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证券研究报告 请务必阅读正文之后第 32页起的免责条款和声明 快充时代已至,聚焦产业升级先行者 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 中信证券研究部 核心观点 袁健聪 新能源汽车行业 首席分析师 S1010517080005 尹欣驰 汽车及零部件行业 首席分析师 S1010519040002 李景涛 汽车及零部件行业 联席首席分析师 S1010520120003 王喆 能源与材料产业 首席分析师 S1010513110001 柯迈 新能源汽车分析师 随着以比亚迪、小鹏、理想为代表的整车企业,以及以宁德时代为代表的电池 厂持续发布快充车型/电池产品,我们认为电动车快充进入大规模推广的拐点已 至,建议关注整车、零部件(含电池)、充电桩板块投资机会(1)整车零 部件建议布局优先布局快充(800V等高压)平台的车企以及价值量伴随耐 压等级提升升级的零部件企业;(2)电池主辅材建议布局在快充技术、市 场优势领先,受益于快充放量的材料企业;(3)充电桩建议布局受益功率、 冷却等性能升级的设备、运营端企业。 ▍电动车快充时代已至,产业进入爆发期。整车端,随着全系列搭载800V5C的 小鹏G6上市、理想家庭科技日推出800V5C快充,快充车型从高配逐步下探; 电池端,宁德时代发布“充电 10 分钟,神行 800 里”的神行超充电池,参考 OPPO发布VOOC闪充技术打出“充电5分钟,通话2小时”广告语开启了手 机快充时代,我们认为车载快充技术进入大规模推广的拐点已至,带动快充渗透 率进入高速增长期,我们预计到2025年,快充车型渗透率有望达到 34。 ▍整车零部件快充车型持续发布,价格门槛进一步降低。整车端,快充技术从 百万豪车下探至20万元价位,包括小鹏、理想、吉利、智己等高频发布支持800V 快充的车型,我们预计将带动快充配置快速向中高端车型渗透;零部件端,我们 认为快充性能将带动包括电机(电磁线)、电控(功率器件)、电源、线束连 接器在内的多个零部件重新选型,以适应高耐压等级,我们预计价值量将得到提 升。 ▍电池主辅材多家企业发布快充电池,主辅材升级进行时。电池端,头部电池 厂加速布局快充产品,带动主辅材升级1)主材端动力电池快充性能的重要 掣肘在于负极,解决方法在于通过石墨改性(包覆材料/硬碳等)、掺混硅负极 等方式提升负极快充性能,其他方面包括添加导电剂(导电炭黑/碳纳米管/石墨 烯等)、采用高孔隙率隔膜提升锂离子液相传输速率、升级涂覆材料(如芳纶涂 覆)、优化电解质(添加 LiFSI 等)等;2)辅材端快充条件下需要主被动热 管理合力保证电芯处于合理范围内,包括主动热管理(液冷板)、被动热管理(气 凝胶/硅橡胶/聚氨酯等)及填料(导热球铝),我们预计相关产品的升级换代将 带动相关主辅材需求量提升,具备相关产品的企业有望受益。 ▍充电桩液冷配合快充,预计加速渗透。充电桩是支撑新能源汽车实现快充的 基础设施,也将伴随快充产业趋势进行功率、冷却方式等性能方面的升级,相关 环节料将受益1)设备端为满足车型的快速充电需求,充电设备需要进行 功率升级,近年来充电桩从传统的交流桩(通常为 7kW)、低功率直流(30KW) 升级至高功率直流桩(单桩 120kW 及以上),充电模块从 15/20kW 升级成 30/40KW;同时伴随充电功率大幅提升,对充电设备的散热要求也将进一步提 升,较传统风冷散热,液冷散热的效率更高,能提升充电设备的使用寿命,如常 规风冷系统使用寿命为 35 年,液冷系统使用寿命可超过 10 年。2)运营端 快充带来的充电效率提升有利于充电桩功率利用率的提升,进而改善充电运营的 盈利水平,根据我们的盈利模型测算,以 50kW 直流桩为例,假设度电服务费 保持 0.5 元/kWh 不变,当单桩利用效率从 6提升至 10时,单桩利润则将从 -0.20万元提升至0.59万元;平均单桩效率每提升 1,利润增长0.20万元。 ▍风险因素新能源汽车销量不及预期;高压快充技术发展不及预期;充电桩补贴 政策力度不及预期;市场竞争加剧。 ▍投资策略随着快充车型价格逐步下探,我们认为车载快充技术已经进入大规模 推广阶段,短期来看,补能需求作为电动车目前的核心痛点之一,将成为各家品 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 2 S1010521050003 李鹞 新能源汽车分析师 S1010521070005 吴威辰 新能源汽车分析师 S1010521060001 汪浩 新能源汽车分析师 S1010518080005 黄耀庭 新能源汽车分析师 S1010521060003 牌打出差异化的核心竞争地带;长期来看,参考手机快充,预计车载快充将成为 中端以上电动车的标配,快充渗透率进入高速增长期,将带动整车、车桩两端零 部件升级。建议1)整车零部件整车推荐有量产800V车型以及后期800V 占比较高的企业,推荐比亚迪(整车)、小鹏(整车)、理想(整车);零部件 推荐受益高压快充平台放量的品种,推荐精达股份(电磁线)、卧龙电驱(电机)、 飞荣达(EMC),建议关注金杯电工(电磁线)、威迈斯(车载电源)、欣锐 科技(车载电源);2)电池主辅材推荐电池龙头宁德时代(电池),以及 受益电池快充体系升级的材料,推荐贝特瑞(硅负极)、信德新材(包覆材料)、 黑猫股份(导电炭黑)、天赐材料(LiFSI)、泰和新材(隔膜涂覆)、银轮股 份(液冷板)、泛亚微透(气凝胶)、硅宝科技(硅橡胶)、壹石通(导热球铝), 建议关注璞泰来(硅负极/隔膜涂覆);3)充电桩推荐受益快充带来升级的相 关环节,推荐盛弘股份(整桩/模块)、绿能慧充(整桩)、沃尔核材(充电枪/ 连接器/硅橡胶)、特锐德(运营),建议关注星云股份(光储充)、通合科技 (模块)。 重点公司盈利预测及投资评级 简称 代码 收盘价 EPS(元) PE 评级 22 23E 24E 25E 22 23E 24E 25E 宁德时代 300750.SZ 232.60 6.99 9.90 13.34 17.27 33 23 17 13 买入 比亚迪 002594.SZ 244.20 5.71 9.00 12.11 15.32 43 27 20 16 买入 精达股份 600577.SH 4.65 0.18 0.22 0.26 0.34 26 21 18 14 买入 卧龙电驱 600580.SH 11.98 0.61 1.00 1.17 1.35 20 12 10 9 买入 飞荣达 300602.SZ 16.22 0.19 0.50 0.90 1.21 85 32 18 13 买入 贝特瑞 835185.BJ 22.16 3.14 3.20 3.85 6.13 7 7 6 4 买入 璞泰来 603659.SH 37.05 2.19 2.94 4.29 17 13 9 买入 信德新材 301349.SZ 56.56 2.71 4.51 6.29 21 13 9 买入 黑猫股份 002068.SZ 12.93 0.01 0.29 0.46 0.56 1,293 45 28 23 买入 天赐材料 002709.SZ 35.80 2.97 2.32 3.19 4.01 12 15 11 9 买入 泰和新材 002254.SZ 20.31 0.46 1.04 1.86 44 20 11 买入 银轮股份 002126.SZ 17.69 0.48 0.74 1.03 1.30 37 24 17 14 买入 泛亚微透 688386.SH 37.24 0.80 1.85 2.42 47 20 15 买入 硅宝科技 300019.SZ 16.26 0.64 1.04 1.42 1.99 25 16 11 8 买入 壹石通 688733.SH 28.92 0.83 1.67 2.55 35 17 11 买入 盛弘股份 300693.SZ 33.06 0.72 1.19 1.63 2.21 46 28 20 15 买入 绿能慧充 600212.SH 7.84 -0.19 0.12 0.39 0.70 -41 65 20 11 买入 沃尔核材 002130.SZ 6.94 0.49 0.59 0.78 0.85 14 12 9 8 买入 特锐德 300001.SZ 18.50 0.26 0.38 0.57 0.81 71 49 32 23 买入 金杯电工 002533.SZ 7.52 0.50 0.82 15 9 威迈斯 688612.SH 47.35 0.70 68 欣锐科技 300745.SZ 38.26 -0.17 3.63 -225 11 星云股份 300648.SZ 26.90 0.06 4.06 444 7 通合科技 300491.SZ 24.24 0.25 3.45 95 7 简称 代码 总市值 收入(亿元) PS 评级 22 23E 24E 25E 22 23E 24E 25E 小鹏汽车 -W 9868.HK 1,201 269 363 637 914 4.5 3.3 1.9 1.3 买入 XPEV.N 1,201 269 363 637 914 4.5 3.3 1.9 1.3 理想汽车 -W 2015.HK 3,083 453 1208 2162 3206 6.8 2.6 1.4 1.0 买入 LI.O 3,083 453 1208 2162 3206 6.8 2.6 1.4 1.0 资料来源Wind,中信证券研究部预测 注股价为2023年8月16日收盘价,金杯电工、威 迈斯、欣锐科技、星云股份、通合科技2023-25年数据为Wind一致预期 新能源汽车行业 评级 强于大市(维持) mNyRpNqQyRoNrOqQqPtQsQbRaObRpNrRoMmPiNoOyQkPtRmN6MnMrMMYmQoPNZpNmO 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 3 目录 投资逻辑 . 6 整车零部件从百万豪车下探至 20万元价位,电动车快充迎来“OPPO”时刻 7 整车快充车型下探至 20万元车型,快充车型价格门槛进一步降低 . 7 零部件端高电压平台驱动,零部件迎来升级 10 电池主辅材快充电池高频上市,主辅材升级兼顾性能与安全 . 14 电池端快充产品百花齐放,充电效率大幅提升 14 主材端核心关注负极石墨改性硅负极进展 . 17 辅材端主被动热管理需求保障安全,边际需求持续提升 . 21 充电桩液冷配合快充,预计加速渗透 22 车桩两端同时发力,高压快充成为主流 22 充电桩直流快充桩逐渐替代交流慢充桩,单桩价值量大幅提升 . 23 充电模块大功率充电趋势下,充电模块品质要求进一步提升 24 充电运营目前以收取电费和服务费为主,充电桩时间利用率是盈利核心 27 风险因素 . 30 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 4 插图目录 图1理想5C电池800V高压快充技术 . 8 图2小鹏G6 800V超快充电池技术 . 8 图3整车厂800V布局图(更新至2023年8月) . 8 图4耐电晕漆包线与普通线对比 10 图5漆膜的均匀性和连续性展示 10 图6800V下Si-IGBT 开关/导通损耗急剧升高 . 11 图7车/桩上功率半导体均有望从Si基转向SiC . 11 图8OBC(上)/ DCDC(下) 11 图9800V高压体系,用目前400V充电枪需要DCDC升压 11 图10特斯拉Model 3电控拆解图 12 图11电机控制器电路示意图 12 图12熔断器应用于新能源汽车保护示意图 12 图13新能源汽车熔断器数量及价格 . 12 图14新能源汽车中继电器应用示意图 . 13 图15新能源汽车熔断器数量及价格 . 13 图16电动乘用车高压线缆结构 13 图17高压连接器在整车高压系统中的布局 14 图18高压连接器迭代历程 . 14 图19宁德时代麒麟电池 10min实现10-80SOC快充 . 15 图20宁德时代麒麟电池可实现 4C快充 15 图21宁德时代神行电池 10min实现10-80SOC快充 . 15 图22宁德时代神行电池可全温域快充/ 15 图23欣旺达SFC480快充电池 . 16 图24亿纬锂能4695大圆柱电池能实现 9min超快充 16 图25孚能科技SPS电池可实现5C充放电倍率 17 图26孚能科技SPS电池充电10分钟续航达400km 17 图27中创新航“顶流”圆柱电池性能参数 . 17 图28中创新航“顶流”型结构优势 17 图29单壁/多壁碳纳米管示意图 . 19 图30单壁碳纳米管的优势 . 19 图31单壁碳纳米管结构图 . 19 图32硅包覆碳,嵌入碳纳米管 19 图33单壁碳纳米管使硅基负极电池的循环性能提升四倍 19 图34自机械抑制石墨烯复合硅基负极材料制备 . 20 图35隔膜涂敷对电池的影响 20 图36涂覆隔膜产品分类 . 20 图37不同温度下 LiFSI与LiPF6对于石墨体系电芯的性能影响对比 21 图38液冷板在电芯中的使用点 21 图39不同液冷方式参数对比 21 图40电芯用胶点详解 22 图41电池包用胶详解 22 图42特斯拉V2/V3超充桩充电曲线 23 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 5 图43小鹏S4超充桩 . 23 图44我国充电桩保有量结构(万台) . 24 图45我国公共充电桩结构() . 24 图46交流慢充桩和直流快充桩功率和价格对比(kW,万元) . 24 图47市场主要充电模块产品功率密度测算 25 图48SiC-MOSFET 性能优势更加显著 25 图49盛弘股份发布采用 SIC MOS的50KW 充电模块产品 . 25 图50风冷散热模式下充电模块内部积尘导致模块故障 26 图51充电模块不同散热方式原理图 . 26 图52充电运营商目前的充电收入主要包括电费和服务费两部分 . 27 表格目录 表1快充各环节升级部件及对应技术或材料需求 . 6 表2市场主要高压快充车型参数信息(更新至 2023年8月) 8 表3国内新能源快充车型销量预测(万辆) 9 表4高压线束性能要求 . 13 表5高压线束系统价值拆分 14 表6不同包覆量负极材料的电性能测试 . 18 表7不同负极材料性能对比 18 表8特斯拉超充桩对比 . 22 表9直流充电桩和交流充电桩对比 . 23 表1050 kW 直流充电桩初始投资额测算 . 28 表1150 kW 直流充电桩单桩固定成本测算 28 表1250 kW 直流充电桩单桩收入、盈利及投资回收期测算 29 表13单桩利用效率和服务费对充电桩单桩利润敏感性测算 29 表14单桩利用效率和服务费对充电桩投资回收期敏感性测算 . 30 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 6 ▍ 投资逻辑 快充产品频出,电动车快充时代拐点已至。2023 年 6 月理想汽车在家庭科技日推出 800V5C 快充,实现“充电 10 分钟,续航 400 公里”的充电体验;同期,小鹏汽车 G6 全系搭载800V3C快充,“充电10分钟,续航300公里”的充电体验得以实现。参考手 机以OPPO发布VOOC闪充技术打出“充电 5分钟,通话2小时”广告语开启了快充时 代,我们认为车载快充技术进入大规模推广的拐点已至。 短期来看,补能需求作为电动车目前的核心痛点之一,预计将成为各家品牌打出差异 化的核心竞争地带;长期来看,参考手机,我们认为快充将成为电动车的标配,快充渗透 率进入高速增长期,将带动车桩两端零部件与元器件升级。 建议把握以下投资主线 1) 整车零部件端建议布局优先布局快充(800V等高压)平台的车企,以及价值 量伴随耐压等级提升升级的零部件企业,包括电机、电控、电源、熔断器、继电 器、连接器、薄膜电容、电磁屏蔽材料,另外也可以重点关注部分量价弹性、边 际增长较大的辅材,包括电磁线(电机)、功率器件(电控)、磁性元器件(电源) 等。 2) 电池主辅材端头部电池厂加速布局快充产品的格局下,建议布局与快充产品 相关性高的环节1)主材端动力电池快充性能的重要掣肘在于负极,建议关注 石墨改性材料(包覆材料/硬碳等)、硅负极、导电剂(导电炭黑/碳纳米管/石墨烯)、 采用高孔隙率隔膜、涂覆材料(芳纶涂覆)、优化电解质(添加 LiFSI等)等;2) 辅材端快充条件下需要主被动热管理合力保证电芯处于合理范围内,包括主动 热管理(液冷板)、被动热管理(气凝胶/硅橡胶/聚氨酯等)及填料(导热球铝)。 3) 充电桩充电桩是支撑新能源汽车实现快充的基础设施,也将伴随快充产业趋势 进行功率、冷却方式等性能方面的升级,相关环节料将受益1)设备端高功 率直流充电桩(堆)、高功率/液冷充电模块需求有望提升,推荐盛弘股份、绿能 慧充、沃尔核材,建议关注星云股份、通合科技;2)运营端快充带来的充电效 率提升有利于充电桩利用率提升,进而改善充电运营的盈利水平,推荐特锐德。 表1快充各环节升级部件及对应技术或材料需求 产业链 细分环节 具体部件 超充发展主要需求 对应的技术或材料需求 整车零部件 整车 / 高压架构 整车高压平台800/1000V架构 零部件 电机 耐压、防腐蚀 提升绝缘漆厚度/采用新型漆膜材 料 电控 耐温耐压、控制损耗 IGBT升级SiC 电源集成(小三电) 耐温耐压、控制损耗、升压 IGBT升级SiC、额外DC/DC升压 熔断器 安全保护 采用激励熔丝 继电器 安全保护 树脂封装升级陶瓷封装 线束连接器 高压化 绝缘材料 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 7 薄膜电容 高压化 耐压性能提升 EMC电磁屏蔽材料 高压化 提升抗电磁干扰能力 电池 电池 电池 高充电倍率 4C-6C 主材 正极 高性能化 包覆处理 负极 高性能化 包覆处理、材料改性、极片优化 隔膜 安全性提升 涂覆材料升级 电解液 高离子电导率、低粘度 新型添加剂(如LiFSI) 辅材 BMS 充放电管理能力提升 芯片要求提升 电池液冷板 热管理能力提升 液冷板 热管理辅材 热管理能力提升 隔热材料、散热材料升级 充电桩 枪线 充电枪 热管理、轻量化 液冷技术充电模块、绝缘材料 模块 / 功率、电压提升 IGBT升级为SiC模块;液冷 整桩 / 向下兼容、散热增强 柔性充电堆 关键器件 元器件 功率器件 高压、低损耗 SiC-MOSFET(对应电驱、充电模 块、小三电) 磁性元件 高压化 耐压性能提升 资料来源各公司公告,各公司官网,第一电动网,线束工程师微信公众号,UU充电桩,锂离子电池负极材料产业化技术进展(陆浩,2016), 中信证券研究部 ▍ 整车零部件从百万豪车下探至20万元价位,电动 车快充迎来“OPPO”时刻 整车快充车型下探至20万元车型,快充车型价格门槛进一步降低 车载快充技术下探至 20万元价位,快充大规模推广拐点已来。2023年6月理想汽车 在家庭科技日推出 800V5C快充,结合基于第三代功率半导体的高压电驱系统、具备 4C 充电能力的电池、宽温域的热管理系统和 4C 超充网络,实现“充电 10 分钟,续航 400 公里”的充电体验,将充电效率从 2G 带入到 5G 时代。同期,小鹏汽车 G6 全系搭载 800V3C 快充,快充产品频出。按照超充倍率专门设计的电芯,先进的 6 系三元材料与 超充热设计,相匹配的系统设计、充放电控制策略及热管理策略,“充电10分钟,续航300 公里”的充电体验得以实现。 自2018年保时捷发布支持800V快充车型Taycan,车载快充技术从百万豪车逐渐下 探,包括奔驰、奥迪、比亚迪在内的多家车企纷纷推出支持快充技术的车型。2023 年 6 月,小鹏汽车推出的 G6 入门版价格为 20.99 万元,参考 OPPO 发布 VOOC 闪充技术打 出“充电5分钟,通话2小时”广告语开启了手机快充时代,我们认为车载快充技术进入 大规模推广的拐点已至。 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 8 图1理想5C电池800V高压快充技术 资料来源理想汽车公司官网 图2小鹏G6 800V超快充电池技术 资料来源小鹏汽车公司官网 图3整车厂800V布局图(更新至2023年8月) 资料来源各公司官网,中信证券研究部绘制 表2市场主要高压快充车型参数信息(更新至2023年8月) 车型/品牌 上市时间 电压(V) 电流(A) 充电功率(kW) 充电效率 样图 保时捷Tycan 2020-04 800 270 5min/100km 极狐αS 华为HI版 2022-05 800 250 187 10min/200km AION V Plus 70超级 快充版 2022-08 1000(峰值) 600 480 5min/200km 小鹏G9 2022-09 800 670 480 5min/200km 路特斯Eletre 2022-10 800 420 5min/120km 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 9 车型/品牌 上市时间 电压(V) 电流(A) 充电功率(kW) 充电效率 样图 奥迪RS e-tron GT 2022-11 800 270 长城沙龙机甲龙 2022-11 800 600 480 10min/400km 小鹏G6 2023-6 800 350 280 10min/300km 上汽智己LS6 2023-8 800 396 5min/200km 10min/350km 15min/500km 理想新车型 800 9.5min/400km 小米 800 资料来源各车企官网,第一电动网,汽车之家,中信证券研究部 我们预计到 2025年高压快充车型销量有望达 518万辆,在新能源乘用车中渗透率达 到 34。2022年以前,国内高压快充车型销量主要以特斯拉 Model3和 Model Y为主, 2022 年以来,除特斯拉外,其他车企的高压快充车型进入加速发布期,根据上表各车企 公告的进度来看,我们预计 2023 年将大规模量产。当前,高压快充车型主要在价格较高 的B/C级车中应用,后期伴随电池成本下降,高压快充车型有望进行价格带的进一步下探。 我们假设到 2025 年,新能源乘用车销量结构中,B/C 级车中高压快充车型占比分别达 70/100,A 及以下级中高压快充占比达 5,据此测算高压快充车型销量有望达 518 万辆,2022-25年CAGR达89,高压快充车型在新能源乘用车中渗透率有望达到34。 表3国内新能源快充车型销量预测(万辆) 2020A 2021A 2022E 2023E 2024E 2025E 新能源乘用车销量(万辆) 117 329 575 871 1103 1518 其中A00/A0/A 81 223 376 543 654 855 B 32 96 185 307 421 625 C 5 9 14 22 28 38 销量占比A00/A0/A 69 68 65 62 59 56 B 27 29 32 35 38 41 C 4 3 3 2.5 2.5 2.5 快充车型占比A00/A0/A 0 0 0.5 1 2 5 B 45 38 40 50 60 70 C 0 1 5 50 100 100 快充车型销量A00/A0/A 0 0 2 5 13 43 B 14 37 74 153 253 438 C 0 0 1 11 28 38 快充车型销量合计(万辆) 14 37 77 170 293 518 快充车型渗透率() 12 11 13 19 27 34 资料来源乘联会,中信证券研究部预测 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 10 零部件端高电压平台驱动,零部件迎来升级 电机绝缘、防腐蚀需求提升,关注 800V趋势下耐压扁线放量 提升电机绝缘、耐电晕能力是 800V平台的设计重点。由于电压/开关频率增加,800V 电机内部的绝缘/EMC防护等级要求提升,同时800V的逆变器应用 SiC,导致电压变化频 率高,轴电流增大,轴承防腐蚀要求增加。和 400V相比,800V电机对于耐电晕性能也有 提升。 增加绝缘漆厚度、采用低介电常数的材料是提升电机绝缘、耐电晕能力的 2个重要方 向。重复脉冲电压下绝缘局部放电起始电压Partial Discharge Inception Voltage,PDIV 是评价电机绝缘系统重要参数,而提升绕组的 PDIV 值和耐电晕性能的主要方法增加绝缘 漆厚度或者采用低介电常数的材料  厚漆膜技术路线增加绝缘材料厚度是提高PDIV最直接和有效的手段,但加工 过程需要多道涂覆、烘烤,产品偏心度和尺寸一致性不好控制,加工工艺要求较 高。  采用低介电常数材料以PEEK线为代表的技术路线,具有耐高温、耐腐蚀、较 好的机械性能等特性,但PEEK线的成本和后续加工难度目前均高于厚漆膜路线。 图4耐电晕漆包线与普通线对比 图5漆膜的均匀性和连续性展示 资料来源新能源800V问题-绝缘设计(中)(电驱动家园微信公众 号) 资料来源精达股份公司公告 电控SiC性能优异,替换需求明确。 SiC 基功率半导体相比 Si 基具备更高耐压等级和开关损耗,以 Si-IGBT 为例,根据 NE时代,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。 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 11 图6800V下Si-IGBT开关/导通损耗急剧升高 图7车/桩上功率半导体均有望从Si基转向SiC 资料来源stmicroelectronics 官网 资料来源stmicroelectronics 官网 小三电(DC/DC、PDU、OBC)SiC替换需求明确,DC/DC受益升压增量。 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/DCDC(充电机/直流-直流转换器)等功率器件集成化趋势明显。我们预计SiC碳化 硅将借助耐高压、耐高温、开关损耗低等优势在功率器件领域进行广泛应用。 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 DCDC 转换器进行升压,进一步增加对 DCDC的需求。 图8OBC(上)/ DCDC(下) 图9800V高压体系,用目前400V充电枪需要DCDC升压 资料来源威迈斯官网 资料来源ST,中信证券研究部 薄膜电容作为直流支撑电容器,保护功率半导体。一般一个功率半导体配一个薄膜 电容,新能源车上主要用于电机控制器、OBC上,若多电机车型,薄膜电容用量亦会随之 增加。另外,在直流快充桩上亦需要一个薄膜电容。 目前薄膜电容 ASP 为 200 元,800V 趋势下,薄膜电容的 ASP 预计将提升约 20。 短期看,我们预测 800V 会在高端车率先应用,高端车一般采用多电驱配置,提升薄膜电 容用量。 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 12 图10特斯拉Model 3电控拆解图 图11电机控制器电路示意图 资料来源Munro,中信证券研究部 资料来源汽车案例与维修微信公众号 熔断器预计单车价值量将提升约 20,激励熔断器渗透率提升带动量价齐升。 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;智能熔断器自动检测回路信号触发保护动作,尚处于开 发应用前期。 根据中融电气公司公告,当前熔断器单车价值量约 200-250 元,800V 平台下保守方 案采用电力熔断器和激励熔断器,激进方案只采用激励熔断器,随着激励熔断器市场渗透 率的不断提升,预计单车价值量将达到 250-300元。 图12熔断器应用于新能源汽车保护示意图 图13新能源汽车熔断器数量及价格 资料来源中熔电气招股说明书,中信证券研究部 资料来源中熔电气招股说明书,中信证券研究部 继电器高性能要求驱动附加值,单车价值量提升 需求具有高确定性,800V 下产品性能要求提高,附加值提升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,有 助于附加值提高。 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 13 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个目前 A级车高压继电器单车价值量为 800元左右,我们预计 800V电压平台单车价值量将提升 40。数量配置取决于车型类别和电路设计,乘用车多采用主回路 2只、快充回路1-2只、 预充回路1只方案;商用车功率更高,配置约 4-8只;直流充电桩常规配 2只。 图14新能源汽车中继电器应用示意图 图15新能源汽车熔断器数量及价格 资料来源第一电动网,中信证券研究部 资料来源第一电动网,中信证券研究部 高压连接器线束高压趋势确立,绝缘材料有望受益 汽车线束是汽车电路的网络主体与中枢神经系统,主要由导线、端子(连接器)及接 插件和护套三部分组成。按照线束电压划分,汽车线束可分为高压线束和低压线束。 与传统燃油车使用的 12V低电压平台相比,新能源汽车通常使用高达 400V的或更高 的驱动电压。汽车电动化的发展将大幅促进高压线束发展,对连接器和线束提出满足高压 大电流、抗电磁干扰、耐磨、阻燃更高的性能要求,在各种行驶条件下保障线束连接可靠 性与使用安全性。 图16电动乘用车高压线缆结构 资料来源线束工程师(微信公众号) 表4高压线束性能要求 性能 要求 耐压 乘用车一般使用额定电压600VAC/900VDC、商用车一般使用额定电压1000VAC/1500VDC 耐电流 根据高压系统部件的电流量,常用在250A,部分大功率电机可用到400A 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 14 性能 要求 耐温 耐高温等级分为125℃、150℃、200℃不等,高温常规选择耐高温150℃导线;低温常规选择耐低温-40℃导线 屏蔽性能 屏蔽高压线可减少电磁干扰(EMI)、无线电干扰(RFI)对整车系统的影响。整条高压线束回 路均实现屏蔽连接,电机、控制器及电池等接口高压线束屏蔽层,通过插件等压接结构连接到 电池电机控制器壳体,再与车身搭铁连接 资料来源线束工程师(微信公众号),中信证券研究部 图17高压连接器在整车高压系统中的布局 图18高压连接器迭代历程 资料来源线束工程师微信公众号,中信证券研究部 资料来源中熔电气招股说明书、中信证券研究 根据线束工程师微信公众号,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;配备高压线束 ASP在 2500元左右。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,有望带动高压连接器 单车价值量上升。 表5高压线束系统价值拆分 结构 平均售价(元) 高压连接器 100250元✖1520个 高压线缆 交联聚乙烯绝缘电缆 XLPE 800 硅橡胶电缆 1000 充电插座 直流充电插座 300-400/个 交流充电插座 200/个 资料来源华经产业研究院,中信证券研究部 ▍ 电池主辅材快充电池高频上市,主辅材升级兼顾 性能与安全 电池端快充产品百花齐放,充电效率大幅提升 电池端快充产品百花齐放,充电效率大幅提升。我们梳理了近年来主流动力电池厂 商发布的新一代电池产品,可以明显看到行业头部电池厂正加速布局快充电池产品,产品 快充性能得到大幅提升。 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 15  宁德时代神行超充电池,可实现 10min 充电,400km 续航。2022年 6月 23 日,宁德时代发布第三代 CTP麒麟电池,系统集成度进一步提升,能量密度 可达255Wh/kg,可实现 4C快充性能,10min可以实现从 10-80的 SOC充 电,整车续航突破1000km。2023年,公司在互动易平台表示麒麟电池已量产交 付极氪,并将在理想首个纯电动平台上搭载 4C 麒麟电池。2023 年 8 月 16 日, 公司发布首款磷酸铁锂4C神行超充电池,可实现10min充电,400km续航,同 时还可实现全温域快充,低温如常温(-10℃也可30分钟闪充80)、续航700km, 低温亏电,零百加速性能不衰减。 图19宁德时代麒麟电池10min实现10-80SOC快充 图20宁德时代麒麟电池可实现4C快充 资料来源宁德时代官网 资料来源宁德时代官网 图21宁德时代神行电池10min实现10-80SOC快充 图22宁德时代神行电池可全温域快充/ 资料来源宁德时代官网 资料来源宁德时代官网  欣旺达SFC480电池最大充电功率达 480 kW。2022年9月3日,欣旺达推出 超级快充动力电池产品 SFC480,可实现 10min从 10充到 70SOC,最大充 电功率达480 kW,充电5min可实现续航200km,充电10min可实现续航400km。 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 16 图23欣旺达SFC480快充电池 资料来源欣旺达官方微信公众号  亿纬锂能“𝛑”电池系统助力 4695 大圆柱电池实现 9min 超快充。2022 年 12 月15日,亿纬锂能发布 “π”电池系统,通过采用“π”型冷却,在4695大圆 柱电池底部和两侧构建传热通道,实现换热面积比 52.3平方毫米/Wh,支持系统 9min超级快充,满电续航里程达到 500-1000km。 图24亿纬锂能4695大圆柱电池能实现9min超快充 资料来源2022年亿纬锂能新产品新技术发布会  孚能科技SPS电池最高可实现 5C快充。2022年9月9日,孚能科技举行“2022 孚能科技战略及新品发布会”,正式推出全新动力电池解决方案SPS(Super Pouch Solution),在快充性能方面,SPS电池具备从2.4C到5C的充放电倍率, 充电10min可实现约400km的续航里程。 新能源汽车行业高压快充系列报告(一)|2023.8.19 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 17 图25孚能科技SPS电池可实现5C充放电倍率 图26孚能科技SPS电池充电
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