新能源汽车& ldquo充电焦虑& rdquo有望成为历史。工信部等部门近日明确,将把大功率充电列为新技术模式推广试点应用。此外,2023上海国际车展预计将有一批国内外车企的800V高压可充电新能源汽车亮相。上海证券报记者近日获悉,随着碳化硅等新技术的进步,以800V充电为代表的高压大功率充电技术有望带动产业链& ldquo登机& rdquo推动新能源汽车进入新阶段。
充电焦虑要靠高压快充新技术来缓解。
兔年春节,一位新能源电动车用户自驾回家的经历在网上引发热议。本来开车只要8个小时,车主却花了15个小时。其中一个重要原因是充电等待时间长。
就像加油站对于燃油车的重要性一样,充电桩是保障新能源电动汽车用户出行的基础设施,也是推动车辆电动化最基本的出发点。中国电动汽车充电基础设施推进联盟收集的数据显示,2022年,全国每月新增公共充电桩约5.4万个,联盟成员上报公共充电桩179.7万个,其中DC充电桩(快充电桩)76.1万个,交流充电桩(慢充电桩)103.6万个。
然而,充电桩的数量与国内新能源汽车销量的快速增长相对应,保有量仍然捉襟见肘。据中国汽车工业协会统计,2022年,中国新能源汽车市场表现超预期,全年累计销量达到688.7万辆,市场渗透率超过25.6%,比上年提高12.1个百分点。截至目前,我国新能源汽车保有量接近1500万辆。中汽协副总工程师徐海东预计,2023年国内新能源汽车销量有望突破900万辆。
& ldquo20多年来,电动汽车的发展一直伴随着焦虑。之前& lsquo里程焦虑& rsquo& lsquo安全焦虑& rsquo,现在是& lsquo充电焦虑& rsquo。& rdquo同济大学汽车学院教授魏学哲2月7日告诉记者,随着我国新能源汽车动力电池技术水平的不断迭代发展,新能源汽车的综合续航能力和续航里程不断提升。但相对于电动车数量增加后用户的需求,原有的充电方式遇到了很大的挑战。
工业和信息化部等八部门近日联合发布《关于组织开展公共领域全电动汽车试点工作的通知》。通知要求,公共领域新增公共充电桩(标准桩)与新能源汽车(标准车)数量的比例为1:1。值得注意的是,在新技术新模式方面,《通知》提出的重点任务主要包括加快智能有序充电、大功率充电、自动充电、快速换电等充换电新技术应用。
& ldquo随着新能源汽车电池容量的不断增加,缩短充电时间,提高充电功率是一种理想的方案。& rdquo针对通知中提出的大功率充电技术,魏学哲表示,要缓解& ldquo充电焦虑& rdquo目前使用的400V系统不胜任,800V高压大功率充电可以满足需求。
碳化硅的技术进展& ldquo辅助& rdquo800V快速充电
充电比加油慢是常识。目前国内常见的快充设备充电时间仍需要40分钟左右,慢充需要8小时左右,与传统燃油车只需5分钟即可加油的体验相差甚远。业内专家告诉记者,提高充电速度的途径主要包括增加电流和提高电压。其中大电流模式容易产生较高的热损耗,所能达到的功率上限也不高。而且大电流下线束变粗也会增加整车成本,降低使用的便利性。因此,采用高压平台架构来提高功率更为可行。
特斯拉CEO马斯克首先意识到了快充的重要性,并付诸行动。依托480V DC快充,可以实现特斯拉的V3超快充& ldquo充电15分钟,续航增加250公里& rdquo。不过,更先进的800V快充概念是德国保时捷首先提出的。2019年,保时捷率先推出搭载800V高压平台的纯电动汽车保时捷Taycan,成为全球首款搭载800V平台的量产电动汽车,峰值充电功率270kW,可在23分钟内将动力电池充电至5%至80%。
& ldquo并不是说保时捷更聪明。& rdquo魏学哲解释说,近年来一个关键技术发生了变化,那就是新一代半导体技术正在迅速成熟。原来的硅基IGBT芯片已经达到材料极限,而新的碳化硅具有耐高压、耐高温、高频等优点。,这是一个& ldquo神助攻& rdquo。800V高压大功率快充的应用带来的直接影响是新车续航时间更长,更真实,同时充分发挥现有充电桩的能力。
我国正在加紧800V高压快充的应用。比亚迪、长城汽车、广汽集团、赛鹏汽车、蔚来、李等先后投入研发。记者获悉,将于4月举行的2023上海国际车展有望成为一场新技术的盛会。预计国内外多家车企将呈现多款800V高压充电新能源汽车,10分钟左右实现30%至80%充电,实现与燃油车相同的充电体验。
高压充电技术& ldquo上车& rdquo的机遇和挑战
中信证券研究报告认为,DC快充逐步取代目前的交流慢充是大势所趋,高电压大功率快充发展将加速。因为DC充电桩的充电功率一般在50kW以上,充电速度更快。同时,DC快充技术还可以提高单个充电桩的利用效率,这也是影响充电桩利润和回收期的核心因素。
据中信证券测算,当单桩利用率达到8%以上时,充电桩有望开始实现盈利。因此,充电桩厂商有望受益于新技术,迎来利润爆发。中信证券认为,随着整车厂商高压快充车的加速推出,电压平台普遍在800V左右,实现更大的充电功率和更高的充电效率。预计未来高压快充将成为行业主流。
除了整车企业,产业链公司近期也在高压快充新领域发力。特锐德主要研发高压充电设备。盛骏电子在800V高压快充领域涵盖电池管理系统等产品。金杯电工和长城科技正在开发800V高压驱动电机扁线产品。方正电机800V碳化硅平台驱动电机已开始量产。当代安培科技有限公司、福能科技、欣旺达正在开发高压快充电池产品。美的集团投资生产碳化硅电动压缩机。三安光电已签订新能源汽车用碳化硅芯片采购合同。
& ldquo800V的普及已经不是技术的问题,它的起飞点在于成本。& rdquo盛骏新能源研究院院长赵江表示,现阶段碳化硅价格还比较贵,如果不解决好晶体生长慢、成品率低的问题,成本短时间内很难降下来。另外,我国碳化硅的实测技术比欧美、日本等国家的成熟技术落后两代。对于国内新能源汽车供应链来说,从国外采购到国内自制还是一个过程。
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