4680电池搭档:800V(SiC)(一)

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一、2022年是800V元年

为什么这么说?两个核心数据,一是新能源车渗透率,工信部披露,10月新能源汽车销售38.3万辆市场渗透率16.4%。1-10月,新能源汽车产销分别完成256.6万辆和254.2万辆,同比均增长1.8倍,市场渗透率为12.1%。照此速度,2022年渗透率超过20%,28分化,超过20%,意味着新能源车从供给引导需求,到需求刺激供给阶段,产业链红利高速来临。二是充电桩渗透率。到2025年末,将有3000万台新能源车存量(也有机构说2000万),且2025年后每年新增500-600万台。就算按照2000万计算,按照官方要求的1:1配比,2025年至少需要桩2000万个,目前数据为150万,也就是2000÷150万=14。4年时间,公用桩要增长14倍。从高速配车也可以计算,全国高速公路保有的充电桩只有一万个。六百多万台车,18万公里的高速公里,只有一万桩。按车分,六百台车一个,按公里算,18公里一个。充电桩渗透率继续提升,2022年有望达到20%,与车匹配,实现车网协同。那么这么高的渗透率,装400还是装800V,不言而喻,为了解决车等电问题,必然都须配置800快速,就像加油站都必须有95和98一样。


二、进入800V市场分析

由IEC(国际电工委员会)制定的标准 IEC 60038 中定义了一系列高压及低压供电系统的电压标准。其中直流电压120-1500V定义为低压,在这一电压范围内,无论是400V,还是800V,面对的问题都是触电的风险。那么选800还是400,答案是确定的,趋势是800V。

先看下拓扑结构,如下图所示,对比发现高压电气系统下400V与800V拓扑结构基本一致,没有太大变化。 但若800V电压平台的电车能够使用之前400V的直流快充桩,则需要在车端增加额外的DC/DC转换器进行升压,达到800V及以上才能够对动力电池进行充电。在800V的情况下,整车成本及充电装置将会更昂贵,800V部件在应用初期更适用于高档跑车/SUV等,中低端车型在较长时间内采取400V电压平台仍将是较为经济的选择。

由于800V的电压并未出现电弧的风险,对于整车高压防护策略带来的安全挑战并不大,如何保障电压提高后高压部件的安全和可靠性问题则至关重要。要在额定电压下持续工作的高压元器件必须要根据耐压进行重新选型。这其中以Si-IGBT首当其冲,在电机控制器、OBC、DC-DC、PTC、电动压缩机中均有应用。当未来SiC的应用规模扩大,其成本将会随着规模和良率的上升逐步下降;甚至随着SiC的应用,进一步的降低电池电量,在整车层级节省更多的物料成本。

比较一下IGBT和SiC。在800V电压平台下,根据ST测试数据,SiC器件损耗显著低于IGBT,在常用的25%的负载下其损耗低于IGBT 80%。此外,由于目前SiC MOSFET单管器件的价格仍为Si IGBT价格的3-5倍,而功率器件是电机控制器中最重要的器件之一,因此也会带来电机控制器价值量的提升。先可以看这张图。

从市场动作来看,车企纷纷布局:目前小鹏汽车广汽埃安、e平台、吉利极氪理想汽车、北汽极狐等车企已经布局了800V快充技术,并有望在2021年底后陆续实现量产。

800V电压平台下,涉及到高压的器件都需要升级,提高绝缘耐压等级,得益于SiC器件的应用,以及DC/DC升压器新部件的引入,车载电源单车配套价值量有望提升。此外的部件如空压机、电加热设备,元器件如电容、继电器、线束、接插件等都有望受益于耐压等级要求的提高,而单车配套价值量有所提升。下面重点谈SiC。

三、SiC产业链解析

目前车载电源已经开始大规模的应用SiC器件,同时汉车型已经搭载SiC电机控制器、蔚来ET7也将搭载SiC电机控制器,预计未来SiC在高端车型的电机控制器领域渗透率将会逐渐提升。

①SiC应用场景

SiC市场未来将能够保持高速发展,根据ST数据,2019年SiC全球市场规模为9.84亿美元,但到2025年可达48.32亿美元,其中52%的将会应用在汽车领域。其中细分市场复合增速,充电桩领域可达到70.4%,商用车领域可达46.5%,HEV/EV领域可达34.1%。

②SiC市场规模

目前车载DC/DC 变换器均价为1300 元上下,车载充电机OBC 产品均价超过2000 元,集成式电源产品均价在3200-3500 元,若按照车载电源单车均价值量在3000-4000 元来测算,预计到2025 年我国车载电源行业规模可达297.5 亿元,CAGR 为29.7%。除此之外,海外市场也是巨大的增量市场,预计2025 年全球车载电源市场规模可达850 亿元。

③产业链


……

未完待续,应粉丝研究,先研究行业梳理,下半节研究市场格局和主要标的。

全部讨论

2021-11-13 10:22

800V和sic或成为新能源汽车这边年底的炒作主线$京泉华(SZ002885)$ $沪光股份(SH605333)$ $特斯拉(TSLA)$

2021-11-23 21:10

先码了再说,没太搞明白 igbt和sic是啥

2021-11-20 09:14

感谢

2021-11-14 10:13

我刚打赏了这个帖子 ¥6,也推荐给你。

2021-11-13 18:07

真牛🐮我刚打赏了这个帖子 ¥1,也推荐给你。

2021-11-13 17:48

前景广阔,题材性强,产业链情况怎样呢?