实现“双碳”目标，
需加快乘用车电动化市场进程
1. 加速电动化是交通行业实现“碳达峰、碳中和”重要手段
2021 年，我国交通领域碳排放占整体总量的 9% 左右，受制于出行总量不断增加的压力，交通领域碳排放仍在增加。2008-2021 年我国交通领域碳排放复合增长率达5.4%，明显高于世界交通碳排放的增速（1.7%）及我国整体碳排放增速（2.8%）。在交通领域碳排放中，道路交通（机动车）占比达 74%，是交通行业最主要的碳排放来源。
推进道路车辆由传统燃油车向电动车转型，减少机
动车碳排放，已成为各国推进减碳的共识。荷兰、挪威、德国等欧盟国家已确定在2025-2035年前后禁售燃油车，我国《新能源汽车产业发展规划（2021－2035）》明确提出：到2035年，纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化。同时中共中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》也指出要“加快发展新能源和清洁能源车船”。预计 2030 年新能源汽车成为主流，中国新能源乘用车渗透率达80%以上。加快推进汽车产业全面电动化转型进程，已成为交通行业实现“双碳”目标核心举措。
2. 要实现 2030 年“碳达峰”目标，需加快乘用车电动化市场进程
2022 年，中国新能源乘用车销量达到 649.8 万辆，同比增长 96.3%，渗透率达 27.6%。
得益于中央及地方在补贴、上牌、购置税等多重优惠政策的支持，中国新能源汽车市场快速发展，销量连续七年全球领先。当前，在乘用车领域，经济适用的低端产品和主打科技智能的高端产品受到市场青睐，最具潜力的中间价位产品并没有真正获得市场认可。新能源汽车市场结构与汽车市场整体结构尚有一定差异。下一阶段，加速乘用车市场全面电动化进程成为交通行业公认的实现双碳目标的重要举措之一。
新能源汽车发展将由单纯的政策驱动逐步向市场驱动转变。随着国家购车补贴政策的逐步退出，双碳战略、双积分考核要求的逐步落地，同时在市场端，用户对新能源汽车车型、功能、性价比等要求不断提升，未来3-5年，如何打消主力消费群体的购车疑虑，解决用户购车及用车过程中存在的突出问题，提升新能源汽车的用车体验，成为下一阶段加速汽车全面电动化的重要发展方向。
充电难题制约电动化进程，
“千伏”高压架构
是实现 5min 快速补能的必然趋势
1. 充电慢、充电不便是当前用户选择购买电动汽车的主要顾虑
随着电动汽车行业加速发展，用户对电动汽车的接受度不断提高，但充电问题仍是影响用户购买电动汽车的首要因素。用户快速补能的需求强烈，需要“5min 以内快速充电，像加油一样方便、快捷”。但当前电动汽车平均充电时长普遍在 1 小时及以上，且匹配快充需求的直流充电桩数量不足，无法满足用户快速补能需求。
为解决新能源汽车面临的充电问题，国家从政策层面大力推进充电基础设施发展，新能源补贴从“补车”到“补桩”，充电基础设施建设纳入“新基建”等多项政策持续出台，有效促进了充电基础设施的快速发展。截至 2022年底，全国各类充电桩保有量达到 521万台，车桩比已达到 2.5:1。但已建设的充电桩以小功率慢充为主，满足大功率快充 1 的充电基础设施数量严重不足。以新能源汽车保有量最大的上海市为例，截至到2023年2月底，上海市共有约14.76万台公共充电桩，充电枪16.49万个，120kW以上的快充直流充电枪10875个，仅占6.59%。
随着新能源汽车保有量的不断加大，“私家车长途出行”+“快速补能”的需求愈发强烈，但高速公路沿线的快充基础设施同样不足。据国网统计，2021 年国庆假期有409 个充电站出现了排队，占全部高速公路站点的 18%，同比增长了 60%。“高速充电 1 小时，排队 4 小时”的车主经历引爆各大媒体关注。在节假日等高峰出行期间，电动汽车“充电慢、充电不便”问题愈发突出，极大影响了用户的购车积极性。
2. 快充可有效满足即充即走场景下的补能需求，大力发展公共快充成为业界共识
总体来看，服务乘用车的充电基础设施根据其停
放属性可以分为两类 ：
第一类是“停－充复合型”设施，兼具停放和充电功能。对应典型应用场景有 ：居民区充电、目的地停车场充电（含单位、景区、酒店等）。这类场景对充电功率要求较低，结合各类车型的停车时长和使用特性设置，大部分可以采取慢充或中速充电。
第二类是“即充即走型”设施，有充电功能，无停放功能。对应典型应用场景有：城际高速和城市公共充电场景。这类场景是用户日常出行的最普遍场景，充电的便利性及速度直接影响用户出行体验。大功率公共快充桩具有充电服务能力强、充电时间短、充电桩使用率高、节约土地建设资源等优势，适合大规模部署以满足上述公共补能需求。
以北京为例，快充桩以 64% 的建设占比，贡献了约 94% 的充电电量和充电次数，平均每个快充桩的充电贡献是慢充桩的 8.8 倍，提升了土地运营效率。在使用率方面，快充也显著优于慢充，上海充换电设施公共服务平台的数据显示，2022 年下半年快充桩平均使用率为10.76%，慢充桩使用率仅为 2.75%。
当前，对于“即充即走型”场景，大力发展公共领域快充基础设施建设已成为业界普遍共识。同时，国家《新能源汽车产业发展规划（2021—2035 年）》也明确提出“加快形成适度超前、快充为主、慢充为辅的高速公路和城乡公共充电网络”。
3. “千伏”高压架构是实现 5min 快速补能的必然趋势
在电动汽车推广初期，消费者对电动汽车充电速度关注不多，电动汽车补能方式以慢充为主，直流充电的电压 /电流普遍在 350V/125A 以下。随着电动汽车快速上量、电池容量不断增加，原有补能效率已不能满足用户需求。因此，GB/T 2023.4.3《电动汽车传导充电用连接装置第3部分直流充电接口要求》，将直流充电接口电流从原来的125A 提升至上限 250A，以满足电池容量增加带来的充电功率增加。随后车企主要通过提升车辆电压平台，来实现基于 250A 电流下的快充。电压平台由 350V 逐步向 450V、750V 演进，实现充电倍率 1-2C。
但受到 IGBT 耐压等级限制，750V 电压已是当前硅基功率器件的耐压上限，要在此基础上提升充电功率，只能通过提升充电电流实现。当前部分车企通过提升电流到 500A来实现 3-4C 的快充。但通过持续提升电流的方式来提升充电功率，需要加大线缆的截面积来增加通流能力，这会带来充电部件体积、重量的增加，影响用户操作的便利性。同时，高电流也会带来更大的散热问题，产生安全隐患。随着耐高压、低损耗、高功率密度的 SiC 功率器件的逐步深入应用，950V 左右的的电压平台逐步被车企提上日程，并将成为未来 3-5 年的重要趋势。950V/500A 的高压快充桩可以达到 480kW 的充电功率，实现 5min 左右的快速补能，真正实现“充电像加油一样快捷”。国家有关部门也已将 1000V 纳入乘用车下一代大功率快充充电接口标准中，以适应未来“千伏”高压平台的落地。
4. 高压快充提升用户体验，利好产业链发展
高压快充将大幅提升用户体验，同时可显著提高产业链各方的生产运营效益。
1) 提升用户体验和接受度。高压架构能够实现电动车5-10min 快充，解决充电慢的难题，使得用户的充电体验接近加油体验 ；同时高压平台具有更高的效率，比如使用 SiC 高压器件可提升整车 NEDC 效率 3% 左右，增加续航约 20 公里，缓解用户续航焦虑，从而提升用户接受度。
2) 提升车企产品竞争力。高压架构带来的充电快、效率高等优势已成为车型核心新卖点，提升车企竞争力。
3) 提升充电桩投资收益率。高压快充可以大幅提升充电桩的“翻台率”，充电桩在同等时间内能够服务更多的用户，可摊薄土建扩容等固定成本，从而提升运营商的投入产出比。
4) 减少公共桩整体土地占用。高压快充能够提升充电桩的服务能力，在满足社会车辆补电需求的前提下，减少充电桩新建数量，大幅降低充电桩的“占地”需求。
5. 欧洲抢先布局高压平台车型，Ionity2030 年前布局 3.6 万个350kW 快充桩
近年来，海外尤其是欧洲车企在高压平台车型上布局处于领先地位，头部车企纷纷推出 800V 高电压平台的主力车型。2019 年，保时捷率先量产 800V 平台电动车Taycan，最大充电功率达 270kW，在 22.5min 内完成 5%-80%SOC，后续版本最高充电功率有望达 350kW ；2020年，现代集团正式发布 E-GMP 平台，搭载 400V/800V 超高压充电系统，可在 18min 内完成 0%-80%SOC，实现充电 5min 续航 100km ；2021 年，奥迪自研 PPE 面世，该平台搭载了 800V 高压电气系统，可实现充电 10min 续航300km。同时，奔驰的 EVA 平台、通用的第三代纯电动平台、捷豹路虎的电气化平台，也都纷纷选择了 800V 作为车辆的运行电压。此外，大众在 MEB 平台之外，提出了Trinity 项目，预计将于 2026 年应用 800V 超充技术。
在大功率高压快充电桩层面，由宝马、戴姆勒、
福特、大众、现代等头部车企联合成立的Ionity公司自 2016年开始在欧洲各地快速布局超高速充电桩。截至2021年底已布局约1540座充电站，充电桩的功率高达 350kW，可以在5-10min内为车辆补充足够多的电量。同时 Ionity接受欧洲 CEF 资助高速充电设施建设，计划到 2030 年布局 3.6 万多个高速超充桩。
6. 国内头部车企正加快布局高压平台车型，2026 年保有量将超1300万辆
2018 年以来，我国大功率充电车型的销量持续攀升，取得了良好的发展态势。市场中支持较大功率充电（80kW-250kW）及支持高压快充 1 的主流畅销车型共11款， 其 销 量 在 2018、2019、2020 年分别达 6.5 万 辆、16.9 万辆和 32.0 万辆，截至 2021 年 3 月累计销量已达66.2 万辆。其中满足高压快充的车型有 2 款，累计销量3.9 万辆。
为解决用户续航焦虑，主要车企新推出的 A 级车、B级车电池容量普遍大于 60kWh，其续航里程已经可以达到 400-500km，可良好满足用户日常跨市出行需求。匹配100kWh 电池容量、续航里程达 600-700km 车型也已陆续推出，如广汽 AION V，比亚迪汉、蔚来 EC6、ET7、特斯拉Model S 等。但长续航车型的推出并未彻底解决用户“里程焦虑”，主要原因是用户快速补电的需求并未得到良好满足。
为匹配用户快速补电需求，业界正加快发展大功
率高压快充，补电时间向10min以内迈进。各大车企纷纷布局高压快充车型，广汽、小鹏、北汽、东风、长安等均已推出基于800V及以上高压平台的高端车向4C及以上迈进，快充性能可以达到“充电 10min 续航增加 200km左右”。如广汽埃安在 2021 年 4 月发布的6C超级快充系统，最大电压达800V，最大充电电流大于500A，只需 8min即可完成 0%-80%SOC 的充电。
根据国内主要车企发布的 800V 及以上高压快充车型规划，2022 年逐步量产，2023 年满足 3C 以上高压快的高端车型将密集上市，2025 年主流车型将均会支持高压快充。预计到 2026 年底，支持高压快充车型的市场保有量将达到 1300 万辆以上。
7. 适配高压快充的高压充电基础设施数量不足，运营商需加快布局
1) 1000V 及以上充电桩占比不足 4%，高压直
流充电桩数量不足
中电联统计数据显示，2021 年现有排名前四的运营商的 25.5 万台直流充电桩中，500V 充电桩约 9.1 万台，占比 36%，750V 充电桩约 15.3 万台，占比 60%，1000V 充电桩仅 1.1 万，占比不足 4%。
如果按照现有车桩比测算，要满足 1300 多万台高压快充需求，2023-2026 年行业需要再增加 98 万台 1000V高压直流桩。
2) 匹配 5min 以内快速补能需求，充电桩需向
1000V&480kW 演进
当前直流桩充电功率较小，单枪 150kW 以上的公共直流桩占比仅 5%。随着车辆电池容量的提升，满足用户迫切的快速补能需求，达到“像加油一样的充电”体验，充电桩功率也要随之加大。以 75kWh 电池包为例，充电时间从 1 个小时缩短到 5min 以内，就要求单枪充电功率从 60kW 提升到 450kW以上。
为适应未来大功率高压快充发展趋势，主流车企及充电运营商已经开始布局大功率快充桩。如 ：国网已开始布局 360kW 的大功率快充桩，广汽埃安的 A480 超级充电桩最大充电功率更是达到 480kW。
针对大功率高压快充充电基础设施不足的问题，国家层面也正在出台相关支持政策。2022 年 1 月 10 日，发展改革委等部门发布的《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》提出 ：“加快高速公路快充网络有效覆盖，力争到 2025 年，重点区域的高速公路服务区快充站覆盖率不低于 80%，其他地区不低于 60%”、“加强大功率充电、车网互动等示范类设施的补贴力度，促进行业转型升级”，重点鼓励高速公路沿线、城市公共充电站等重点区域的大功率高压快充基础设施的发展。
“千伏”高压架构核心部件产业链已齐备，应用推广时机成熟
1. 采用“千伏”高压架构，整车需变动充配电、电池、电驱等系统
从车上部件来看，整车电池电压从 450V 提升到 950V或更高电压，受到影响的部件如下 ：
1) 充配电系统：OBC 输出保险、DCDC 保 险、PTC 保险、空调保险和端子插头，电压等级都会提升，从相应的 450V 提升到 950V 或更高电压 ；DCDC 变换模块功率开关管由原来的 750V 提升到 1500V 或更高电压，传统的硅基 IGBT 器件已无法满足，需要采用 1500V及以上的 SiC 器件替代 ；OBC 输出功率管也同样被1500V 以上的 SiC 器件替代 ；充配电系统使用的功率线缆和端子不受电压升高的影响，接触器会因为电压升高而尺寸变大。
2) 电驱部分 ：电驱的功率模组由原来 750V 的低压模组被 1500V 以上 SiC 高压模组替代，驱动芯片的耐压等级也会提升 ；母线电容电压等级由 500V 提升到1200V 以上。
3) 电池系统 ：由于电压升高，串联的节数增加，并联的节数减少。
4) 热管理系统 ：空调压缩机驱动工作电压升高，相应驱动模块功率器件电压等级会增加 ；PTC 的电压等级也会升高到 950V 以上。
2. “千伏”液冷超充桩核心部件已产业化，适合提前规划布局
当前行业内已推出全新的全液冷分体式直流母线架构超充系统，用于解决传统风冷一体化充电桩的故障率高、功率利用率低、不支持未来演进、效率低、噪音大等问题，同时为高压平台车型提供快速补能，并满足未来增加光伏和储能系统的需求。
全液冷超充解决方案是指主机系统、功率模块、充电终端全链路采用液冷散热技术，具有高可靠、低噪音等优势。分体式是指采用 AC/DC 与 DC/DC 分体式结构，功率池化，智能动态分配，实现功率最大化利用。直流母线架构是指 AC/DC 与 DC/DC 之间通过直流母线传输电能，直流母线上还可接入光伏、储能单元，实现光储充一体化高效协调与利用，对电网友好。
当前“千伏”液冷超充桩核心部件已实现产业化，应
提前布局规划，助力新能源汽车和充电产业健康发展。
3. 短期整车高压平台成本上升，适合中高端车优先应用
高电压会导致压缩机、PTC 和电机驱动 MCU 成 本增加，以当前较为成熟的 2C 快充，采用 150kW 前驱动系统为例，950V 电压平台相比 450V 电压平台增加成本增加约 6500 元。随着电动车渗透率的快速提升，车企的竞争更加深化和多元，缩短充电时间将是提升用户使用体验的关键之一。
国内外整车厂在中高端车型优先应用 800V 及以上高压平台，以形成差异化竞争力。长期看，随着 SiC、快充电池等核心部件的成本降低，中低端车型亦有快充需求，800V 及以上电气架构升级具备长期趋势。
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