2024年新能源汽车专题报告：三维度剖析高压快充产业链，优选核心环节

一、快充本质在功率，高电压与大电流殊途同归

快充的本质是实现充电功率远大于单车带电量。按充电倍率与充电时间的换算 规则，在单车带电量一定的情况下，充电功率越高，充电时间越短。慢充桩多为220V 交流电，充电电压及电流上限较低。对比来看，直流快充桩电压能提高到800V甚至 更高，若配备液冷枪线，也能够承受更高的电流。当前多数电动车单车带电量不超 过100kWh，我们以80kWh电池包为例，理论上，220V/200A和800V/400A两种工况 对应充电倍率分别为0.5C、4C，在电压和电流数值同时达到较高数值时，充电倍率 能够实现大幅提升。

近年电动车渗透率持续提升，当前车型结构和整体汽车市场仍有差异。据中汽 协，国内月度新能源乘用车渗透率在2023年12月已经达到39.7%，创单月渗透率历 史新高。但从结构来看，电动车仅仅在A00级和C级车型销量占比相对高于汽车整体 市场，市场消费潜力最高的A/B级车型更有差距。 背后原因与消费者购车心理和偏好有关，充电问题仍然是消费者购买电动车时 的主要考虑，目前电动车充电时间普遍较长。据中汽中心及华为，当前用户购买电 动车时排名TOP2的主要顾虑分别为充电不方便、续航里程短，同时充电时间长也是 不容忽视的一点。从电动车平均充电时间分布来看，目前平均充电时间不超过1小时 的比例仅为4%，大部分电动车充电时间在1.5~2小时区间，未来快充车型提升空间 较大。

从技术层面看，电压与电流在同步提升，未来800V及以上的电压等级趋势明确。 电动车推广初期的电压与电流都较低，早期补能方式以慢充为主，参数多为 350V/125A以下。随电动车快速上量，电池容量不断提升，用户追求更高的充电效 率，直流充电口电流从原先125A提升至250A。随后电气平台电压由350V向450V、 750V演进，实现充电倍率1~2C。预计未来800V/500A等级的高压快充桩数量将持续 提升，充电功率达到400kW，可实现分钟级的补能效率。 当前充电模块多数已经达到800V以上参数要求，实现快充的硬件瓶颈还涉及车 内多个部件。一方面，电池需要更高的倍率性能，需要从电池材料角度综合考虑性 能提升，例如据宁德时代官方披露，其于2023年8月发布的神行电池为全球首款采 用磷酸铁锂材料并可实现大规模量产的4C超充电池，打开平价快充电池下沉空间； 另一方面，车内电气部件中的硅基功率器件耐压等级一般低于750V，若充电电流往500A以上继续提升会带来充电部件重量增加、散热难度提升等问题。高电压方案逐 步被车企提上日程，未来800V或成为快充车型标配，相关零部件将进一步升级。

二、全系 800V 或成主流，单车价值量增幅是关键指标

快充车型高压电气架构分为全系800V与部分800V两类。从电气底层架构来看， 全系800V将动力电池、电驱动、高压负载等所有高压相关电气部件均升级为800V 电压，该方案整车能耗较低，需要供应商配合研发设计。若在全系方案中新增 400V-800V DCDC，则系统新增成本较大；若采取电池灵活输出400V-800V的方案， 则需要进行电池包及线路的特殊设计，存在电池并联环流潜在问题，且需防止800V 电网与400V电网直通，对电池安全性要求较高。全系800V方案相对其他而言，在系 统新增成本可控的情况下，综合优势较大，未来或成为主流架构。

分环节看，高压电气架主要涉及动力电池、电机电控、OBC、熔断器、继电器、 连接器、热管理、薄膜电容等，我们分部件逐一探讨升压之后系统价值量的变化：

1. 电机电控

电机电控产品与车型配套，其性能优劣直接关系到整车动力性能的好坏，定制 化属性强。大部分整车厂出于最优适配、技术灵活、研发及时和成本透明等方面考 虑，选择自研自产电控系统。目前多合一形式产品一般包括电机、电控、减速器等， 集成度提升将进一步整合OBC、DCDC、PDU等零部件。 IGBT是电控实现能量转换与传输的核心器件，被称为电力电子装置的CPU，成 本占比最高。对于传统三合一部件，电机及减速器的成本相对稳定，电控成本一般 与电机相当，单独看电控组成，IGBT功率模块能实现交流电和直流电的转换以及电 压的高低转换，是实现能量转换及传输的核心器件，对电控的可靠性及稳定性影响 较大。

电控价格随峰值功率同步提升，B级车以上均价超过5000元。参考NE时代及Marklines统计数据，中大车型需要更高功率的电控系统，对应价格更高。考虑IGBT 在电控中的应用，以B级车为例，单个电驱价值量在4500元左右，考虑三合一集成 产品，总价约在10000元左右甚至更高；假设800V电控系统使用SiC MOSFET替代 原有Si基IGBT，价值量预计提升3500~5000元。

2. 车载充电机

OBC产品将交流电转化为直流电，供电池充电使用。充电过程中，车载充电机 依据电池管理系统的控制信号，将单相交流电（220V）或三相交流电（380V）转换 为动力电池可以使用的高压直流电，实现对其充电。 车载电源集成产品价格在2000~2500元左右，800V产品较400V产品价格略有 提升。部分OBC具有对外放电的功能，可对外输出交流电。DC/DC为除了高压系统 之外的低压用电器提供电压转换，为低压用电单元供电使用。 从电源功率器件的整合来看，考虑到车载充电机和DC/DC的全桥额定电压相同， 两个部件可以复用高频变压器以及高压功率器件。在实现控制级集成和功率级集成 后，产品可大幅减少功率器件、驱动芯片、高压接插件等材料的用量，实现轻量化、 小型化和低成本，目前OBC多与DC/DC部件实现集成。800V产品价值量提升主要来 自SiC功率器件，OBC中用量较少，产品价格整体略有提升。

3. 熔断器

熔断器在新能源汽车回路中必不可少，高压回路主要使用电力熔断器。车辆长 期运动过程中，需要耐受机械振动、温度变化、化学腐蚀、电流冲击、车辆碰撞等 状况，若发生短路事故可能产生较大的短路电流，熔断器外作为可靠分断器件，是 核心安全器件之一。 汽车低压熔断器应用电压一般低于60VDC，主要通过电子熔断器对车用的低压 负载进行保护；汽车高压熔断器应用电压一般为60VDC~1500VDC，主要通过电力 熔断器对主回路和辅助回路进行保护。主回路保护指对电池大电流充放电、车辆驱 动回路进行过电流保护；辅助回路保护指对车辆的辅助功能回路，如空调、DC/DC、 PTC、气泵等，OBC等进行保护。高压保护主要适用于新能源汽车。 各车型熔断器应用位置及数量不同，产品定制化程度较高。乘用车中①主回路 电力熔断器的额定电流约为300~700A，每辆车至少应用1只，少数应用2~3只。熔 断器一般布置在BDU或MSD中。②辅助回路电力熔断器的额定电流一般小于100A， 每辆车应用3~5只，主要用于空调、PTC、DC/DC、OBC等用电负载的回路保护。

从车用电力熔断器分类来看，据中熔电气招股书，参考各类熔断器均价，假设 电力熔断器单价约30元/只，考虑产品技术较为成熟且在电动车中应用广泛，未来价 格或随产业链降本增效逐步微降。激励熔断器是高压快充车型标配，预计渗透率提 升与高压快充车型保持一致趋势，假设激励熔断器单价约100元/只；目前处于产业 应用早期，预计未来产品价格有所下降；结合各类熔断器单车用量，假设乘用车单 车电力熔断器价值量约120~150元，使用激励熔断器后单车价值量约160~190元； 高压快充趋势对电力熔断器单车价值量提升较为明显。

4. 继电器

高压直流继电器为高电压环境下控制直流电的核心部件之一。高压直流继电器 是一种用于高电压环境下控制直流电的电磁继电器，是新能源汽车的核心部件之一。 其基本原理是利用通电线圈的电磁效应吸引开关触头，当线圈断电时，电磁力消失， 从而实现开关触头在弹簧的作用下弹开。

在高压架构中，一般主正主负回路各配一个高压直流继电器，快充正/负回路各 一个，实际用量根据车型具体设计有所不同。据宏发股份可转债说明书，通常新能 源汽车需要配备5~8个高压直流继电器，宏发2018~2020年高压直流继电器均价为 88.67元/只（不含税），假设新能源车高压直流继电器单车价值量约400~800元，高 压快充车型一般会增加快充继电器、预充继电器、高压辅助继电器的数量，提升高 压直流继电器单车价值量。

5. 连接器

升压将提高连接器要求，高压连接器需求量有望提升。400V电压及以上的新能 源车型，相对传统燃油车而言，对线束的要求更严格。多数部件在高电压+大电流条 件下工作，包括电池、电机电控、OBC、PDU、空调压缩机、PTC、充电接口等， 所有相连部件之间均需要高压连接器。从价值量来看，高压连接器需求跟用量提升 更加相关，两个部件之间所用高压连接器的规格与该部件电压等级相关，最终由车 型采用的电气架构决定。一般而言，全系800V中高压部件比部分800V中更多，相关 高压连接器用量更大。 从单价来看，参考泰科、安费诺等主流厂商产品报价，假设高压连接器均价在 200~300元左右，不同产品价格根据型号大小有所差异。从使用部位来看，高压连 接器主要用在与电池相连接的高压电气系统中，通过高压配电盒与多个电气部件连 通。伴随整车电压平台向800V架构方向发展，车企对高压连接器质量的数量有更高 要求。基于高压连接器在电动车中配套部位，假设高压连接器在新能源乘用车中平 均单车价值量为2000元左右，800V车型单车价值量预计提升500~1000元。

此外从产业链角度看，高压化有望提升高端铜合金材料需求量。400V提升至 800V电压系统后，在维持电流不变的情况下可增加充放电功率；若维持相同充放电 功率，则可利用更小的电流进行传输，达到更低线损，但需要包括连接器在内的整 套电气部件，都达到更高的电气绝缘强度。800V平台架构对高压接触类器件影响较 大，对其耐压等级、载流能力、灭弧、使用寿命等性能要求均提高，高端铜合金作 为各类高压连接器、接触器件核心材料之一，未来需求有望持续提升。 高端铜合金主要依赖进口，国内厂商市场份额较少，未来优秀公司有望持续受 益。参考QYResearch统计数据，2022年全球高端铜合金市占率排名中，前十名几乎均为外企，国内企业占比最高不超过5%。未来随国内优秀企业逐步导入更多客户， 国内企业市占率有望随高端铜合金需求量提升而持续抬升。

以博威合金为例，我们测算高端铜合金需求量提升对公司的利润弹性。据博威 合金可转债说明书，每辆纯电动汽车用铜及铜合金量达83kg。全球来看，若按2030 年新能源车销量达2500万辆测算，预计新能源汽车汇流排及高压连接器所用铜及铜 合金带材需求量将从2022年的6.5万吨增加到2030年的29.7万吨，对应单车汇流排 及高压连接器用铜及铜合金需求量约12kg。我们预计随电动车高压化持续渗透，高 端铜合金用量或持续提升。

参考博威合金可转债项目，高端铜合金线材、带材销售均价在6万元/吨左右。 对比国内外铜合金企业毛利率，据斯瑞新材招股书，海外头部企业毛利率明显高于 国内，维兰德毛利率高达30%，维兰德在高端铜合金领域市占率较高，产品高毛利 对整体毛利率贡献较大。我们通过毛利率、单吨售价、年销量对高端铜合金业务进 行弹性测算。 以博威合金为例，假设费用率不变，在单吨售价6万元水平下，17.5%的毛利率 对应单吨净利5100元，若产品毛利率达到22.5%，则对应单吨净利将超过8000元。 此外，若年销量达到5000吨，则17.5%的毛利率对应净利润0.24亿元，若销量达到 13000吨，毛利率达到22.5%，则对应净利润将超过1亿元。随着未来国内新能源车 高压快充渗透率不断提升，高压连接器等部件配置有望拉动高端铜合金需求，国内 优质铜合金厂商市占率及业绩或持续提升。

6. 热管理

热管理系统较为复杂，新能源车热管理系统价值量相比传统燃油车提升明显， 相对而言，800V电气架构对热管理价值量增量较小，主要与PTC或空调压缩机的控 制器对功率器件的要求有关。新能源汽车的空调系统在驱动力和制热源方面与传统 燃油车存在较大差异，其空调压缩机不再由发动机驱动，空调系统不能依靠发动机 预热工作，需要采用PTC加热或热泵空调等新技术方式。

新能源汽车热管理系统相较传统燃油车来说更为复杂，其中电动压缩机变频器 及PTC电加热控制器是关键部件。以儒竞科技产品为例，其主要电动压缩机驱动控 制器产品覆盖18~80CC/80V~750V参数范围，PTC控制器满足3000~10000W加热 控制。一般而言，电动压缩机控制器主要使用的功率器件为Si基IGBT，在高电压情 况下若更换SiC MOSFET功率器件，能够有效降低损耗。而从原理来看，压缩机需 要通过直流电逆变为三相可变频率交流电来驱动，PTC加热控制器则需要将直流电 通过PWM控制方式来驱动，两类部件中需要更换SiC功率器件的数量远不如电驱动 系统，更换的必要性则与全系与非全系800V的选择有关。

7. 薄膜电容

薄膜电容具有耐高压、大电流、低杂散电感等优点，通常应用在逆变器直流支 撑（DC-Link）电路中。薄膜电容以其优异的快速充放电性能为高速开关器件快速 补能，并吸收直流支撑电路中的瞬时过电压，从而对高速开关器件IGBT或SiC MOSFET进行保护。 薄膜电容和铝电解电容均可以作为新能源车直流支撑电容使用，但薄膜电容在 大功率高压场景下优势更为显著，已成为主流方案。车规级直流支撑薄膜电容为定 制化产品，产品单价与容值、结构形态、集成模块数量等因素有关，参考立鼎产业 研究院数据及鹰峰电子招股书，单车耗用量只考虑一台新能源汽车标配一套直流支 撑电容产品的情况下，高压电气架构下薄膜电容单车价值量平均在300元左右。若高 压系统增加需要DC-Link的相关部件，对应薄膜电容单车价值量提升预计约30%。

综上，基于以上七个环节在800V电气架构中的配置要求，我们假设各环节均有 一定价值量提升，测算2025年各环节在800V趋势下的市场空间及弹性。在电动车销 量及快充渗透率20%的假设下，我们按照全系800V配置假设各环节单车价值量提升 幅度。结果对比来看，高压熔断器环节为弹性（高压电气架构配置下市场空间弹性， 下同）最大环节（13.3%），其次分别为高压直流继电器（12.0%）、高压连接器（9.0%）、 薄膜电容（7.7%）、电机电控系统（6.7%）、OBC集成（3.5%）、热管理系统（0.2%）。

各环节市场空间弹性由单车价值量、快充渗透率、新能源车销量等多种因素决 定，其中单车价值量的变化在各个部件中差异较大，相关价值量的提升无法一概而 论，进一步对所有环节做敏感性分析。 从结果可以看出，在快充渗透率相同的情况下，并非单车价值量提升的绝对量 越大，对应环节受益800V趋势提升的市场空间弹性就越高。相对的，单车价值量较 小、升压之后价值量提升幅度越高的环节，市场空间弹性更大。综合来看，高压熔 断器、高压直流继电器、高压连接器是空间弹性相对较大的三个环节。

三、从格局、盈利、弹性多维度筛选产业链优质环节

（一）格局探讨：集中度与国产化进程体现壁垒深浅

中小型器件市场集中度更高，熔断器、继电器、薄膜电容CR3份额超过80%。 从市场格局来看，中小型器件集中度高，电机电控等大型部件市场格局更为分散。 据NE时代，2022年国内新能源车电机及电控市场格局中，弗迪动力、特斯拉均排名 前两位，市占率分别均为30%、9%。在自供体系之外，电机市场中排名靠前的第三 方厂商如方正电机、日本电产、联合电子等市占率分别为5%~8%左右；电控市场中 排名靠前的第三方厂商依次为汇川联合动力、日本电产、阳光电动力、英搏尔，市 占率分别为5%~7%左右。

中小型器件市场集中度更高的背后原因一方面与专业分工程度有关，另一方面 与国产化进程相关。电机电控来看，该零部件价值量大，且为电动车动力系统核心， 车企自供意愿较强。例如比亚迪、特斯拉等销量头部车企均以自供为主，其他包括 广汽、上汽等均有技术储备，这是电机电控市场相对分散的原因之一；热管理系统 来看，燃油车体系中已经有成熟供应链，外资实力强劲。在从燃油车转向电动车市 场的过程中，外资仍有一定基础。

相对而言，熔断器、继电器、薄膜电容等赛道中，国产品牌已经通过技术进步、 渠道积累卡位新能源车，实现弯道超车，国产化率均已达到较高水平。但需要注意 的是，高压连接器行业TOP3仍为外资，国产化率在近几年也在逐步提升，速度相对 其他中小型器件较慢的原因之一是高压连接器技术相对成熟，产品短期内拉开巨大 差距的难度较大。

我们从技术、资金、运营三方面探讨各环节护城河深浅：

1. 技术壁垒

从研发投入和研发费用率来看，电机电控及OBC等环节平均研发费用率较高， 其次是连接器环节，多数在8%~10%区间；热管理、继电器及薄膜电容研发费用率 相对较低，处于5%及以下水平。电机电控、连接器等龙头公司研发投入体量较大， 但考虑其同时有其他体量较大业务，整体来看各环节研发投入水平与技术迭代进度 匹配。

较高定制化程度与新项目进展将拉高研发费用率。电机电控第三方企业与车企 合作模式多为定制化设计生产，相关产品与不同车型平台对应，研发投入较大，同 时产品价格透明，溢价有限，费用率相对较高。OBC与电控系统技术同源，该环节 车企自供意愿不及电控系统，第三方厂商规模效应较强，研发投入与技术升级、新 项目合作高度相关。 熔断器及继电器等品类处于技术更新期，其中熔断器在高压快充趋势下迭代出 激励熔断器、有源/无源智能熔断器等产品，适配新一代电动车；高压直流继电器技 术不断完善，从材料、工艺、性能等各方面实现优化，新进入者短期内较难赶超。 热管理、连接器等处于国产替代进程，其中高压连接器国产产品性能已提升至较高 水平，在与外资竞争中，此类产品一般从新车型切入机会较大。热管理中空压机、 PTC等均有升级高压的趋势，国内厂商技术实力有望进一步强化。

2. 资金壁垒

一般而言，初始资金投入越高、资产周转率越低，资金壁垒相对越高。对比各 环节新建产线及投资情况，电机电控、OBC、热管理等新产线总投资额相对较高， 熔断器、继电器等环节新产线投资额相对较低，生产规模大，平均单位产能投资额较少，但项目周转率相对更低，后续运营难度更大。 从固定资产占比来看，热管理、薄膜电容和继电器环节相对较高，位于20%~25% 之间。OBC、熔断器和连接器行业固定资产占比相对更低，偏向轻资产运营模式。

经营性现金流净额与归母净利润的比例能进一步反应各环节的资金效率。从 2015年至2022年数据来看，热管理与继电器环节的平均经营性现金流净额和归母利 润的比率均高于1。此外，连接器与薄膜电容也维持在较高水平。电机电控与OBC 受利润水平及车企订单影响，呈现出一定波动性，部分企业出现亏损，多合一集成 商相对而言现金压力更大。

3. 运营壁垒

对比总资产周转率，电机电控、连接器处于0.6左右水平，热管理、继电器等处 于0.8左右水平，薄膜电容近年来有所提升，整体总资产周转率处于合理水平。熔断 器由于近年持续扩产、新项目持续投入，总资产周转率有所下降。OBC行业第三方 格局近年逐渐明朗，头部企业收入规模持续增加，整体总资产周转率有所提升。 运营周期反应企业运营效率的高低。对比各环节2015年至2022年数据，热管理 平均运营周期相对较短，熔断器、继电器、薄膜电容平均运营周期较长，这与几个 行业高毛利有关，同时三个环节的运营周期波动幅度较小，头部公司与上下游客户 合作关系较为稳定，订单及出货波动水平较小，公司供应链管理水平较高。 电机电控及OBC运营周期平均在4~5个月左右，但呈现出较大的波动性，由于 具体项目存在份额变化，行业竞争较为激烈，且价格战仍在持续，第三方厂商在当 年的盈利及出货的不确定性相对更高。

进一步对比各环节上下游议价能力，2015年至2023年Q3各行业应收账款周转 天数基本均呈现出先升后降的趋势。其中，电机电控与电源的应收账款周转天数下 降幅度最大，反映行业回笼资金能力有一定改善。横向对比其他环节营运情况，热 管理与连接器的应收与应付账款周转天数相对接近，行业现金流较为稳定。薄膜电 容与继电器的应收账款周转天数则持续高于应付账款周转天数，体现其对上游溢价 能力更弱。熔断器近年应收账款周转天数又回到低于应付账款周转天数的水平，回 款效率有所提升。

（二）盈利能力：优选通缩压力小+利润弹性大的子赛道

行业间的格局差异决定了毛利率区间，在电动车补贴退坡、竞争加剧的大环境 下保持较高、较稳定的毛利率体现了该细分行业赛道的稳固护城河。从绝对值来看， 2015年至2023年Q3零部件毛利率基本集中于20%~40%，其中，熔断器环节维持40% 的高毛利率水平。连接器、继电器与薄膜电容基本维持35%-40%的毛利率区间。而 热管理、电机电控和OBC的毛利率有所下滑，排序来看热管理＞电机电控＞OBC， 处于18%~23%区间。

对比各环节内部各企业的平均毛利率水平，连接器、熔断器、继电器环节的各 企业平均毛利率较高，基本处于30%+的水平。电机电控与薄膜电容环节内差异显著， 头部企业远超环节平均水平，龙头效应较强。

考虑各环节费用差异，对比平均净利率，熔断器环节保持较高水平，近年来平 均净利率在20%左右。其次是薄膜电容与继电器，近8年来维持15%左右的净利率水 平。连接器、电机电控与OBC的变化波动较大，且在统计期间出现负净利率情况， 主要受行业竞争激烈影响。

为进一步分析各环节的整体盈利水平，将ROE进行拆分。熔断器、继电器和薄 膜电容的ROE处于较高水平。同时，三者的总资产周转率维持在0.6-0.8的较高水平， 并且权益乘数较小，杠杆水平合理，整体而言熔断器、继电器和薄膜电容环节的盈 利情况相对良好。 电机电控与OBC行业的ROE与净利率均处于较低水平。进一步拆分ROE发现二 者的净利率处于较低水平，且总资产周转率也较低，OBC在一段时间的上升后回落 到0.5左右水平，电机电控则在0.5-0.7波动。同时，电机电控与电源的权益乘数较大， 杠杆水平较高。热管理环节ROE整体处于中上水平，内部公司有所分化，主要与业 务特点相关，偏向系统解决方案及电气电子类产品的业务相较结构件业务而言更有 利于提升盈利水平。连接器环节各公司业务差异较大，整体来看盈利特征偏向中小 件电气部件。

净利润相对400V产品的净利润增量，在高压快充渗透率2025年为20%的假设条件下， 各环节单车价值量提升与表13假设保持一致。熔断器等中小部件净利润增量较为可 观，按2025年800V较400V新增利润体量来看，原本单车价值量较小、升压后单车 价值量提升较大的环节，利润弹性相对更大。

（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。）