2023年新能源汽车快充行业专题报告：高压已至，4C加持，快充元年启幕

高倍率+高电压双管齐下，贯通续航焦虑最后一环

快充指高功率直流充电。快充在行业内定义宽泛，我们将倍率2C以上，最高功率120kW以上充电定义为快充， 选用无需转换的直流快充方式。 快充可显著改善续航焦虑。随着提升续航边际成本增加，加快充能速率才能有效解决充电焦虑，使新能源车 摆脱木桶效应，补齐最后一环全面超过燃油车体验。

电车快充：大电流易于结构升级，高电压大势所趋

换电对比快充：换电速度更快，但是重资产运营，技术非标化，难以广泛普及，快充发展格局清晰前景明确。 大电流对比高电压：大电流技术改造相对容易，起步较快，但热损耗严重；高电压技术具备热损耗低、增加 续航里程优势，成为行业主流趋势。

大电流快充：成本低易于架构升级迭代，热损耗较大

大电流快充成本低发热明显，特斯拉快充方案积淀深厚。大电流快充指在400V电压平台下，通过提升电流至 500A+实现200kW级快充，对车架构要求小，但大电流通过车、桩线路时发热严重。特斯拉大电流快充方案 已连续迭代四个版本，目前正陆续向其他车企共享超级充电网络，快充基础设施运用效率有望进一步提升。

高电压快充：全车架构迈进800V，整车性能大幅提升

高电压平台提升快充能力，同时优化整车效能。800V高电压快充指整车高压电气系统电压在550-930V，高 于传统230-450V新能源电压范围。电压提升后电流减小，电池损耗、线束损耗均减小，整车能效提升，同时 缩小线束直径更有利于整车布局。尽管高电压平台成本较高，从长期看对整车增效明显大势所趋。

高电压快充：新车型加速落地，大规模推广拐点已至

高压快充为主要发展方向，新车落地加速，订单超预期。23年看，800V快充平台新车落地加速，且价格进一 步下探，4月18日，理想汽车发布纯电解决方案，搭载宁德时代4C麒麟电池，开启10分钟快充时代；6月29 日，小鹏G6正式上市，首发量产全域800V高压碳化硅平台，快充峰值功率280kW，起售价20.99万元，订 单超预期，7月交付超3900台，后续问界、蔚来、极氪、合创高电压平台新车型预计陆续落地，24年新车中 20万+纯电车型基本标配800V快充平台，快充大规模推广拐点已至。

快充车型进入20万价格带，加速渗透大势所趋

车型：快充此前集中在30w+高端车型，目前渗透率仍较低

此前800V车型主要集中在30万以上的高端车型，仅小鹏G6、智己LS6、华为智界S7将价格降至20-30万，23 年整体渗透率较低，预计在1-2%水平。

国内：目前价格带下沉至20-30W，后续进一步渗透至15-20W

国内车企加快800V高压平台配置，价格带下沉趋势明显。国内车企持续加速800V车型量产落地，到24年上 半年将有数十款配置800V平台新车型上市，带电量80-100kwh为主，新车型价格带已降至20-30万元，未来 或进一步下沉至15-20万，800V快充车型有望实现加速渗透。

海外：800V车型25年规模落地，总体定价相对较高

海外车企中，现代、路特斯、奥迪800V路线布局领先，2025年规模化落地。海外车企高压平台陆续落地， 带电量100kwh为主，奥迪、现代领先布局J1纯电动/E-GMP平台，多款车型计划于2024年发布，奔驰、宝 马、Stellantis布局支持800V的MMA/Neue Klasse/EDM3平台，2025年将规模化落地。

难点-成本端：快充成本增加5千-1万元，可通过带电量下降对冲

我们测算快充车型成本增加5千-1万元，其中三元版本增加8490元（其中电池+5400元，零部件+3090元）， 铁锂版本增加4715元（其中电池+1625元，零部件+3090元），20万+车型基本可由车企承担，且考虑快充场 景下对电池包容量需求降低，可通过减少部分带电量对冲成本提升。

难点-运营端：单桩建设成本高，盈利模式待优化，或成为发展瓶颈

单桩建设成本高，充电桩利用率低，盈利模式待优化，或成超充发展关键瓶颈。快充直流桩建设成本高，我 们预计23年普遍超10万元，其中超充桩预计超30万元，存在时空上的供需错配、缺乏运营端的补贴等问题， 使公共充电桩的实际利率偏低，国内充电桩利用率仅5%，严重影响运营端的盈利能力，回本期达5-10年，成 为超充发展关键瓶颈，后续有望通过智能分配功率（充电桩→充电堆）等升级技术改善。 超充桩增加配电网负担，可通过配置储能来缓解冲击。对国家电网来讲，大功率超充对输电网影响较小，但 对配电网影响较大，超充桩充电瞬时功率较大，需铺设新的馈线与添置变压器，或通过配置储能来缓解对配 电网的冲击。

全车800V平台架构升级，零部件规格要求提升

架构：主流采用全车800V架构，通过复用主驱逆变器升压

高电压系统架构主流采用全车800V电压架构。目前推出的800V架构车型主流采用全车800V电压架构，所有 零部件支持800V电压，有效降低整车能耗，安全方面也更具可靠性。 为兼容400V直流充电桩，通过复用主驱逆变器升压。全车800V电压架构的方案中，为了兼容400V直流充电 桩，有两种方案：一是增加400V-800V的DC-DC升压模块，二是复用主驱逆变器系统进行升压，从目前市售 车型来看，出于对成本考虑，复用主驱逆变器进行升压是目前主流技术路线。

汽车零部件：全车高压架构升级，零部件成本相应上升

800V高电压平台需要对整车电气结构进行解构升级。电压升高后，高压电控系统（配电系统、车载充电机 OBC和电压转换器DC/DC）和动力系统（驱动电机和电机控制器MCU）是升级核心关键，提高对耐高压和转 换效率的设计，零部件成本对应提升，相关产业链弹性较大。

SiC功率器件：耐高压、低损耗，替代Si基功率器件

SiC（碳化硅）功率器件具备高频率、低损耗、小型化、耐高温、耐高压的性能优势。传统的Si基功率器件无 法满足高电压平台要求，而SiC可上拓至1200V，是未来功率器件发展的主要方向。使用SiC器件成本更低，实现三电系统的降本和增效。使用SiC可降低轻载导通损耗和开关损耗，实现更高的 开关频率，从而降低谐波损耗来提高效率，进而降低总成本。目前已开启渗透新能源汽车的主驱逆变器、车 载OBC、DCDC转换器，以及直流充电桩的充电模块等领域。

碳化硅：国产衬底产能开启释放，助力碳化硅快速实现降本

国产衬底产能开启释放，SiC降本大驱所势。SiC功率器件工艺包含制作衬底、生长外延、芯片加工和器件制 造，其中衬底占比最高（约47%），6英寸衬底单片价格23年在5000元左右，单车使用量不到半片，价值量 预计3500元（IGBT对应1200元）。SiC衬底价格会随着良率的提升、尺寸的增大进一步降低。随着国产衬底 产能释放（23年60万片/年→26年600万平/年），器件价格有望每年降低10-15%。

神行电池突破4C铁锂，全面开启平价超充时代

电芯设计：高倍率演进4C高压趋势，对应电池数目增加

充电倍率极限即单个电芯的快充极限。对单体电芯，最大电流（用充电倍率衡量）决定了快充极限速度，但提高 电流会出现容量衰减和析锂热失控等问题，需要对电芯材料体系进行优化。 高电压平台充能效率更高，Pack电池数目更多，单体电芯容量更小。不同电压平台架构理论上均能满足电芯快充 需求，但高电压平台热损耗更低，为目前主流发展趋势，但对应Pack电池数目增多，单体电芯容量降低。

电池电芯：高倍率下热效应明显，考验材料与极耳等散热能力

高倍率下电芯发热倍增，考验材料和极耳散热能力。大电流条件下存在更明显的焦耳热效应（热功耗P=I2R)， 持续积热后易超过电芯安全温度，将发生电极副反应，并引起电解液分解等连锁反应，最终导致循环寿命锐 减或热扩散事故。电芯设计上需增强材料、极耳等散热，如材料端增强倍率性能，极耳端升级全极耳化方案。

电池材料：三元快充性能较好，铁锂快充性能相对一般

三元快充性能更好，业内最高可达6C倍率。三元为二维平面型架构，锂离子扩散速率和电子电导率高，目前 快充电池以三元体系为主，主流电池厂均可量产4C三元动力电池，头部电池厂可量产6C三元动力电池。 铁锂快充性能一般，业内最高可达4C倍率。磷酸铁锂为橄榄石型架构，虽然稳定循环性能好，但锂离子扩散 速率和电子电导率低，大倍率放电时容易产生极化，目前全球仅有宁德时代可以量产4C磷酸铁锂动力电池。

快充：有望催化高倍率、高容量类模头需求，带来超额收益

涂布模头：高倍率应用环境中，低涂布量的电极充放电容量、能量密度更高，因此控制涂布厚度将有效提升 快充性能。然而涂层较薄时易出现敷料不均的问题，高倍率类模头较安全基本类增加了真空流道和真空负压 系统，可实现涂布涂层最薄达20g/㎡。同时双层涂布模头结构的高容量类产品配置不同浆料可以兼顾能量密 度和快充性能，实现降本增效。预计在快充需求的驱动下，有望催化高倍率类模头需求放量，率先推出该类 产品的曼恩斯特将受益。

政策加速快充桩建设，全液冷打造极致超充体验

充电桩：高功率快充大趋所势，4C快充需搭配400+kW充电枪

直流桩的核心为充电模块、充电枪、线缆和主控板。充电桩分为交流桩和直流桩，其中直流桩充电速度快， 是充电桩的主流发展路线，其核心部件是充电模块，作用是将交流电转化为直流电，同时根据汽车的BMS系 统的指令给汽车电池充电。

大功率快充大趋所势，4C快充需搭配400+kW的充电枪。在800V架构+极限电流500A条件下，若对 100kWh电池包充电，需搭配最大输出功率超400+kW的超充枪，才能实现4C快充倍率。大功率充电难点不 在于功率而在于散热，对充电模块和冷却方式要求进一步提高。

液冷：大功率充电伴随高发热，快充桩全面进入液冷时代

液冷充电优势明显，成高压快充布局首选。高功率充电下发热量较大，必须依靠液冷散热保持设备正常温度 （液体导热系数大）。并可以减少设备重量，减少风扇噪音，降低运营成本低（内部模块器件拥有更高等级 的防护，整体故障率低），液冷充电模块，液冷枪头及线缆是主要变化零部件。

充电模块：颗粒度迭代至40kW，向液冷封闭设计发展

充电模块颗粒度向40kW迭代，单桩模块数目需求提升。充电模块的功率由早期的3kW和7.5kW、15kW和 20kW，发展至目前以30kW和40kW为主，并未来有望向40kW+迭代。此外随着快充直流桩功率的提升，单 桩充电模块数目随之增加。

液冷充电模块优势明显，但目前成本较高。风冷充电模块寿命短，散热能力一般，而液冷充电模块通过冷却 液散热，采用全封闭设计，产品故障率低、防护性更高并且噪音更低，顺应快充直流桩的发展趋势，但短期 成本较高，目前占比仅1-2%，风冷模块仍占绝对的主流，后续液冷模块预计加速渗透。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）