文章来源：未来智库
新能源汽车市场表现强劲。目前新能源汽车增速加速明显，根据中汽协数据，我国在 2016~2021 年新能源汽车销量年复合增速高达 47.34%。其中 2021 年全国新能源汽车 销量为 352.1 万辆，同比增长 157%，连续 7 年全球第一，新能源汽车总体汽车销量占 比为 13.4%。
电动化加速落地：催生庞大充电需求。目前国际知名车企都明确提出自身电动化战略规划，例如大众计划 2022 年之前推出 15 款 MEB 新能源车型；2025 年之前推出 15 款 PPE 新能源车型，新能源车销量达 100 万辆，占公司总销售量 20%-25%；2028 年前推出 70 款纯电动车型，电动车产量达 2200 万辆。全球电动化趋势明显，势必催生庞大的充电需求。
充电问题成为消费者痛点。充电速度始终是贯穿电动车使用过程，目前电动车在全球的 快速渗透扩张则进一步放大了充电速度对于车主行车效率和用户体验的影响。华为曾表示目前新能源汽车市场已经由政策驱动转化为政策+市场双轮驱动，对于目前的消费者而言，存在的主要痛点为：充电、续航和安全。其中充电问题在很大程度上将影响消费者购买欲望。
心理锚定：传统燃油车的能量补充十分快速，一般场景下，燃油车从进入加油站加油到 驶出加油站全程不超过 10 分钟，且对于长距离行驶来说，加油站数量众多，遍布于每一 个高速公路驿站。而以 400KMH 传统电动车为例，电动车的充电速度普遍在 30 分钟朝 上，且充电桩的数量紧张延长了充电的前置等待时间。目前的充电技术相比于燃油车的 加油方式毫无优势。10 分钟的燃油车心理锚定时间始终是广大客户衡量电动汽车充电速 度快慢的第一标准。
超级充电标准孕育而出。C 的定义：通常，我们将电池的充放电倍率用 C 来表示。对于 放电，4C 放电表示电池 4 个小时完全放电时的电流强度。对于充电，4C 表示在给定的 电流强度下，充满电池 400%的电量需要 1 个小时，也即在给定的电流强度下 15 分钟电 池能够完全充电。4C 是什么：4C 并非全新指标，而是在传统的充放电指标如 1C、2C 基础上的延伸，是 电池充放电性能提升的体现，并且可以看出 C 的级数越高，电池充放电性能提升的边际 效果越弱。当电池的充电倍率超过 4C，其技术难度的提升以及电池承受的电流压力更大， 但是技术提升所带来的正向效应变小。因此我们认为，4C 是目前兼具性能提升和电池技 术承受能力的最优解。
动力电池充电倍率的迭代进程:在早期，受限于当时的科技水平，无论是充电技术还是电 池工艺都不允许电池以较高的倍率进行充电，对于刚刚实现充电跨越的铅酸电池，其充 电倍率仅为 0.1C，充电倍率的提高会对电池寿命产生较大影响。而随着锂电池技术的不 断突破搭配 BMS 的不断进步，电池的充放电倍率得到了显著的提升。
最早的交流慢充方 案充电倍率为 0.5C 以下。随着近几年全球电动汽车的加速渗透，动力电池的充电技术得到大幅突破，从 1C 的电 动汽车迅速演进到 2C。2022 年，国内已有搭载 3C 电池的汽车进入市场。而在 2022 年 的 6 月 23 日，宁德时代发布新款麒麟电池，并表示 4C 充电预计将于明年到来。
超级充电将成为充电技术升级必经之路。同新能源汽车一样，手机对于充电速度的需求 也较强，在手机发展的过程中充电技术也在不断提升：从 1983 年摩托罗拉 DynaTAC8000X 实现充电 10 小时通话 20 分钟，到 2014 年 OPPO Find 7 宣传充电 5 分 钟通话两小时，到现如今多机型可以在 15 分钟内充满 4500mAh 容量的电池。智能手机 的充电协议也从 2010 年 USC BC 1.2 的 5V 1.5A 提升至 2021 年 USB PD 3.1，最大电压 可支持 48V。我们认为无论是智能手机还是新能源汽车，实现快速充电都将在很大程度 上提升产品使用体验，同时也是技术升级的必经之路，未来电动车 4C 充电也将成为产 业趋势。
多企业布局超级充电
目前已经有多家企业已经发布自身快充布局方案，并且自 2021 年起已经陆续有相关车 型发布：保时捷推出首款 800V 快充平台电车；比亚迪 e 平台 3.0 发布，对应概念车型 ocean-X；吉利极氪 001 搭载 800V 快充平台。同时华为发布其 AI 闪充全栈高压平台， 预计到 2025 年将实现 5min 快充。
华为：AI 闪充全栈高压平台将实现 5min 快充
“大电流”与“大电压”路径并存，后者成本更优。为了达到更高的充电功率以达到快 充的目的，加大电流或者电压是必须的，目前市面上采用更“大电压”技术路径的公司 多于“大电流”。华为表示：当使用“大电压”技术路径时，整车 BMS、电池模组成本与 “大电流”路径持平，但是由于不需要考虑大电流影响， 其高压线束以及热管理系统成 本要相对较低。
800V 或将成为主流。在如今主流车型依旧为 200V~400V 电压架构，为了达到更高功率 以满足快充需求，电流将会面临翻倍的可能，这将会给整车散热以及性能带来影响。如 今包括 SiC 等功率器件，高压连接器，高压充电枪等管径部件已经发展成熟，选用更高 的电压的同时保证电流处于相对安全的范围是一个较好的选择。
特斯拉：V4 充电功率有望达到 350kW
自 2012 年起，Tesla 便着手超充布局。第一代充电桩V1 功率为 90kW；V2提升至120kW， 自 V3 充电桩起，Tesla 采用液冷技术，运用全新的架构使得电池能够承受更大功率的充 电，充电峰值达到 250kW，在峰值情况下充电可以达到 15 分钟为车辆补充 250km 的续 航里程，V3 对于 Model 3 车型来说仅需 40min 便可将 SOC 由 8%充至 90%，相较于 V2 缩短 20min。
V4 或将面世，功率有望达到 350kW，峰值电流 900A。Tesla 在近期法说会问答环节 中，其汽车业务负责人 Jerome Guillen 曾公开表示在着手开发 350kW 超充充电桩，预计 将试配于 Plaid 和 Cybertruck 等车型中。
比亚迪：e 平台 3.0 充电 5 分钟续航 150km
比亚迪自 2003 年进入新能源领域，在纯电车领域实现三次平台迭代，其中第一代 e 平 台发布于 2010 年，实现了三电关键技术的平台化，在高压架构、大功率电机、驱动电机 控制器等关键部件中实现突破；2016 年比亚迪发布 e 平台 2.0，首次剔除“33111”概 念：以高度集成化为目的，开发标准化、轻量化、小型化、可组合的模块产品。并实现 了整车的减重以及布局优化。
2021 年比亚比发布全新概念车型 ecean-X，同时推出其搭载的 e 平台 3.0，其采用八合 一电驱动总成，将电机、减速器、DC-DC、BMS 等部件向结合，全车 EE 架构由分散式升 级为集中式，e 平台 3.0 将采用全新一代 SiC 模块，整车电控功率密度提升 30%，最大 支持电流、电压分别为 840A、1200V。比亚迪 e 平台 3.0 同时搭载 800V 超充平台，达到充电 5 分钟续航 150km 的快充标准。
保时捷：800V 平台 Taycan
保时捷 Taycan 采用完整 800V 电池架构，能够满足 400V 直流快充和 800V 直流快充， 5 分钟能够实现 SOC 80%的充电。在设计中，保时捷 Taycan 采用大众集团 J1 电平台改 款，由于保时捷 Taycan 在设计之初市面上普遍电压为 400V 平台，Taycan 使用了升压器 将 400V 平台提升至 800V，使得其内部 DC-DC 结构较为复杂，同时使得其在 800V 相关 配套设施并不完善的时期实现了 800V 快速充电。
目前 Taycan 的充电方案可以适用于家用充电或者外部充电，在充电功率方面第一阶段 可以提供大约 250kW 功率，后续将提升至 320kW，在实现快充的同时也能够通过内部 的升压器来实现 400V 50kW 的普通充电。800V Macan 车型即将面世。根据保时捷公开消息，新款 Macan 将于 2023 年发布，新 车将搭载 800V 快充平台，与 Taycan 不同，新款 Macan 将使用大众集团 PPE 纯电平台， 其将作为从零打造的纯电平台，充电功率或将达到 270kW。
吉利：极氪 001 支持 360kW 快充
2021 年底，吉利发布基于 SEA 架构的极氪 001，售价基于 28.1~36.0 万，根据电机续 航里程的不同分为“WE”、“YOU”和长续航版“YOU”，其中“WE”电池容量为 86kWh， 其余两款电池容量为 100 kWh。极氪 001 由于搭载 800V 高压充电平台，支持理论 360kW 超级充电，根据新出行实测数据，在 400V 平台下，极氪 001 能够实现 28min 将 SOC 由 20%充至 80%。
同时为了适配极氪 001，吉利着手已经布局全景式充电：家庭 7kW 充电桩、商区 20kW 轻冲、道路枢纽 120kW 超充以及“即充即走”360kW 快充，支配不同应用场景满足多 样化需求，其中“即充即走”超充充电桩由于采用液冷散热外部线缆外径小于 25mm， 同时支持无感支付等功能，极氪预计将在 2023 年底全国范围内建设 2200 个不同规格等 级的充电桩。
多品牌布局超级充电桩
2022 年随着越来越多的 800V 平台电车进入大众视野，相对应的充电桩部署也在井然有 序进行。
大众：纯电车布局清晰，超充站建设积极。大众集团目前纯电汽车布局清晰，旗下纯电 平台：J1、MEB、PPE 对应包括大众 ID、奥迪、保时捷等多品牌车型，根据大众公布的 充电桩战略规划，目前 MEB 平台年产量可达 60 万辆，预计到 2025 年将会有 15 款左右 的 MEB 平台车型面世。
充电桩领域，大众在 2019 年在国内成立 CAMS 合资公司，提供充电解决方案，截止 2021 年初已经在北京、成都等地布局近 40 个超级充电站（功率在 120~180kW 左右）、255 做充电站和 1800 个充电桩。截止 2021 年初，大众集团在德国已经布局 1200 余个公共 充电桩，2022 年规划在欧洲地区新建 750 个充电桩，其中包含 300kW 快充桩。
小鹏：充电业务布局超前。早在 2018 年小鹏就已经有第一批超充站投入运营，同时小 鹏充电业务采取合作模式，可接入多个第三方，同时小鹏在 2019 年底在充电领域与未 来 nio power 达成合作。根据小鹏官网显示，截止 2022 年 3 月底，小鹏自营超充站上线 757 座，覆盖全国所有地级行政区。
蔚来：180kW 和 250A 快充。蔚来在超充领域没有停滞，根据蔚来官网，截止 2022 年 6 月蔚来全国范围内布局超充站超过 862 个，其拥有最大功率为 180kW，能够在半小时 内由 20%充电至 80%。
800V 高压架构或成下一代主流平台
核心在于电压的升级
快充的核心在于提高整车充电功率，提高充电功率主要两种方式，加大充电电流或者提 高充电电压。目前大多数纯电动汽车的牵引逆变器都使用 600V 的 IGBT 模块，因此将电 池组电压限制在 400V 左右的峰值，如果充电电压保持在 400 V，提高电流会导致充电电 缆笨重、传导热损失平方级别增长，连接器、电缆、电池的电连接、母线排等的电阻都 会发热。将母线电压提高到 800 V，可以使同一根电缆的充电功率增加一倍，要达到 350 或 400kW 的超高充电功率，800V 高压平台应运而生。
对比采用 400V 总线的特斯拉 Model 3 和采用 800V 总线设计的保时捷 Taycan。Model3 和 Taycan 将充电 SOC 从 5%-80%分别需要 26 分钟和 22.5 分钟。Model 3 的母线电压 较低，通过使用非常高的超过 600A 的最大充电电流实现了 250kw 的最大充电功率。保 时捷 Taycan 采用 800V 的电池组，通过传统的直流快速充电器和插头提供最大充电电流 为 340A，峰值充电功率 270kW。Taycan 获得的充电功率比 Model 3 略高，在 800 V 总 线和 500 A 充电电流的情况下，可以达到 400 kW 的功率。
800V 高压架构或成为下一代电动车主流平台。800V 高压系统通常指整车高压电气系统 电压范围达到 550-930V 的系统，统称 800V 系统。800V 高压系统以低成本和高效率系 统获得众多集团和品牌青睐，海外现代起亚、大众集团、奔驰、宝马等，国内比亚迪、 吉利、极狐、现代、广汽、小鹏等均重点布局 800V 高压平台。800V 高压架构有望成为 下一代电动汽车的主流整车电压平台。
根据联合电子，目前常见的有 5 种 800V 高压系统架构：
方案一：车载部件全部 800V，电驱升压兼容 400V 直流桩方案。典型特征为：直流 快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为 800V；通过电驱动系统升压， 兼容 400V 直流充电桩。这种方案整车能耗低，无安全风险，所有部件要求 800V 也 都是供应商在研产品，易于推广。
方案二：车载部件全部 800V，新增 DCDC 兼容 400V 直流桩方案。典型特征为：直 流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为 800V；通过新增 400V-800V DCDC 升压，兼容 400V 直流充电桩。这种方案整车能耗低，无安全风险，但系统新 增成本较高，不过仍然由于 800V 部件多家厂商在研，较易推广。
方案三：车载部件全部 800V，动力电池灵活输出 400V 和 800V，兼容 400V 直流桩 方案。典型特征为：直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为 800V；2 个 400V 动力电池串并联，通过继电器切换灵活输出 400V 和 800V，兼容 400V 直 流充电桩。这种方案由于动力电池需要特殊设计，以避免电池并联环流潜在问题， 因此推广难度较大。
方案四：车载部件全部 800V，动力电池灵活输出 400V 和 800V，兼容 400V 直流桩 方案。典型特征为：直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为 800V；2 个 400V 动力电池串并联，通过继电器切换灵活输出 400V 和 800V，兼容 400V 直 流充电桩。这种方案整车能耗高，优点在于只需要增加一个 DCDC，但这个 400V/800V DCDC 对安全要求高，推广不易。
方案五：仅直流快充相关部件为 800V，其余部件维持 400V，动力电池灵活输出 400V 和 800V 方案。典型特征为：仅直流快充为 800V；交流慢充、电驱动、负载均为 400V；2 个 400V 动力电池串并联，通过继电器切换灵活输出 400V 和 800V，兼容 400V 和 800V 直流充电桩。这一方案虽然系统新增成本低，整车布置改造难度适中，但是在 能耗、电池特殊改动和设计方面均处于劣势。
综合考虑性能、系统成本及整车改造工程量，方案一“车载部件全部 800V，电驱升压 兼容 400V 直流桩方案”预计是短期内快速推广的解决方案。
