,從保時捷、現(xiàn)代、起亞等國際巨頭到比亞迪、長城、廣汽、小鵬等國內(nèi)主機廠也都相繼推出或計劃推出800V平臺。公開資料顯示,目前全球已推出或確定推出800V系統(tǒng)的汽車品牌多達20多家。
而根據(jù)民生證券測算,2025年國內(nèi)搭載800V高壓架構(gòu)的新能源汽車預(yù)計為99.9萬輛,3年復(fù)合年均增長率達270.9%;全球搭載800V高壓架構(gòu)的新能源汽車預(yù)計達215.3萬輛,3年復(fù)合年均增長率達189.2%。
800V高壓快充未來可期
日前,同濟大學(xué)汽車學(xué)院教授魏學(xué)哲在接受21世紀經(jīng)濟報道記者采訪時表示,早期我國慢充為主、快充為輔的充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)策略在新能源汽車保有量快速增長中遭到了很大的挑戰(zhàn),尤其是中國高密度城市的居民很多都沒有固定車位,這個現(xiàn)狀也進一步加深新能源車主的“充電焦慮”。
“車企的補能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)自然有其必要性,但補能作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),需要統(tǒng)一標準,提前布局。而‘快充與慢充均衡發(fā)展’逐漸成為業(yè)界共識?!蔽簩W(xué)哲指出。
快充就意味著縮短充電時間,提高功率。從技術(shù)角度看,超快充有兩條技術(shù)路線實現(xiàn),一是大電流,二是高電壓。前者對熱管理要求高,推廣難度大。而發(fā)展800V平臺是一個已經(jīng)高度確定性的趨勢。
不過,對于當前主流新能源整車高壓電氣系統(tǒng)230V-480V(取中間值400V,統(tǒng)稱為400V系統(tǒng))而言,在電流限制下,充電功率(電流*電壓)的設(shè)計極限難以突破200kW。但伴隨快充技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用,整車電氣系統(tǒng)的電壓將逐漸提高至550V-930V(取中間值800V,稱作800V系統(tǒng)),能實現(xiàn)充電功率提升至350-400kW,進一步縮短充電時間。
尤其是隨著關(guān)鍵技術(shù)的突破,800V高壓快充正加快走進現(xiàn)實。
“近幾年包括新一代的半導(dǎo)體技術(shù)快速成熟推動高壓快充技術(shù)走向應(yīng)用。原本的硅基IGBT芯片達到了材料極限,碳化硅則具備耐高壓、耐高溫、高頻等優(yōu)勢,成為實現(xiàn)800V高壓快充的一個神助攻?!蔽簩W(xué)哲告訴記者,不過,這并不意味著高壓快充的快速普及。
“目前的主要挑戰(zhàn):一是電力電子技術(shù),比如說電壓提升帶來的耐壓問題、絕緣問題、碳化硅高頻斬波問題;二是電池問題,快充會給電池安全和電池壽命帶來很大的挑戰(zhàn);三是充電管理問題,也就是電池狀態(tài)在快充過程中的動態(tài)變化及其管理問題?!蔽簩W(xué)哲指出,除上述三個核心挑戰(zhàn)之外,對于高壓繼電器、熔斷器、連接器等關(guān)鍵零部件的挑戰(zhàn)依然存在。
而在寧波均勝新能源研究院院長姜釗看來,創(chuàng)新、技術(shù)、產(chǎn)品落地,必須要面對整個行業(yè)的痛點,其中包括樁車電壓等級不匹配、800V高壓快充成本高企以及電動汽車安全的問題。
“目前社會上已經(jīng)配置的基礎(chǔ)設(shè)施,99%的充電樁是400V,現(xiàn)有的充電樁不能在短期之內(nèi)淘汰,而現(xiàn)在的新能源汽車,都在擁抱800V,如何讓已經(jīng)投入的社會資本,也就是400V的樁為800V的車充電,也就是高效地、安全地升壓是需要創(chuàng)新的,如何避免快充導(dǎo)致的動力電池析鋰、熱失控也是需要面臨的問題。”姜釗告訴記者。
盡管高壓快充賽道依然面臨挑戰(zhàn),但魏學(xué)哲仍認為高壓快充技術(shù)對電動汽車行業(yè)會帶來非常大的改變,不僅是一項創(chuàng)新的技術(shù),更是影響體系性的一個技術(shù)。
姜釗堅信,新能源汽車下一代平臺架構(gòu)將是800V高壓平臺架構(gòu),相關(guān)企業(yè)在這一技術(shù)路線上已蓄勢待發(fā)。
“從2024年開始,即使是大眾化的品牌也會推出800V的旗艦產(chǎn)品。以大眾為例,PPE平臺車型都支持800V高壓快充,從PPE平臺過渡到SSP平臺,也都支持800V技術(shù),甚至更高電壓等級的技術(shù)。”姜釗認為,這個行業(yè)真正的出發(fā)點不是技術(shù),而在于規(guī)?;脑骷约吧舷掠蔚呐涮?。
“不僅僅是功率元器件,還包括800V的空調(diào)、電驅(qū)。如果說能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模下成本的快速優(yōu)化,那技術(shù)的應(yīng)用立刻就能產(chǎn)生指數(shù)級的拐點。”姜釗表示。
商業(yè)化與標準統(tǒng)一是難題
盡管產(chǎn)業(yè)鏈上下游加速布局800V高壓快充、二級市場相關(guān)領(lǐng)域炙手可熱,但作為一項新技術(shù),800V快充只在有限的范圍內(nèi)實現(xiàn)了落地。
一方面受制于技術(shù)和標準,另一方面則受制于成本和商業(yè)化。
“解決高壓快充的技術(shù)難點,問題不大,包括均勝電子、寧德時代等供應(yīng)商都能為800V快充提供相應(yīng)的產(chǎn)品和解決方案。但800V的大規(guī)模鋪開,關(guān)鍵在于商業(yè)上的實踐,從工程走到商業(yè),最大的阻礙是成本。”魏學(xué)哲告訴記者,“在技術(shù)上,800V路線是可行的,但現(xiàn)階段碳化硅價格太貴,晶體的成長速度慢、良品率低,這些問題不能夠很好解決,它的成本在短時間內(nèi)就不會降下來?!?/span>
據(jù)了解,從保時捷、沃爾沃,到阿維塔、小鵬,目前支持800V高壓快充的車型均為高端車型。而由于成本的限制,目前800V高壓快充技術(shù)也難以大規(guī)模上車應(yīng)用。
“不同補能方式的應(yīng)用場景不一樣,面向的人群也不一樣,從我國新能源汽車的車型結(jié)構(gòu)以及充換電基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)來看,換電和高壓快充這兩種方式都不會成為主流?!敝袊妱悠嚦潆娀A(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟副秘書長仝宗旗在接受21世紀經(jīng)濟報道記者采訪時表示,目前國內(nèi)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還是以慢充為主,快充為輔,包括換電和高壓快充只是一種補充。
“目前800V高壓快充技術(shù)的車型,基本都在30萬以上,也只有這個價格的車型才能覆蓋800V快充技術(shù)的成本,而從車型的保有量結(jié)構(gòu)上來看,這類車型就不會成為主流車型?!辟谧谄煅a充說明。
此外,800V所使用的用電設(shè)備也面臨高成本的問題。此前保時捷對外公布的800V充電樁的成本高達7位數(shù)。
不過,成本與商業(yè)模式之外,魏學(xué)哲認為,800V高壓快充還面臨著碳化硅能否實現(xiàn)自主可控的問題。
“整個電動汽車技術(shù)特別是跟電子相關(guān)的技術(shù),大部分供應(yīng)鏈其實是在中國,但是在電力電子技術(shù)上面,特別是器件級的技術(shù)我們還沒有完整地掌握?!蔽簩W(xué)哲表示,從中國的碳化硅投入實測的技術(shù)來看,與歐美日本等國家的成熟技術(shù)相比仍有差距。
此外,在芯片方面,包括電源管理芯片、傳感芯片、通信芯片車規(guī)級處理器芯片等,還需要國內(nèi)龍頭企業(yè)參與其中。
有觀點認為,從理論的提出到實踐,再到規(guī)?;蟮某杀酒胶?,或許800V真正大規(guī)模普及起碼需要五年以后。
“高壓快充技術(shù)不僅僅是車的問題,實際上跟基礎(chǔ)設(shè)施是強相關(guān)的。中國在電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施方面有獨特優(yōu)勢,一旦技術(shù)上或者經(jīng)濟可行性上能夠驗證的話,我認為在中國推廣這個技術(shù)會更快一些?!蔽簩W(xué)哲告訴記者。
可喜的是,標準先行。“目前,中國和德國、日本這樣一些電動汽車比較領(lǐng)先的國家進行了充分的協(xié)調(diào)、溝通,形成了一個ChaoJi充電標準,這是一個可以在全世界通用的標準?!蔽簩W(xué)哲表示。
仝宗旗也對記者透露,目前針對高壓快充技術(shù),中國電力企業(yè)聯(lián)合會牽頭的ChaoJi充電標準和全國汽車標準化技術(shù)委員會牽頭的2015充電國標升級版標準都在同步起草、同步發(fā)布、同步征求意見。