2023新能源汽车快充行业驱动因素市场现状产业链及相关公司分析报告.pdf

2023 年深度行业分析研究报告 行 目录 业 一、快充行业概述1 研 二、驱动快充发展的因素4 究 三、市场现状7 四、产业链分析11 报 五、相关公司31 六、市场规模预测34 告 慧 一、快充行业概述 博 智 1、概念 能 快充是指在较短时间内使动力电池达到或接近完全充电状态。实现快充需要动力电池和充电设施的共同 投 发力，包括提高电芯技术和升级充电桩的电压平台以满足高功率需求。 研 2、何谓充电？ 充电分为直流充电、交流充电两种模式，可依据AC/DC 安装位置划分，要想实现“快充”需依赖直流快 充。电网端输出的电能为交流电，需转换成直流电后才能为电池充电。转换所需的整流器（AC/DC 转 换器）可安置在车外的直流充电桩上，或车内的车载充电器上，由此衍生出2 种充电模式： 1）直流充电模式：由直流充电桩完成从交流电到直流电的转换任务，电能输送至车端时已经为可直接 充入电池的直流电。 2）交流充电模式：由车内充电器OBC 完成从交流电到直流电的转换任务，电能输送至车端时仍为交流 电，尚需OBC 来转换为直流电。 直流充电模式下整流器转换效率高，充电速度快于交流充电模式。整流器的功率、散热性能与其体积成 正相关，直流充电模式下的整流器安装在车外的充电桩中，无须担心会占用车内空间，可使用大型整流 器，由此转换效率高、充电速度快。 3、大功率充电可通过高电压或大电流实现，通过高电压实现快充更为主 流 充电时间= 电池容量/充电功率。电动汽车的充电时间主要取决于车辆的电池容量与充电桩的充电功率。 电池容量越大，续航能力越强，提高电动车的电池容量是趋势之一。在同一充电功率下，需要的充电时 间就越长。而充电功率越大，充电速度越快，需要的充电时间就越短。因此，大功率快充是解决补能焦 虑的最重要方式之一。 充电功率=系统电压×充电电流，充电功率由系统电压和充电电流共同决定。因此，实现大功率快充有两 条技术路线：一是大电流快充技术，二是高压快充技术。但大电流快充方式的劣势明显，目前高电压成 为了快充主要趋势。 大电流快充技术，目前推广程度低。需要升级电芯的材料体系和结构，以提高单体电芯的最大充电电流， 需要使用更粗的线束，由此带来充电部件体积、重量的增加，影响用户操作的便利性。同时，大电流充 电过程中产生的热量大幅增加，带来更大的散热问题，容易产生安全隐患，对热管理要求更高，技术难 度较大。且能量损失严重、转化效率低。此外，大电流模式仅在10%-30%SOC 进行最大功率充电，其 他区间的充电功率有明显下降。该路径的应用以特斯拉Model 3 为代表。 高压快充技术，是目前车企实现快充的主流选择。在高电压系统下，电动车的电驱系统效率会提升，从 而增加续航里程。高电压模式相较于大电流模式，具有高效充电SOC 区间更大、充电功率峰值更高、 技术难度相对较小、成本相对可控等优势。该路径的应用以德系车企和国内自主品牌为代表，电压平台 从400V 提升至800V 。 4、“4C 快充+800V 平台”是实现快充的最佳搭档 充电倍率指电池在规定的时间充电至其额定容量时所需要的电流值。对于动力电池，快充的平均充电倍 率一般需达到1C 或以上。电池的充放电倍率一般由nC （Capacity ）表示，nC 代表一小时充电时间能够 充满n 倍电池总电量，倍率值n 越大充满电的时间越短。1C 指的是，如果电池容量是100Ah，充电电 流100A，就是1C 充电倍率。100Ah 的电池，若能一直以1C 充电，理论上可以1 小时充满。4C 指的是， 电池在四分之一个小时（15 分钟）内充满。 400V 平台下充电功率进一步提升有瓶颈，800V 平台成重要发展方向。目前主流电动车型的电压平台 为400V，在此平台下，快充车型的最大充电功率多数在200kW 以下，其中特斯拉是目前充电最快的 400V 平台车型，搭配V3 超充桩其最大充电功率可以达到250kW，但最大充电电流高达631A，继续提 升充电功率，将给充电线缆及系统散热提出巨大的挑战。为追求更快的充电速度，更高的电压平台成为 了各车企的主流选择。 5、充电功率≥300kW 可称为超级快充，高电压是面向未来的高上限技术 路径 根据现有市场技术水平特征，超级快充最高充电功率需要大