一站式电子元器件采购平台

华强商城公众号

一站式电子元器件采购平台

口袋里的移动库存

华强商城移动APP

口袋里的移动库存

元器件移动商城,随时随地采购

华强商城M站

元器件移动商城,随时随地采购

半导体行业观察第一站!

芯八哥公众号

半导体行业观察第一站!

专注电子产业链,坚持深度原创

华强微电子公众号

专注电子产业链,
坚持深度原创

电子元器件原材料采购信息平台

华强电子网公众号

电子元器件原材料采购
信息平台

电动车800V高压快充的风口来了,这些车规器件统统都要换掉!

来源:芯八哥 发布时间:2022-06-20

摘要: | 补能焦虑呼唤快充,800V高压快充平台渐成趋势; 一直以来,电动车的发展中有两大痛点,里程焦虑和补能焦虑。 如今,主流电动车的续航里程普遍能达到500-600公里,比几年前的200-300公里翻倍增长,高端车型甚至能达到800-1000公里,例如广州车展上广汽埃安LX Plus续航里程达到1008km。这些续航里程的进步得益于高镍三元和CTP电池封装技术的大规模应用,有效缓解了电动车的里程焦虑。

| 补能焦虑呼唤快充,800V高压快充平台渐成趋势

 

一直以来,电动车的发展中有两大痛点,里程焦虑和补能焦虑。

 

如今,主流电动车的续航里程普遍能达到500-600公里,比几年前的200-300公里翻倍增长,高端车型甚至能达到800-1000公里,例如广州车展上广汽埃安LX Plus续航里程达到1008km。这些续航里程的进步得益于高镍三元和CTP电池封装技术的大规模应用,有效缓解了电动车的里程焦虑。

 

然而,续航里程的进步只是把电动车主的焦虑从300公里一次提升到600公里一次,单纯频率上的减少而已。跟现在燃油车加一次油时间为5分钟相比,目前主流的电动车快充至少要60分钟,补能焦虑已经成为当前电动车的最大痛点,如何解决这个问题也成为了重要的产业发展方向和资本风口。

 

今年移动端的手机快充领域已经有多款机型采用120W快充技术,15分钟就能满血归来,估计这也是诸多车主梦寐以求的电动车充电速度。

 

电动车补能有两条路线,换电和快充。

1.png

资料来源:芯八哥整理

 

换电路线以蔚来为代表,但面临盈利模式、标准统一等挑战,而且规模一旦起来,所需的维护成本是巨大的,这也是人们对蔚来的担忧之一。

 

快充路线就不得不考虑P(电功率)=U(电压)I(电流)这条初中物理老师教过的公式了,由此延伸出两种技术方向:提升I的大电流快充和提升U的高电压快充。

 

大电流快充以特斯拉最具代表性,600A电流,实现250kW充电功率。峰值充电功率下,特斯拉V3超充桩15分钟可补充 Model 3约 250公里续航所需电量。但根据焦耳定律Q= I*I*R*t,大电流快充将大幅增加充电过程中的热量,需要使用更粗的线束,同时对散热技术要求更高。目前国内车厂并没有在散热方案上做大幅定制化改动。大电流充电桩极度依赖自建体系,推广成本高。

2.jpg

特斯拉V3超充桩

图片来源:特斯拉

 

第二种技术方向高电压低电流的代表是保时捷早在2018年就推出的800V方案,350A电流,实现300kW充电功率。今年,国内车企纷纷跟进 800V 高压平台架构,有望在 2022 年陆续实现量产,接下来的2022年预计为国内800V电压平台发展元年。

3.jpg

资料来源:盖世汽车、汽车之家、公司官网、芯八哥整理

 

| 从生意的角度看800V高压平台

 

目前车企普遍应用的是400V高压平台,为什么头部车企会率先转向800V?保时捷公司2018年就推出了800V方案,为什么到了2021-2022年才渐成趋势?说是技术进步,其实这背后都是生意。

 

传统车企把电动车看成是一次普通的变革或者升级,但以小鹏为代表的造车新势力们把电动化和智能化深度绑定,更在意用户体验,他们会极力讨好消费者,无论是在服务上还是产品设计上。而随着苹果和小米等跨界造车新势力的进入,电动化的竞争预计会更激烈。在竞争激烈的市场中,差异化战略会有效提升品牌识别度。800V高压平台大大缩短充电时间,充电一小时和充电15分钟相应的用户体验天差地别,由此带来的品牌识别度也是新势力们一直以来苦苦追求的。

 

此外,随着产业发展,目前车端成本来看,高压架构比低压架构成本仅+2%。增加比较低的成本能带来卖点和差异化,这也是车企想看到的。

4.jpg

资料来源:NE时代、中信证券,芯八哥整理

 

当然,技术进步带来的影响也不容忽视。根据 Future eDrive- - Technologies 的测算, 在800V平台下100kwh 的电池有望减重达25kg,减重的效果较为明显。在电压翻倍、充电功率增幅不翻倍的情形下,串联增加,高压线束电流变小。高压线束规格下降,用量减少,降本减重。SiC逆变器使得电源频率增加,电机转速增加,相同功率下转矩减小,体积减小。

 

因此,车企差异化战略的需求、成本变动平滑便于推广以及相应部件的用量和体积变小等等因素,从生意的角度来看800V高压平台的发展具有一定必然性。

 

| 800V高压平台趋势下,半导体元器件升级需求显著

 

车企应用 800V 高压平台架构, 涉及高压系统部件都需升级并且验证。

5.png

图片来源:电子发烧友,GGII,NE时代,中信证券

 

对功率半导体的要求会更加苛刻,SiC受益。在高压环境下,对功率半导体的要求会更加苛刻,需要考虑三个因素:耐压、损耗、抗高温。传统的Si-IGBT,450V下其耐压为650V,若汽车电气架构升级至800V,考虑开关电压开关过载等因素,对应功率半导体耐压等级需达1200V,而高电压下Si-IGBT的开关/导通损耗急剧升高,面临成本上升而能效下降的问题。SiC基功率半导体相比Si基具备更高耐压等级和开关损耗,是800V趋势下最大受益元器件

6.jpg

资料来源:Wind、公司公告、公司官网,芯八哥整理

 

负极快充性能要求提升。动力电池快充性能的掣肘在于负极,目前有两种方案:石墨改性和硅负极。广汽AION LX Plus 采用的是海绵硅负极电池技术,它的优势一方面是更安全,因为它可以让电池内部的硅负极像海绵一样柔软有弹性,使硅在充放电过程中的膨胀和收缩被限制和缓冲,不会碎裂。

 

对高压直流继电器具有刚性需求。高压直流继电器作为自动控制开关元件,起到高压电路控制和安全保护作用,新能源车对高压直流继电器具有刚性需求;800V平台电压电流更高、电弧更严重,对高压直流继电器耐压等级、载流能力、灭弧、使用寿命等性能要求提高,产品需要在触点材料、灭弧技术等多方面改进。目前A级车高压继电器单车价值量为800元左右,预计单车价值量将提高40%,乘用车配置数量以4-5个为主,充电桩多为2个。

7.png

新能源汽车中继电器应用示意图

图片来源:第一电动网

 

激励熔断器渗透率提高。熔断器是电路过电流保护器件,800V要求熔断器在绝缘、耐压等级等方面进行改进调整;新型激励熔断器通过接收控制信号激发保护动作,当前已逐步应用于新能源汽车,平均售价是传统电力熔断器3.6X。

 

高压连接器性能升级数量增加。作为新能源车高压电流回路的桥梁,升压对连接器的可靠性、体积和电气性能的要求增加,其在机械性能、电气性能、环境性能三方面均将持续提升。目前单辆电动车配置15-20个高压连接器,单价在 100-250 元之间,双电机或大功率驱动电机车型需求量更多。从400V增至800V后,高压连接器将重新选型,增加大功率快充接口及400V到800V的转化接口。

8.png

高压连接器在整车高压系统中的布局

图片来源:线束工程师

 

OBC/DCDC等功率器件集成化趋势明显。为满足800v高电压平台在体积、轻量、耐压、耐高温等方面带来的更为严苛的要求,OBC(车载充电机)/DC-DC等功率器件集成化趋势明显;高压平台使车载充电机升级需求增加,为高压OBC提供增量;同时,为能够适配使用原有400v直流快充桩,搭载800v电压平台新车须配有额外DC-DC转换器进行升压,进一步增加对DC-DC的需求。

9.png

800V高压体系,用目前400V充电枪需要DC-DC升压

图片来源:ST

 

| 写在最后

 

目前看来,未来两年是整车厂品牌向上最佳时间窗口,高端车型有望密集推出,军备竞赛开启。缩短补能时间是目前电动车升级的核心诉求之一,国内外整车厂争相布局800V快充,率先在高端车上配置,在短期内形成对中低端车型的差异化竞争力。长期看,中低端车型亦有快充需求,800V电气架构升级具备长期趋势。相关零部件与元器件方面,SiC和负极受益最大,其他部件平滑升级,SiC器件的风口有望实实在在到来。

内容来源:芯八哥

扫码关注:

芯八哥

声明:本文观点仅代表作者本人,不代表华强商城的观点和立场。如有侵权或者其他问题,请联系本站修改或删除。

微信扫一扫,一键转发

关注“华强商城“微信公众号

相关阅读
  • 每周半导体市场行情监测 | 50期

    车用芯片短缺将催生供应链重构(麦肯锡);三星暂停对外采购,显示器芯片厂恐遭波及;下半年电源管理芯片需求分化,中小厂商面临去库存压力;IDC预估非苹果类PC量价齐跌,代工厂分分转道汽车电子;需求仍疲弱,第三季 DRAM价格下跌到3到8%(TrendForce);半导体设备交期面临延长至18到30个月,主要冲击将发生在明年(集邦)。

  • 美韩绞杀日本的牺牲品,一位日本半导体大拿级传奇人物

    DRAM中文名为动态随机存储器,是一种常见的易失性存储器,目前该领域被美韩厂商主导。市场调研机构IC Insights数据显示,2021年,三星、SK海力士和美光占据全球DRAM市场94.1%的份额,依旧呈现高度集中的态势,部分厂商甚至已开始使用EUV光刻机量产DRAM。目前,中国布局DRAM的企业包括合肥长鑫存储和福建晋华等。

  • 1500亿元算力大生意,30%年复合增长率!数据中心价值链条及市场竞争格局分析

    近年来,随着 5G、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的兴起,带动了数字经济蓬勃发展。而数据中心作为各个行业信息系统运行的物理载体,已成为经济社会运行不可或缺的关键基础设施,广泛参与到社会生产生活的各个领域并实现全面赋能。

  • 订单排到2026年!12英寸晶圆供不应求,全球硅片价格走势及供需情况分析

    半导体硅晶圆也称硅片,是全球90%以上半导体器件的基础性材料。近年来,随着全球半导体代工厂产能的扩张,带动了上游硅片市场景气度不断提升,其中12英寸硅片作为占比最大的品种更是供不应求,迎来量价齐升。头部厂商如信越、盛高、环球晶圆等涨价不断,相关订单甚至已排到2026年。

  • 半导体国产替代,两大关键导火索!美媒为何眼红了?

    6月22日消息,据彭博社最新报道,美国实施一系列限制措施后,中国的芯片行业增长速度比世界上任何其他地方都要快。来源:彭博社据悉,平均而言,在过去四个季度中,每个季度里世界上增长最快的20家芯片行业公司有19家来自中国,而去年同期的这一数据为

  • 年产能或达1.5万亿只!国内最大MLCC厂商继续看好行业发展

    近年来,电子应用终端的智能化及高端化的发展持续驱动着市场对MLCC需求的增加,尤其是汽车电子、5G通讯、物联网、云计算的发展对MLCC的需求更是不断增长。随着MLCC技术的不断进步、可靠性和集成度的不断提高,目前MLCC已经发展成为全球需求量最大、发展最快的被动元件之一。

  • 起底电子元器件造假产业链:一招点中假芯片“死穴”

    一直听说市场上有假芯片,但我们还是第一次遇到。 据卓凡介绍,自己公司前段时间要做一个产品,因为量不大就把元器件采购的事都交给了贴片厂负责,本来是图省事,没想到栽了跟头。 产品做出来后,测试开始没什么问题,后来发现有个功能异常,加班排查了好久都没有查出原因,几乎每个环节我们都查了。

  • “硅岛”地震!“造芯”内外兼修,3nm、2nm稳了?

    今天,据中国地震台网速报消息,中国地震台网正式测定:06月20日09时05分在中国台湾花莲县(北纬23.66度,东经121.52度)发生5.9级地震,震源深度10千米。来源:中国地震台网另外,今天早间消息,为了生产3纳米芯片,台积电准备在中

  • 每周半导体市场行情监测 | 49期

    2021年我国集成电路行业销售额首次突破万亿元!增速达全球3倍多。5月集成电路产量同步下降10.4%(国家统计局)。今年前5月集成电路进口数量同比下降10.9%(海关总署)。2022年中国大陆前端晶圆厂设备支出将达170亿美元(SEMI).IC Insights公布MCU供应商最新排名,前五名销售额总比高达82.1%。

  • 狂砸456亿!127起半导体融资事件背后,IDM成“吸金王”

    今年上半年,尽管智能手机、PC和汽车等下游领域需求明显下滑,但国内半导体行业依旧处于超景气周期,尤其是在投融资市场,半导体企业依旧是资本市场的香饽饽。 疫情扰动下,资本在不确定中寻找确定性。近半年,各路资本在一级市场半导体领域的布局重点在哪里?行业内又有哪些新风口和新趋势?芯八哥带大家一探究竟。 今年1-5月,据芯八哥不完全统计,国内半导体行业共发生127起主要融资,初步估算,融资总规模约456亿人民币。

  • 最新全球主要晶圆代工厂产能、价格及下游应用情况分析

    业内周知,晶圆制造作为半导体产业链的重要环节,是连接上游设计和下游应用的桥梁。目前,半导体行业晶圆制造的模式主要有两种,一是IDM模式,集IC设计、制造与封测为一体,通过产业链工艺的协同优化,有利于充分发掘技术潜力并且能够实现利润最大化;二是Fabless+Foundry模式,专注设计无工厂+晶圆代工。该模式下设计与制造各司其责,有利于降低Fabless设计公司的准入门槛,是目前市场的主流模式。

调查问卷

请问您是:

您希望看到什么内容: