（報告出品方：中信證券）

汽車電壓平台演變：燃油車時代，6V-12V-48V

1912年汽車開始裝蓄電池，電壓為6V。随着汽車電器如車燈、照明、ISG等用電器件增加，用電功率需求增加，1950年 升級為12V，并延續至今。 期間還出現過42V，主要由美國發起，因零部件升級電壓規格成本高而未能實現。2010年信息娛樂、混動等需求出現， 由歐洲發起48V升級，與12V并存。

痛點：補能速度，兩種方案——換電和快充

電動車在動力性能、智能化方面超越燃油車，續航裡程也随着電池能量密度提升、電耗降低而提升到400km以上水平。 但整體仍面臨着能焦慮的問題，燃油車加一次油時間為5分鐘，而目前快充至少要60分鐘。在高峰期充電排隊等候的時 間亦進一步拉長。解決能速度的兩條路線包括換電和快充，換電目前還面臨盈利模式、标準統一等挑戰 。目前車企更多選擇快充路線，一方面快充與CTC趨勢一緻，另一方面技術升級路徑清晰。

快充：

根據P=UI，提升快充功率有2種方案：

提升U，代表是保時捷的800V方案，350A電流，實現300kW充電功率；

提升I，特斯拉超級快充方案，對熱管理有巨大挑戰，600A電流，實現250kW充電功率；

為什麼至少是800V？——為了向上兼容電池容量大的高端車

電池充電速度以電流倍率（C）衡量。實際應用中的限制條件是：1）充電槍有最大充電電流限制，2）不同EV有不同的 電池容量，均要實現相當的快充時間做一個簡單的算術：假設忽略電池包内部電芯連接方式，容量75/100kWh的電池包，要求同樣要實現7.5min充滿 （<4min 30%-80%SOC），即4C的最高倍率，最大電流為500A充電槍下，根據容量=電流*電壓*充電時間， 75/100kWh電池包母線電壓将達到600/800V因此，為了向上兼容電池容量大高端車快充性能，在設計之初就将整車電壓水平定在800V，電池包内部電芯亦以800V為 标準設計串并聯拓撲，最後确定電芯容量。

400V升級800V還有何益處？

高壓線束規格下降，用量減少，降本減重 ，在電壓翻倍、充電功率增幅不翻倍的情形下，串聯增加，高 壓線束電流變小SiC逆變器使得電源頻率增加，電機轉速增加，相同功率下轉 矩減小，體積減小，電機電壓翻倍，相同功率下電流減半，因此銅線細（但匝數 增加，因此用銅量未減小），電流密度小，轉矩變小，若需提升功率，額定電流僅需從400V電機額定電流的一半開 始增加。

第一階段：車端800V系統開始應用

保時捷Taycan的Turbo S引領800V浪潮，自主品牌、海外合資以及造車新勢力，紛紛跟進布局800V。

第二階段：800V車樁并舉，成為品牌升級的标配

廣州車展各車企會戰高端化，消費者對電車接受度迎來清晰拐點，未來兩年料将是做品牌向上最好的階段。高端車比短處，低端車比長處。各家高端化升級過程中堆配置，補能是各車企共同面臨的痛點，長期看快充料将成為标 配。另外，快速補能對低端車亦是剛需，在換電路線發展速度比較慢的前提下，快充具備下沉潛力。快充的完全體驗，需要車樁兩端同時配合。短期來看，800V快充樁普及速度有限，因此車企選擇在車樁兩端同時推廣 800V（小鵬、岚圖等），亦有例如華為的零部件供應商提供完整的快充解決方案。

800V高電壓平台難在哪裡？——技術 基礎設施共同推進

800V高電壓平台面臨多個難點，包括相關元器件的重新開發，電池模組安全性的提升以及半導體器件路線的改變。（報告來源：未來智庫）

電控：800V下SiC性能優異，替代Si基功率半導體趨勢明确

SiC基功率半導體相比Si基具備更高耐壓等級和開關損耗，以Si-IGBT為例，450V下其耐壓為650V，若汽車電氣架構升 級至800V，考慮開關電壓開關過載等因素，對應功率半導體耐壓等級需達1200V，而高電壓下Si-IGBT的開關/導通損耗 急劇升高，面臨成本上升而能效下降的問題。800V下SiC的耐壓、開關頻率、損耗表現優異，是800V趨勢下最大受益元器件。

電池：負極快充性能要求提升

動力電池快充性能的掣肘在于負極，一方面石墨材料的層狀結構，導緻锂離子隻能從端面進入，導緻離子傳輸路徑長； 另一方面石墨電極電位低，高倍率快充下石墨電極極化大，電位容易降到0V以下而析锂 。 解決方法主要有兩類：

石墨改性：表面包覆、混合無定型碳，無定型碳内部為高度無序的碳層結構，可以實現Li 的快速嵌入；

矽負極：理論容量高（4200mAh/g，遠大于碳材料的372mAh/g），适合快充的本征原因是嵌锂電位高——析锂風險 小——可以容忍更大的充電電流（Si:0.4V vs C:0.1V）。

電機：軸承防腐蝕、絕緣要求增加

軸電壓的産生：電機控制器供電為變頻電源，含有高次諧波分量，逆變器、定子繞組、機殼形成回路，産生感應電壓， 稱為共模電壓，在此回路上産生高頻電流。由于電磁感應原理，電機軸兩端形成感應電壓，軸電壓，一般來說無法 避免轉子、電機軸、軸承形成閉合回路，軸承滾珠與滾道内表面為點接觸，若軸電壓過高，容易擊穿油膜後形成回路，軸電 流出現導緻軸承腐蝕800V的逆變器應用SiC，導緻電壓變化頻率高，軸電流增大，軸承防腐蝕要求增加同時，由于電壓/開關頻率增加，800V電機内部的絕緣/EMC防護等級要求提升。

高壓直流繼電器：高性能要求驅動附加值，單車價值量提升

需求具有高确定性，800V下産品性能要求提高，附加值提升：高壓直流繼電器作為自動控制開關元件，起到高壓電路控 制和安全保護作用，新能源車對高壓直流繼電器具有剛性需求；800V平台電壓電流更高、電弧更嚴重，對高壓直流繼電 器耐壓等級、載流能力、滅弧、使用壽命等性能要求提高，産品需要在觸點材料、滅弧技術等多方面改進，附加值提高預計單車價值量将提高40%，乘用車配置數量以4-5個為主，充電樁多為2個：目前A級車高壓繼電器單車價值量為800元 左右，預計800V電壓平台單車價值量将提升40%。數量配置取決于車型類别和電路設計，乘用車多采用主回路2隻、快充 回路1-2隻、預充回路1隻方案；商用車功率更高，配置約4-8；直流充電樁常規配2隻。

熔斷器：激勵熔斷器滲透率提高，單車價值量提升

具備需求剛性，電路保護要求提高驅動激勵熔斷器、智能熔斷器等産品創新，價值提升：熔斷器是電路過電流保護器件， 800V要求熔斷器在絕緣、耐壓等級等方面進行改進調整；新型激勵熔斷器通過接收控制信号激發保護動作，當前已逐步 應用于新能源汽車，平均售價是傳統電力熔斷器3.6x；智能熔斷器自動檢測回路信号觸發保護動作，尚處于開發應用前期預計單車價值量将提升約20%，激勵熔斷器滲透率提高：當前熔斷器單車價值量約200-250元，800V平台下保守方案采 用熱熔絲和激勵熔絲，激進方案隻采用激勵熔絲，随着激勵熔斷器市場滲透率的不斷提升，預計單車價值量将達到250- 300元。

高壓連接器：電流減小降規格，迎國産替代機遇

性能升級，優勢廠商優勢明顯：作為新能源車高壓電流回路的橋梁，升壓對連接器的可靠性、體積和電氣性能的要求增 加，其在機械性能、電氣性能、環境性能三方面均将持續提升。作為中高端産品，電動汽車高壓連接器有較高的技術與工 藝壁壘。傳統燃油車的低壓連接器被海外供應商壟斷。電動車快速增長打開高壓連接器新增量，技術變化要求快速響應， 整車平台高壓化将進一步提高行業壁壘，國産供應商迎來國産替代機遇。

OBC/DCDC：主動元件升級，短期内受益升壓增量

高電壓對功率器件提出更高要求，将驅動OBC/DCDC成本短期内攀升：為滿足800v高電壓平台在體積、輕量、耐壓、耐 高溫等方面帶來的更為嚴苛的要求，OBC/DCDC等功率器件集成化趨勢明顯；同時，預計SiC碳化矽将借助耐高壓、耐高 溫、開關損耗低等優勢在功率器件領域進行廣泛應用，驅動單車OBC/DCDC價值量提高約10%-20%。

軟磁合金粉芯：升壓模塊提升用量需求

800V體系升級，中短期為了适配現存的400V充電樁，需加裝DCDC升壓模塊，獨立升壓模塊需要額外的電感。單車用量 從原來0.5kg提升至約2.7kg。

充電樁：高壓快充比低壓大電流快充節省約5%成本

相同功率下，由于電流減小，電壓由400v到800v仍不需要液冷，未來500A則需要增配液冷系統。

400V-800V車端成本變動平滑，利好整車廠推廣

車端成本來看，高壓架構比低壓架構成本 2%。 電池端由于負極快充性能提升、BMS複雜程度提升等因素，成本 5% 。從整車部件來看，高壓架構在熱管理、線纜輔料等部件成本變化小，優于低壓高電流架構。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站

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