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高压快充产业链图谱

价值投机小学生   / 2022-11-06 19:05 发布

随着续航问题逐渐成为电动车发展的重心缩短补能时间成为目前电动车升级的核心诉求之一

快充技术是解决补能焦虑的核心在快充方案中高压充电以其低成本轻量化EMC 干扰低等优点成为现阶段快充的主流路线

1

高电压成为快充发展趋势

受限于硅基IGBT功率元器件的耐压能力之前电动车高压系统普遍采用400V电压平台

若进一步提高充电功率缩短充电时间需要将电压平台从400V提升至800V1000V甚至更高水平

相比 400V 平台在电池电量一样的情况下800V 方案的充电时间几乎可以缩短一半

升级800V结构有利于实现快充在短期内形成对中低端车型的差异化竞争力

但由于适配 800V 的高压充电桩并未全面推行以及成本和技术等因素目前的800V 架构仍需兼容 400V 充电方案

长期看快充对于中低端车型亦是刚需800V架构升级具备长期趋势

2

高压快充系统三种架构方案

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

3

高压平台推动器件升级

800V快充方案下由于电压提升车载端主要电气部件都需要重新选型

电动车的核心零部件分为大三电电池电机电控小三电OBCPDUDC/DC 转换器和电动压缩机

电机电控主要厂商包括汇川技术大洋电机方正电机精进电动卧龙电驱华锋股份

在电驱动总成方面汇川技术臻驱科技中车时代等都已推出了应用碳化硅的驱动集成产品其中汇川技术的第四代动力总成已在小鹏800V高压平台车型中实现量产

OBC+DC/DC主要厂商包括欣锐科技京泉华得润电子

为保障高负荷下汽车的安全性能相关的器件比如数字隔离芯片薄膜电容连接器熔断器继电器等在数量和性能都有提升需求

继电器

高电压对触电材料灭弧技术要求提高催生产品附加值提升

整车厂对高压直流继电器产品验证周期较长不会轻易更换供应商因此已经进入车企供应链的继电器企业具有较大先发优势

高压直流继电器市场主要参与者为宏发股份西门子松下泰科Gigivac等老牌继电器企业2020年全球市场份额前三的企业分别为松下宏发股份Denso其全球销售额市占率分别为36%/23%/12%合计达到71%行业集中度较高

国内主要厂商包括宏发股份三友联众

2003年宏发股份与德国海拉美国AZ公司成立合资公司同时引进汽车继电器全自动生产线宏发股份较早布局自动化产线自动化方面领先竞争对手

熔断器

高电压要求在绝缘耐压等级上有所调整价值量提升

传统行业熔断器由于产品品类多下游分散不同型号产品较难自动化

新能源汽车熔断器由于数量多且为圆管较易实现自动化

欧美日企业起步较早且控制着行业标准的制定权及绝大多数专利技术经过多年发展格局趋于稳定2019年全球前三的熔断器企业分别为LittlefuseBussmannMersen占比分别为31%24%9%CR3达到64%格局较为集中2019年前七大熔断器生产商占比92%格局基本稳定

中熔电气在国内新能源汽车用电力熔断器市场份额约40%全球市场份额超过20%

薄膜电容

高电压需要更厚的材料难度略有下降但材料用量体积增大

目前主流车型薄膜电容单个200-300元预计800V平台价格提升20%

全球范围内薄膜电容的主要供应商有松下尼吉康TDK基美威世以及国内的法拉电子

美厂商经营范围相对广泛薄膜电容器业务占公司收入比重少国内目前为止国内产品集中在中低端市场高端领域供应商主要集中在欧美日等地区

薄膜电容器领域国内代表厂商包括法拉电子江海股份和鹰峰电子等

法拉电子专注于薄膜电容的生产销售薄膜电容占公司90%以上的收入铝电容领导厂商江海股份长期受益于汽车电子行业的发展

全球薄膜电容市场格局

小程序

高压连接器

高压连接器一般用在新能源汽车动力系统中

根据Bishop& Associates 统计2020年全球汽车连接器厂商TOP10 以美日企业为主泰科矢崎安波福三巨头市占率达66.8%

考虑新能源车智能车渗透率较低全球汽车连接器产品主要以低压连接器为主

而我国在低压和高速连接器领域的国产化比例不到10%在高压连接器领域的国产化比例已达到约30%

主要厂商包括瑞可达永贵电器徕木股份中航光电合光股份电连技术

2020年中国高压车载连接器竞争格局


资料来源Bishop&Associate

原材料升级

功率提升对磁材的粉芯量用量提升随着充电电压达到800V需要升压电感进行升压特别是PHEV车型须安装升压模块对软磁合金粉芯使用需求提升

纯电动汽车金属磁粉用量为0.6-0.8kg/辆混动汽车用量为2-3kg/辆

国内磁材相关厂商包括横店东磁铂科新材

原材料碳硅负极相关厂商包括璞泰来彬彬股份和贝特瑞等

800V受益板块单车价值量与产业链代表厂商

从充电桩端角度看高压零部件的成熟度比车端高只有充电枪线直流接触器和熔丝等需重新选型目前均有成熟产品

直流充电桩的系统设计与电动汽车的电气匹配存在紧密的关系伴随着800V高电压平台及碳化硅器件的应用欣锐科技英搏尔精进电动等电驱动系统公司和比亚迪斯达半导时代电气山东天岳三安光电等功率半导体行业企业有望受益

充电桩端零部件供应链情况

资料来源华为

高压快充产业链相关布局厂商还包括中恒电气绿能慧充英可瑞伊戈尔通合科技盛弘股份星云股份

中恒电气中标主机厂大功率充电桩项目并于年内实现360KW480KW超充产品交付伊戈尔生产的高频电感可应用在800V的充电桩的电源模块上通合科技在2021年率先将20kW/1000V国网六统一高压快充产品推向市场在国网内市场具有较强竞争力盛弘股份有1000V高压快充和480kW800kW高压液冷快充产品

车企积极布局高压快充

自从保时捷在2019年发布800V高压快充车型Taycan之后多家车企相继布局了800V高压快充技术

800V电压平台代表车型保时捷Taycan Turbo S

纯电市场行业端来看2022年成为800V高压快充走向应用的元年2022年底到2023年是普通400V慢充转向800V超高压快充产业化落地的起点

目前小鹏广汽埃安比亚迪长城沙龙吉利极氪理想北汽极狐零跑等都已布局快充技术吉利金康华为以及理想蔚来等预计将于2023年推出对应技术路线车型

资料来源东吴证券

随着超级充电桩标准的落地叠加配套高压组件的技术进步未来几年高压快充车型将加速推出带动相关零部件的快速增长同时技术门槛的提升也有助于市场份额向技术优势企业集中借助高压快充解决充电难题将成为行业趋势高压系统技术升级带来总量和竞争格局的双重优化