汽车行业专题研究报告：800V架构渐近，引领电动产业链革新

一、800V高压平台渐近，加快解决续航、充电焦虑问题

（一）电动车 800V 高压平台正逐步落地

因动力源差异，燃油车和电动车的电压平台差异大。燃油车动力源来自内燃机，车用电 器对输出功率要求不高，低电压平台即可满足：1918 年，蓄电池首次引入汽车；1920 年得到普及，电压仅为 6V。随着车载电器增多，车企相继推出 12V-48V 等系统，适配 以内燃机为主要动力源的车型。而纯电车型动力源是电机和电池，需要较大的输入/输 出功率，车内电压平台通常高于燃油车。纯电乘用车电压通常在 200-400V 之间。

400V 高压系统通常包括：电池、电机、电控、充电机（OBC）、高低压转换器 （DC/DC）、高压控制盒(PDU)、连接器及线束、电机/电池热管理相关零部件。

从核心 部件功能上看：1）电池是所有电器的供电单元，PDU 对电池、电路起保护作用；2）驱动电机及控制器是动力源，将电能转化为机械能；3）DC/DC 对高低压进行转化，满足车内低电压器件用电需求；4）OBC 将充电桩的交流电转换成直流电进而通过分线盒给电池充电。

800V 高压平台车型出现后，国内车企从技术迭代角度开始跟进 800V 架构。保时捷 Taycan 是首款 800V 高压平台的量产车型，已将最大充电功率提升至 350KW，可以在 大约 23 分钟内，把动力电池从 5%充至 80%，相当于 300 公里的续航能力。同等功率下， 当电压从 400V 提升到 800V 后，工作电流将降低一半，进而线束体积、功率损耗均有 下降。国内车企目前纷纷跟进 800V 高压平台架构，有望在 2022 年陆续实现量产：

1） 比亚迪：2021 年 9 月，上海车展发布 e 平台 3.0，提供 800V 闪充功能，充电 5 分钟 可增加续航 150 公里，搭载 800V 平台的车型有望 2022 年量产。

2） 吉利极氪：2021 年 9 月，发布子品牌极氪，充电桩最大功率达 360KW。极氪 001 采用的浩瀚架构具备 400V 和 800V 两种电压架构，10%-80%SOC 充电时间仅需 30 分钟，充电 5 分钟续航可增加 120 公里。搭载 800V 的产品有望在 2022-2023 年亮相。

3） 北汽极狐：2021 年 4 月，发布极狐αS Hi 版，具备 800V 充电架构，2.2C 闪充技术 能实现 10 分钟补充 196 公里续航的电量，30%-80%SOC 充电时间仅为 15 分钟。

4） 广汽埃安：2021 年 8 月，发布 A480 超充桩，峰值电压 1000V，电流 600A，未来将 超倍速电池技术搭载于 AION 系列车型，可做到充电 5 分钟，续航 200 公里。

5） 东风岚图：2021 年 9 月，发布最新 800V 高压超级快充技术，在 360KW 超级充电桩 的加持下，充电速率可提升 125%，可实现充电 10 分钟，续航 400 公里。

6） 小鹏汽车：2021 年 10 月，公布首个量产的 800V 高压 SiC 平台，充电峰值电流超过 600A，采用高能量密度、高充电倍率电池，充电 5 分钟最高可补充续航 200 公里。

7） 现代：2020 年 12 月，发布 E-GMP 平台，标配 800V 系统同时配套 800V 超高速充 电基础设施，可实现 14 分钟快充 80%，充电 5 分钟可行使约 100 公里。

（二）800V 方案是降低续航及充电焦虑的主流选择

新能源汽车普及过程中，续航和充电速度是两大短板。相较于燃油车，大部分新能源汽 车续航里程低于 600 公里，普遍低于燃油车的续航里程，较难满足城际间长里程行驶需 求。另一方面，现有的充电技术需要消费者等待 40 分钟甚至更久才可充满，而燃油车 的加油过程仅需要 5 分钟，对比之下补能效率更低。续航里程和充电速度是两大短板， 制约新能源汽车对燃油车的替代。车企的解决方案包括：提升带电量、提高补能效率。

提升带电量能够缓解续航问题，但边际效益递减。HEV、PHEV、EREV 车型通过燃油 的方式提高续航水平。纯电车型可通过增加电池带电量实现高续航目的，目前特斯拉 Model 3 高性能版 CLTC 标准的续航里程达 675 公里。但电池是新能源车价值量最高的 部件，带电量提升会导致边际成本和整车重量增加，购车成本与整车功耗也将随之增加。

提高补能效率，主流解决方案有两种：换电、大功率快充。

1) 换电：换电把新能源车充电时间替换成换电时间，代表企业有蔚来汽车，其二代换 电站换电效率已提升至约 5 分钟/车，接近于普通燃油车一次加油的水平。但各品 牌车型电池规格不同，换电技术的推广极度依赖于车企自建的换电体系，大规模推 广的成本及难度较高。

2) 高电流低电压（400V）充电：根据功率、电压、电流关系公式 = ，其他条件 保持不变，充电电压或电流其中任一提高即可提高充电效率。特斯拉、极氪是大电 流超充的代表品牌，其中特斯拉 V3 超充桩能在 400V 电压的条件下达到 250kW 的 峰值充电功率，15 分钟可补充 Model 3 约 250 公里续航所需电量。

高电流推广难度同样较大。根据焦耳定律 = 2，当通电时间与电阻不变，热量 与电流的二次方成正比，大电流快充将大幅增加充电过程中的热量。特斯拉 V3 超 充桩峰值工作电流超过 600A，需要使用更粗的线束，同时对散热技术要求更高。 目前国内车厂并没有在散热方案上做大幅定制化改动。大电流充电桩同样极度依赖 自建体系，推广成本高。另外，目前的大电流模式仅能在 10%-20%SOC 进行最大 功率充电，在其他区间充电功率也有明显下降，高效充电并非全程覆盖。

3) 高电压（800V）低电流充电：目前整车普遍使用 400V 架构，切换 800V 架构能够 使充电时间减少一半。保时捷 Taycan 是第一台量产的 800V 架构电动车；小鹏最新 发布的 G9 是国内首款基于 800V 高压 SiC（碳化硅）平台的量产车，可实现充电 5 分钟，续航 200 公里。

800V 架构使整车具有更高的效率。800V 电压平台推出后，相较于 400V 平台，工作电 流更小，进而节省线束体积、降低电路内阻损耗，变相提升了功率密度和能量使用效率。 在功率不变前提下，我们预计 800V 平台的推出，续航里程将增加 10%、充电速度将提 升一倍以上。当然，实际快充技术的普及需要充电桩功率和电池充电倍率的同步匹配。

二、电气类零部件需要再验证，格局重构下国产替代有望加速

车企应用 800V 平台架构，需要对电气系统零部件重新验证，对功率器件的耐压、损耗、 抗热的要求更高。SiC 材料在相关性能上较硅基材料表现更优异，有望迎来大规模普及。 考虑供应安全和成本，国产 SiC 器件具备弯道超车的潜力。我们认为 800V 平台对供应 链影响主要体现在：

1）单车价值量变化：SiC 材料较硅基产品的高压性能突出，但初期成本较高（部件成 本是原来的的 2-3 倍，系统总成本增加 10%-20%），规模化量产后有望逐步降低；2）供应格局变化：新项目带来国产替代机遇，国内供应商的扩产能力、研发服务能力、 和产品性价比都更加优秀，有望把握新项目机会快速渗透；3）新技术加速上车：新电压架构的推广也将带动冗余设计的发展，电动新技术有望加 速上车，例如油冷电机技术、扁线电机技术等。

根据我们测算，2025、2030 年 800V 行业市场规模有望分别达到 324/878 亿元，其中： 电机电控 100/270 亿元，OBC+DC/DC 87/235 亿元，连接器及线束 64/172 亿元。2021- 2023 年国内 800V 产业从无到有，2023 年-2025 年复合增速有望超过 70%（爆发增长）， 2025 年-2030 年复合增速约为 20%（稳步增长）。

从竞争格局角度，电机电控（含功率半导体）、连接器及线束方向上市公司较多，未来 国产替代有望加速；OBC+DC/DC 行业上市公司较少，未来或有新进入者参与竞争（杭 州富特、深圳威迈斯）。当前竞争格局并未定型，未来有望孵化多家百亿级细分龙头。

核心假设：1）800V 平台应用 SiC 器件方案，短期推高系统整体成本。2）随着 2023 年 SiC 方案开始量产普及，2023-2025 年年降较快（5%/年）；2025 年2030 年 800V 进入稳定增长，年降 2%/年。（报告来源：未来智库）

（一）零部件需再验证，迎升级/更新机遇

升级 800V 平台需要对零部件重新验证，功率器件要求更高。应用 800V 电压平台需要 对现有的电子电器架构重新验证，尤其是功率器件的要求更高。目前车规级的功率半导 体主要是硅基 IGBT，应用于新能源汽车电动控制系统、车载空调系统、充电桩逆变器 三个子系统中，车内 IGBT 约占整车成本的 7%-10%，是除电池以外成本第二高的元件。 400V 平台架构升级至 800V 平台对功率半导体提出了更苛刻的要求：

1) 耐压：在 450V 直流母线电压下，IGBT 模块承受的最大电压在 650V 左右；在 800V 以上直流母线电压下，功率器件耐压需要提高到 1200V 以上。尽管英飞凌、 富士、罗姆等厂家推出了 1200V 耐压的车规级 IGBT，但成本较高并未实现规模化 应用。对比之下，SiC 器件在高压下性能更好。

2) 损耗：根据 NE 时代，碳化硅在导通损耗、开关损耗表现方面优于 IGBT，在 400V 母线电压下，应用 1200V 碳化硅模块的整车损耗较 750V 的 IGBT 降低 6.9%；若电 压升至 800V，整车损耗将进一步降低 7.6%。

3) 抗高温：在高电压快充方案下，尽管在相同充电功率情况下电流增加幅度较大电流 方案要小，但大功率快充需要电压、电流同增，因此发热量增加，对功率器件抗高 温能力也提出更高的要求。碳化硅理论上能够在远超 175℃高温的正常工作，较硅 基 IGBT 更加适应未来 800V 平台架构的发展。

初期碳化硅成本较高，推高相关零部件价值量。目前具有碳化硅量产能力的厂家数量稀 少，主要位于欧美，如科锐、罗姆、意法、博世等，其中科锐市场份额最大。早期碳化 硅器件价格高于硅基 IGBT，量产后或能降至 IGBT 的 2 倍左右。800V 平台架构的升级 带来核心功率器件的切换，核心部件成本上升短期将推高电动控制系统、车载空调系统、 充电桩逆变器等部件的单车价值量。

目前碳化硅实际应用较少，国产 SiC 器件有望迎来发展机遇。欧美新能源汽车碳化硅技 术集中批产时间多数在 2024 年，欧美晶圆厂商产能扩张规划基本与之匹配，目前仅特 斯拉 Model 3 与比亚迪汉实际应用碳化硅功率器件。而根据国内新能源车升级 800V 平 台计划，2023 年碳化硅器件需求旺盛。相较于硅基 IGBT，不少国产供应商具备 SiC 的 研发量产能力，未来有望快速扩产响应国内新能源汽车的外溢需求。

受碳化硅应用与系统升级影响，我们预计以下零部件成本会相应变化：

1) 电机电控：800V 平台或要求电机控制器应用的功率器件从硅基 IGBT 升级至碳化 硅 MOSFET，短期成本相应上升；但碳化硅的应用将减少电机系统的功耗、提高功 率密度，因此整体结构缩小、壳体线路布局优化，单电机的成本将有所下降。若考 虑零部件供应商借此机会推出一些新的电机技术（油冷、扁线电机），我们预计电 机成本有所增加，电驱系统（电机、电控、减速器）单车价值增加 10-15%。

2) 电池：碳化硅应用将提高整车效率，电池做功效果预计能提高 20-25%，在同等续 航要求的情况下，电池带电量得以下降，我们预计能够降低电池 2-3%成本。但车 企后续也将推出更高带电量的电池，这部分成本的下降难直观反映。

3) DC/DC+OBC：该集成部件主要构成为功率器件，我们预计碳化硅的应用将使其成 本在 2000-3000 元的基础上提高 10-15%。

4) 连接器+线束：平台架构从 400V 升级至 800V 要求连接器重新选型，连接器数量可 能增加（增加大功率快充接口）；在同等功率条件下，电压提高，电流减小，线缆 耐压性提高、体积减下；我们预计连接器+线束综合成本将由约 2000 元小幅上升。

5) 滤波系统：主要包括电容和磁环，原滤波系统基于 400V 架构设计，升级 800V 后 EMC 辐射量会变化，整车滤波系统需重新设计。

6) 继电器：升级 800V 平台要求继电器耐压性提升，现有部分继电器能够兼容高电压， 若更换非兼容高电压继电器，预计成本增加 5-10%。

（二）核心环节弯道超车，国产替代有望加速

行业层面：国内新能源汽车单月渗透率一度突破 20%，预计 2021-2022 年新能源乘用车 销量分别达到 320/500 万辆。而在 IGBT、碳化硅、车用芯片、连接器、电容等领域， 国外厂家如英飞凌（IGBT）、科锐（SiC）、罗姆（SiC）、泰科（连接器）、EPCOS （电容）等占据头部地位。在海外电动化速度慢于国内、疫情反复的背景下，国内电动 车企的量产和研发需求被滞后。车企有诉求寻找供应商保护供应安全、加快技术迭代。

（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。）