電動汽車800V產業鏈專題研究：掘金技術升級，優選受益龍頭

（報告出品方：中信證券）

1。動因：為什麼是800V？

汽車電壓平臺演變：燃油車時代，6V-12V-48V

1912年汽車開始裝蓄電池，電壓為6V。隨著汽車電器如車燈、照明、ISG等用電器件增加，用電功率需求增加，1950年升級為12V，並延續至今。期間還出現過42V，主要由美國發起，因零部件升級電壓規格成本高而未能實現。2010年資訊娛樂、混動等需求出現，由歐洲發起48V升級，與12V並存。

痛點：補能速度，兩種方案——換電和快充

電動車在動力效能、智慧化方面超越燃油車，續航里程也隨著電池能量密度提升、電耗降低而提升到400km以上水平。但整體仍面臨著能焦慮的問題，燃油車加一次油時間為5分鐘，而目前快充至少要60分鐘。在高峰期充電排隊等候的時間亦進一步拉長。解決能速度的兩條路線包括換電和快充，換電目前還面臨盈利模式、標準統一等挑戰。目前車企更多選擇快充路線，一方面快充與CTC趨勢一致，另一方面技術升級路徑清晰。

快充：

根據P=UI，提升快充功率有2種方案：

提升U，代表是保時捷的800V方案，350A電流，實現300kW充電功率；

提升I，特斯拉超級快充方案，對熱管理有巨大挑戰，600A電流，實現250kW充電功率；

為什麼至少是800V？——為了向上相容電池容量大的高階車

電池充電速度以電流倍率（C）衡量。實際應用中的限制條件是：1）充電槍有最大充電電流限制，2）不同EV有不同的電池容量，均要實現相當的快充時間做一個簡單的算術：假設忽略電池包內部電芯連線方式，容量75/100kWh的電池包，要求同樣要實現7。5min充滿（<4min 30%-80%SOC），即4C的最高倍率，最大電流為500A充電槍下，根據容量=電流*電壓*充電時間， 75/100kWh電池包母線電壓將達到600/800V因此，為了向上相容電池容量大高階車快充效能，在設計之初就將整車電壓水平定在800V，電池包內部電芯亦以800V為標準設計串並聯拓撲，最後確定電芯容量。

400V升級800V還有何益處？

高壓線束規格下降，用量減少，降本減重，在電壓翻倍、充電功率增幅不翻倍的情形下，串聯增加，高壓線束電流變小SiC逆變器使得電源頻率增加，電機轉速增加，相同功率下轉矩減小，體積減小，電機電壓翻倍，相同功率下電流減半，因此銅線細（但匝數增加，因此用銅量未減小），電流密度小，轉矩變小，若需提升功率，額定電流僅需從400V電機額定電流的一半開始增加。

2。整車：會戰高階化，800V車樁並舉

第一階段：車端800V系統開始應用

保時捷Taycan的Turbo S引領800V浪潮，自主品牌、海外合資以及造車新勢力，紛紛跟進佈局800V。

第二階段：800V車樁並舉，成為品牌升級的標配

廣州車展各車企會戰高階化，消費者對電車接受度迎來清晰拐點，未來兩年料將是做品牌向上最好的階段。高階車比短處，低端車比長處。各家高階化升級過程中堆配置，補能是各車企共同面臨的痛點，長期看快充料將成為標配。另外，快速補能對低端車亦是剛需，在換電路線發展速度比較慢的前提下，快充具備下沉潛力。快充的完全體驗，需要車樁兩端同時配合。短期來看，800V快充樁普及速度有限，因此車企選擇在車樁兩端同時推廣 800V（小鵬、嵐圖等），亦有例如華為的零部件供應商提供完整的快充解決方案。

800V高電壓平臺難在哪裡？——技術+基礎設施共同推進

800V高電壓平臺面臨多個難點，包括相關元器件的重新開發，電池模組安全性的提升以及半導體器件路線的改變。（報告來源：未來智庫）

3。零部件與元器件：SiC和負極受益最大，其他部件平滑升級

電控：800V下SiC效能優異，替代Si基功率半導體趨勢明確

SiC基功率半導體相比Si基具備更高耐壓等級和開關損耗，以Si-IGBT為例，450V下其耐壓為650V，若汽車電氣架構升級至800V，考慮開關電壓開關過載等因素，對應功率半導體耐壓等級需達1200V，而高電壓下Si-IGBT的開關/導通損耗急劇升高，面臨成本上升而能效下降的問題。800V下SiC的耐壓、開關頻率、損耗表現優異，是800V趨勢下最大受益元器件。

電池：負極快充效能要求提升

動力電池快充效能的掣肘在於負極，一方面石墨材料的層狀結構，導致鋰離子只能從端面進入，導致離子傳輸路徑長；另一方面石墨電極電位低，高倍率快充下石墨電極極化大，電位容易降到0V以下而析鋰。解決方法主要有兩類：

石墨改性：表面包覆、混合無定型碳，無定型碳內部為高度無序的碳層結構，可以實現Li+的快速嵌入；

矽負極：理論容量高（4200mAh/g，遠大於碳材料的372mAh/g），適合快充的本徵原因是嵌鋰電位高——析鋰風險小——可以容忍更大的充電電流（Si：0。4V vs C：0。1V）。

電機：軸承防腐蝕、絕緣要求增加

軸電壓的產生：電機控制器供電為變頻電源，含有高次諧波分量，逆變器、定子繞組、機殼形成迴路，產生感應電壓，稱為共模電壓，在此迴路上產生高頻電流。由於電磁感應原理，電機軸兩端形成感應電壓，軸電壓，一般來說無法避免轉子、電機軸、軸承形成閉合迴路，軸承滾珠與滾道內表面為點接觸，若軸電壓過高，容易擊穿油膜後形成迴路，軸電流出現導致軸承腐蝕800V的逆變器應用SiC，導致電壓變化頻率高，軸電流增大，軸承防腐蝕要求增加同時，由於電壓/開關頻率增加，800V電機內部的絕緣/EMC防護等級要求提升。

高壓直流繼電器：高效能要求驅動附加值，單車價值量提升

需求具有高確定性，800V下產品效能要求提高，附加值提升：高壓直流繼電器作為自動控制開關元件，起到高壓電路控制和安全保護作用，新能源車對高壓直流繼電器具有剛性需求；800V平臺電壓電流更高、電弧更嚴重，對高壓直流繼電器耐壓等級、載流能力、滅弧、使用壽命等效能要求提高，產品需要在觸點材料、滅弧技術等多方面改進，附加值提高預計單車價值量將提高40%，乘用車配置數量以4-5個為主，充電樁多為2個：目前A級車高壓繼電器單車價值量為800元左右，預計800V電壓平臺單車價值量將提升40%。數量配置取決於車型類別和電路設計，乘用車多采用主迴路2只、快充迴路1-2只、預充迴路1只方案；商用車功率更高，配置約4-8；直流充電樁常規配2只。

熔斷器：激勵熔斷器滲透率提高，單車價值量提升

具備需求剛性，電路保護要求提高驅動激勵熔斷器、智慧熔斷器等產品創新，價值提升：熔斷器是電路過電流保護器件， 800V要求熔斷器在絕緣、耐壓等級等方面進行改進調整；新型激勵熔斷器透過接收控制訊號激發保護動作，當前已逐步應用於新能源汽車，平均售價是傳統電力熔斷器3。6x；智慧熔斷器自動檢測迴路訊號觸發保護動作，尚處於開發應用前期預計單車價值量將提升約20%，激勵熔斷器滲透率提高：當前熔斷器單車價值量約200-250元，800V平臺下保守方案採用熱熔絲和激勵熔絲，激進方案只採用激勵熔絲，隨著激勵熔斷器市場滲透率的不斷提升，預計單車價值量將達到250- 300元。

高壓聯結器：電流減小降規格，迎國產替代機遇

效能升級，優勢廠商優勢明顯：作為新能源車高壓電流回路的橋樑，升壓對聯結器的可靠性、體積和電氣效能的要求增加，其在機械效能、電氣效能、環境效能三方面均將持續提升。作為中高階產品，電動汽車高壓聯結器有較高的技術與工藝壁壘。傳統燃油車的低壓聯結器被海外供應商壟斷。電動車快速增長開啟高壓聯結器新增量，技術變化要求快速響應，整車平臺高壓化將進一步提高行業壁壘，國產供應商迎來國產替代機遇。

OBC/DCDC：主動元件升級，短期內受益升壓增量

高電壓對功率器件提出更高要求，將驅動OBC/DCDC成本短期內攀升：為滿足800v高電壓平臺在體積、輕量、耐壓、耐高溫等方面帶來的更為嚴苛的要求，OBC/DCDC等功率器件整合化趨勢明顯；同時，預計SiC碳化矽將藉助耐高壓、耐高溫、開關損耗低等優勢在功率器件領域進行廣泛應用，驅動單車OBC/DCDC價值量提高約10%-20%。

軟磁合金粉芯：升壓模組提升用量需求

800V體系升級，中短期為了適配現存的400V充電樁，需加裝DCDC升壓模組，獨立升壓模組需要額外的電感。單車用量從原來0。5kg提升至約2。7kg。

充電樁：高壓快充比低壓大電流快充節省約5%成本

相同功率下，由於電流減小，電壓由400v到800v仍不需要液冷，未來500A則需要增配液冷系統。

400V-800V車端成本變動平滑，利好整車廠推廣

車端成本來看，高壓架構比低壓架構成本+2%。電池端由於負極快充效能提升、BMS複雜程度提升等因素，成本+5% 。從整車部件來看，高壓架構在熱管理、線纜輔料等部件成本變化小，優於低壓高電流架構。

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