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天风证券:电力设备:高压快充:当下沉到20W车型,投资机会在哪?

admin2023-10-05 13:30 76人已围观 下载完整内容

简介快充车型下沉至20-25万区间,4C+800V是实现快充的最佳搭档从技术发展路径看,电动车发展提续航边际难度加大+效用递减,提充电速率成为新的发力点。今年9月,

快充车型下沉至20-25万区间,4C+800V是实现快充的最佳搭档

从技术发展路径看,电动车发展提续航边际难度加大+效用递减,提充电速率成为新的发力点。今年9月,由工业和信息化部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的两项推荐性国家标准正式发布,对原有2015年版国标方案进行升级,将最大充电电流从250安培提高至800安培、充电功率提升至800千瓦,增加了主动冷却、温度监测等相关技术要求。相同电流下,800V车型能利用更高的电压,从而获得更快的充电速度。500A电流下,400V平台车型可获得200kw充电功率,而800V车型可获得400kw充电功率。

“4C快充+800V平台”是实现快充的最佳搭档。充放电倍率(C)=充放电电流/电池电量,C代表电池充放电能力倍率,除了取决于动力电池包的电量以外,还受到充电电压、功率的影响。对于动力电池,快充的本质是增加电芯充电电流,即提升充放电倍率。但要达到超长续航,会导致电芯数量的增加,如果继续使用主流的400V平台,则会使电芯并联数量增加,导致母线电流增加,而800V高压系统,则是搭配超级快充的绝佳选择。

整车端、零部件端相互验证,800V车型进入加速渗透时期。

整车端:小鹏近期发布G6,共5款车型,其中580长续航pro、580长续航Max、755超长续航Pro都在25万元以下。800V车型已进入20-25万价格带,有望实现加速渗透。从价格带看,2022年中国乘用车20-25万占比12%,25-30万占比5%,30万以上车型占比15%+,20万以上车型合计占比30%+。

零部件端:1)威迈斯:800V产品21年从0-1突破,22年贡献营收2897万元。目前800V车载电源集成产品已获得小鹏、理想、岚图定点(其中小鹏G9已于22Q3上市)。800V电驱多合一总成产品获得雷诺、三菱、日产合资的阿利昂斯集团定点。2)均胜电子:2022年4月发布公告,获得某知名车企全球性项目定点,为其新能源汽车800V高电压平台提供功率电子类产品,预计全生命周期订单总金额130亿元。

渗透率方面,我们预计2025年全球高电压平台渗透率10%-20%。若重点车企如特斯拉、比亚迪转向高电压平台,渗透率有望超过20%,若没有转向高电压平台,800V仍在中高端车中渗透(国内20万以上车型占比30%+),因此假设2025年全球高电压渗透率10%。

从成本端看,由于电池材料需要进行升级,且对电池一致性要求提升,此外零部件层面也需配合高压进行升级。我们认为快充增加整车成本,但使用体验感大幅提升,在20万以上中高端车型打开有望快速渗透。

电池材料层面:1)电池:宁德神行电池打开打开铁锂快充天花板,预计23年底大规模量产,24Q1上市。一般而言,铁锂快充难度高于三元,原因系铁锂电池内阻高于三元+铁锂开路电压(OCV)曲线很平滑。2)材料:从神行电池核心技术如下:

正极:超电子网技术,采用充分纳米化的磷酸铁锂正极材料。超电子网极片是通过优化极片内活性物质间的电连接,减小阻抗.

负极:采用石墨快离子环技术,同时采用多梯度分层极片设计。

电解液:采用超高导电解液配方,有效提升导电率和降低电解液粘度,增强锂离子脱溶剂化能力。

隔膜:采用高孔隙率隔离膜,改善隔离膜高孔隙率、低迂曲度孔道、锂离子液相传输速率。

零部件层面:大功率快充高压系统架构可分为4类:1)纯1000V电压平台;2)2个500V电池组组合;3)400V电池组+DC/DC转换器升压;4)1000V电池组+DC/DC转换器降压以适配其它零部件。高电压平台供应链2021年起逐渐成熟,纯800V平台有望成为主流选择。随着电驱动系统从400V提升至800V,800V回路中功率器件电压平台要同步提升,高压线、电机设计等相应配套设施都要进行优化,电气系统绝缘、散热系统等也需要升级。

功率模块:最高工作电压从450V升级至800V后,实际耐压需求提高,原功率模块不再适用,硅基IGBT升级为SiCMOS。

薄膜电容:聚丙烯薄膜厚度增加,内部绝缘设计不同。

功率电感:需要氧化物磁性材料升压电感进行升压充电。

电阻、熔断器、连接器、线束等:规格随系统电压等级提高。

OBC:绝缘耐压、转换效率、电磁干扰要求提升。

热管理:1)高压快充下架构改变,水冷板制冷制热功率提升,用量面积增加、结构配合电芯的设计有创新。2)电子膨胀阀流量流速控制范围提升。

充电桩层面,看好充电桩液冷超充趋势,主要变化在枪线、模块

枪线:电流更大,充电速度快,重量更轻。250A的国标充电枪一般采用80mm2的电缆,充电枪整体很重且不容易弯曲。液冷充电枪内部有电缆和水管,500A液冷充电枪的电缆通常才35mm2,比常规的充电枪轻30%~40%。

模块:充电电压高,充电模块采用IGBT损耗会太高,要换用SiC芯片,此外液冷模块防护等级更高。

整桩:液冷技术配套,热管理能力全面升级。

投资建议

高压快充趋势下,我们认为利好:

高电压零部件:电驱动系统从400V提升至800V,800V回路中功率器件电压平台要同步提升,高压线、电机设计等相应配套设施都要进行优化。重点推荐OBC国内龙头【威迈斯】,高压零部件细分赛道龙头【中熔电气】、【宏发股份】(与电子联合覆盖)、【法拉电子】(与电子联合覆盖)等。

电池&材料:负极材料对快充影响最大,从而提升对锂电材料中导电剂碳纳米管、LiFSI、芳纶涂覆的应用,重点推荐电池【宁德时代】、负极包覆材料【信德新材】等。

超充充电桩:车企、充电桩企业陆续发布液冷超充产品,待国内超充标准落地,超充产品有望渗透率加速提升。重点推荐【威迈斯】,建议关注【永贵电器】。

风险提示:电动车销量不及预期、高压快充车型进展不及预期、大功率快充桩建设不及预期

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