电动汽车800V产业链专题研究：掘金技术升级，优选受益龙头

1.动因：为什么是800V？

汽车电压平台演变：燃油车时代，6V-12V-48V

1912年汽车开始装蓄电池，电压为6V。随着汽车电器如车灯、照明、ISG等用电器件增加，用电功率需求增加，1950年 升级为12V，并延续至今。 期间还出现过42V，主要由美国发起，因零部件升级电压规格成本高而未能实现。2010年信息娱乐、混动等需求出现， 由欧洲发起48V升级，与12V并存。

痛点：补能速度，两种方案——换电和快充

电动车在动力性能、智能化方面超越燃油车，续航里程也随着电池能量密度提升、电耗降低而提升到400km以上水平。 但整体仍面临着能焦虑的问题，燃油车加一次油时间为5分钟，而目前快充至少要60分钟。在高峰期充电排队等候的时 间亦进一步拉长。解决能速度的两条路线包括换电和快充，换电目前还面临盈利模式、标准统一等挑战 。目前车企更多选择快充路线，一方面快充与CTC趋势一致，另一方面技术升级路径清晰。

快充：

根据P=UI，提升快充功率有2种方案：

提升U，代表是保时捷的800V方案，350A电流，实现300kW充电功率；

提升I，特斯拉超级快充方案，对热管理有巨大挑战，600A电流，实现250kW充电功率；

为什么至少是800V？——为了向上兼容电池容量大的高端车

电池充电速度以电流倍率（C）衡量。实际应用中的限制条件是：1）充电枪有最大充电电流限制，2）不同EV有不同的 电池容量，均要实现相当的快充时间做一个简单的算术：假设忽略电池包内部电芯连接方式，容量75/100kWh的电池包，要求同样要实现7.5min充满 （<4min 30%-80%SOC），即4C的最高倍率，最大电流为500A充电枪下，根据容量=电流*电压*充电时间， 75/100kWh电池包母线电压将达到600/800V因此，为了向上兼容电池容量大高端车快充性能，在设计之初就将整车电压水平定在800V，电池包内部电芯亦以800V为 标准设计串并联拓扑，最后确定电芯容量。

400V升级800V还有何益处？

高压线束规格下降，用量减少，降本减重 ，在电压翻倍、充电功率增幅不翻倍的情形下，串联增加，高 压线束电流变小SiC逆变器使得电源频率增加，电机转速增加，相同功率下转 矩减小，体积减小，电机电压翻倍，相同功率下电流减半，因此铜线细（但匝数 增加，因此用铜量未减小），电流密度小，转矩变小，若需提升功率，额定电流仅需从400V电机额定电流的一半开 始增加。

2.整车：会战高端化，800V车桩并举

第一阶段：车端800V系统开始应用

保时捷Taycan的Turbo S引领800V浪潮，自主品牌、海外合资以及造车新势力，纷纷跟进布局800V。

第二阶段：800V车桩并举，成为品牌升级的标配

广州车展各车企会战高端化，消费者对电车接受度迎来清晰拐点，未来两年料将是做品牌向上最好的阶段。高端车比短处，低端车比长处。各家高端化升级过程中堆配置，补能是各车企共同面临的痛点，长期看快充料将成为标 配。另外，快速补能对低端车亦是刚需，在换电路线发展速度比较慢的前提下，快充具备下沉潜力。快充的完全体验，需要车桩两端同时配合。短期来看，800V快充桩普及速度有限，因此车企选择在车桩两端同时推广 800V（小鹏、岚图等），亦有例如华为的零部件供应商提供完整的快充解决方案。

800V高电压平台难在哪里？——技术+基础设施共同推进

800V高电压平台面临多个难点，包括相关元器件的重新开发，电池模组安全性的提升以及半导体器件路线的改变。（报告来源：未来智库）

3.零部件与元器件：SiC和负极受益最大，其他部件平滑升级

电控：800V下SiC性能优异，替代Si基功率半导体趋势明确

SiC基功率半导体相比Si基具备更高耐压等级和开关损耗，以Si-IGBT为例，450V下其耐压为650V，若汽车电气架构升 级至800V，考虑开关电压开关过载等因素，对应功率半导体耐压等级需达1200V，而高电压下Si-IGBT的开关/导通损耗 急剧升高，面临成本上升而能效下降的问题。800V下SiC的耐压、开关频率、损耗表现优异，是800V趋势下最大受益元器件。

电池：负极快充性能要求提升

动力电池快充性能的掣肘在于负极，一方面石墨材料的层状结构，导致锂离子只能从端面进入，导致离子传输路径长； 另一方面石墨电极电位低，高倍率快充下石墨电极极化大，电位容易降到0V以下而析锂 。 解决方法主要有两类：

石墨改性：表面包覆、混合无定型碳，无定型碳内部为高度无序的碳层结构，可以实现Li+的快速嵌入；

硅负极：理论容量高（4200mAh/g，远大于碳材料的372mAh/g），适合快充的本征原因是嵌锂电位高——析锂风险 小——可以容忍更大的充电电流（Si:0.4V vs C:0.1V）。

电机：轴承防腐蚀、绝缘要求增加

轴电压的产生：电机控制器供电为变频电源，含有高次谐波分量，逆变器、定子绕组、机壳形成回路，产生感应电压， 称为共模电压，在此回路上产生高频电流。由于电磁感应原理，电机轴两端形成感应电压，轴电压，一般来说无法 避免转子、电机轴、轴承形成闭合回路，轴承滚珠与滚道内表面为点接触，若轴电压过高，容易击穿油膜后形成回路，轴电 流出现导致轴承腐蚀800V的逆变器应用SiC，导致电压变化频率高，轴电流增大，轴承防腐蚀要求增加同时，由于电压/开关频率增加，800V电机内部的绝缘/EMC防护等级要求提升。

高压直流继电器：高性能要求驱动附加值，单车价值量提升

需求具有高确定性，800V下产品性能要求提高，附加值提升：高压直流继电器作为自动控制开关元件，起到高压电路控 制和安全保护作用，新能源车对高压直流继电器具有刚性需求；800V平台电压电流更高、电弧更严重，对高压直流继电 器耐压等级、载流能力、灭弧、使用寿命等性能要求提高，产品需要在触点材料、灭弧技术等多方面改进，附加值提高预计单车价值量将提高40%，乘用车配置数量以4-5个为主，充电桩多为2个：目前A级车高压继电器单车价值量为800元 左右，预计800V电压平台单车价值量将提升40%。数量配置取决于车型类别和电路设计，乘用车多采用主回路2只、快充 回路1-2只、预充回路1只方案；商用车功率更高，配置约4-8；直流充电桩常规配2只。

熔断器：激励熔断器渗透率提高，单车价值量提升

具备需求刚性，电路保护要求提高驱动激励熔断器、智能熔断器等产品创新，价值提升：熔断器是电路过电流保护器件， 800V要求熔断器在绝缘、耐压等级等方面进行改进调整；新型激励熔断器通过接收控制信号激发保护动作，当前已逐步 应用于新能源汽车，平均售价是传统电力熔断器3.6x；智能熔断器自动检测回路信号触发保护动作，尚处于开发应用前期预计单车价值量将提升约20%，激励熔断器渗透率提高：当前熔断器单车价值量约200-250元，800V平台下保守方案采 用热熔丝和激励熔丝，激进方案只采用激励熔丝，随着激励熔断器市场渗透率的不断提升，预计单车价值量将达到250- 300元。

高压连接器：电流减小降规格，迎国产替代机遇

性能升级，优势厂商优势明显：作为新能源车高压电流回路的桥梁，升压对连接器的可靠性、体积和电气性能的要求增 加，其在机械性能、电气性能、环境性能三方面均将持续提升。作为中高端产品，电动汽车高压连接器有较高的技术与工 艺壁垒。传统燃油车的低压连接器被海外供应商垄断。电动车快速增长打开高压连接器新增量，技术变化要求快速响应， 整车平台高压化将进一步提高行业壁垒，国产供应商迎来国产替代机遇。

OBC/DCDC：主动元件升级，短期内受益升压增量

高电压对功率器件提出更高要求，将驱动OBC/DCDC成本短期内攀升：为满足800v高电压平台在体积、轻量、耐压、耐 高温等方面带来的更为严苛的要求，OBC/DCDC等功率器件集成化趋势明显；同时，预计SiC碳化硅将借助耐高压、耐高 温、开关损耗低等优势在功率器件领域进行广泛应用，驱动单车OBC/DCDC价值量提高约10%-20%。

软磁合金粉芯：升压模块提升用量需求

800V体系升级，中短期为了适配现存的400V充电桩，需加装DCDC升压模块，独立升压模块需要额外的电感。单车用量 从原来0.5kg提升至约2.7kg。

充电桩：高压快充比低压大电流快充节省约5%成本

相同功率下，由于电流减小，电压由400v到800v仍不需要液冷，未来500A则需要增配液冷系统。

400V-800V车端成本变动平滑，利好整车厂推广

车端成本来看，高压架构比低压架构成本+2%。 电池端由于负极快充性能提升、BMS复杂程度提升等因素，成本+5% 。从整车部件来看，高压架构在热管理、线缆辅料等部件成本变化小，优于低压高电流架构。

报告节选：

选报告来源：【未来智库】。

编辑：999感冒灵