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1、中国高压快充产业发展报告(2023-2025)目录一、实现“双碳”目标,需加快乘用车电动化市场进程021 .加速电动化是交通行业实现“碳达峰、碳中和”重要手段022 .要实现2030年“碳达峰”目标,需加快乘用车电动化市场进程04二、充电难题制约电动化进程,“千伏”高压架构是实现5min快速补能的必然趋势061 .充电慢、充电不便是当前用户选择购买电动汽车的主要顾虑062 .快充可有效满足即充即走场景下的补能需求,大力发展公共快充成为业界共识083 .“千伏”高压架构是实现5min快速补能的必然趋势084 .高压快充提升用户体验,利好产业链发展095 .欧洲抢先布局高压平台车型,IOnity2
2、030年前布局3.6万350kW快充桩106 .国内头部车企正加快布局高压平台车型,2026年保有量将超1300万辆117 .适配高压快充的高压充电基础设施数量不足,运营商需加快布局13三、“千伏”高压架构核心部件产业链已齐备,应用推广时机成熟151 .采用“千伏”高压架构,整车需变动充配电、电池、电驱等系统152 .“千伏”高压桩核心部件变动小,适合提前规划布局163 .短期整车高压平台成本上升,适合中高端车优先应用184 .高压涉及的绝缘、散热、安全等技术已突破,可保障用户安全可靠用车195 .SiC,快充电池、PTC、空调等核心部件产业链已齐备226 .整车及充电基础设施的高压快充标准均
3、在加快推进中27四、推进高压快充产业快速发展,需政策、标准体系支持及上下游协同281 .高压快充仍面临产业协同不足、标准不完善、核心器件国产化率低等问题282 .政府及行业应加强政策支持,标准化建设力度,推进产业协同发展29附录:面向大功率高压快充的创新技术301 .无线电池管理技术,低时延、高可靠、多并发,提升高压快充安全性302 .轴承防电腐蚀技术,减少高压电腐蚀,提升电机可靠性及寿命313 .电驱动系统升压技术,无需增加专用升压充电机,减少空间占用,节约成本321.加速电动化是交通行业实现“碳达峰、碳中和”重要手段2021年,我国交通领域碳排放占整体总量的9%左右,受制于出行总量不断增加
4、的压力,交通领域碳排放仍在增加。2008-2021年我国交通领域碳排放复合增长率达5.4%,明显高于世界交通碳排放的增速(1.7%)及我国整体碳排放增速(2.8%)o在交通领域碳排放中,道路交通(机动车)占比达74%,是交通行业最主要的碳排放来源。图1.12021年中国交通行业碳排放占比9%图1.22021年机动车碳排放占交通领域碳排放超70%*数据来源:IEA、华为Ml推进道路车辆由传统燃油车向电动车转型,减少机动 车碳排放,已成为各国推进减碳的共识。荷兰、挪威、德 国等欧盟国家已确定在2025-2035年前后禁售燃油车,我 国新能源汽车产业发展规划(20212035)明确提出: 到2035
5、年,纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域 用车全面电动化。同时中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工 作的意见也指出要“加快发展新能源和清洁能源车船”。 预计2030年新能源汽车成为主流,中国新能源乘用车渗 透率达80%以上。加快推进汽车产业全面电动化转型进程, 已成为交通行业实现“双碳”目标核心举措。一、实现“双碳”目标,需加快乘用车电动化市场进程2060年前碳中和/1.5。02050年前实现7585%温室气体减排(备用2C场景)2050年前实现5060%温室气体减排能源工业三交通建筑农业和土地利用基准:-1-5%2。-45-50%1.5C:-65-70%基准:
6、-45-50%2C:-65-70%1.5t:-80-85%IiISIiI:I基准:-25-30%2C:-40-45%1.5C:-65-70%基准:+10-15%2C:-35-40%1.5,C:-100%基准:+10-15%2:-80-85%1.5C:-100105%I可再生能源应用推广工业自有发电/产能脱碳IIIII新能源汽车渗透率提高能耗需求降低沼气工程和化肥产业改革核能应用推广工业流程优化和创新IIII飞机采用氢燃料供热脱碳加强垃圾处理管理先进能源技术(如碳捕获与储存设备效能提升IIII强化公共交通和非机动车出行体系炊事和热水器脱碳造林和再造林图1.3提升新能源汽车渗透率是交通领域实现“双
7、碳”H标的核心举措80%201520162017201820192020202120222025E2030E90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%图1.42030年新能源乘用车渗透率达到80%*数据来源:华为Ml整理一、实现“双碳”目标,需加快乘用车电动化市场进程2.要实现2030年“碳达峰”目标,需加快乘用车电动化市场进程2022年,中国新能源乘用车销量达到649.8万辆,同比增长96.3%,渗透率达27.6%。*数据来源:华为Ml整理得益于中央及地方在补贴、上牌、购置税等多重优惠政策的支持,中国新能源汽车市场快速发展,销量连续七年全球领先。当前,在乘用车领域,经济适用的
8、低端产品和主打科技智能的高端产品受到市场青睐,最具潜力的中间价位产品并没有真正获得市场认可。新能源汽车市场结构与汽车市场整体结构尚有一定差异。下一阶段,加速乘用车市场全面电动化进程成为交通行业公认的实现双碳目标的重要举措之一。一、实现“双碳”目标,需加快乘用车电动化市场进程图1.62022年新能源市场结构:低端产品和高端产品受消拨齐吉睐图1.72022年整体市场结构:数据来源:中国汽车工业协会新能源汽车发展将由单纯的政策驱动逐步向市场驱动转变。随着国家购车补贴政策的逐步退出,双碳战略、双积分考核要求的逐步落地,同时在市场端,用户对新能源汽车车型、功能、性价比等要求不断提,经济适用的中端产品是绝
9、对主力升,未来3-5年,如何打消主力消费群体的购车疑虑,解决用户购车及用车过程中存在的突出问题,提升新能源汽车的用车体验,成为卜.一阶段加速汽车全面电动化的重要发展方向。二、充电难题制约电动化进程,“千伏”高压架构是实现5min快速补能的必然趋势1.充电慢、充电不便是当前用户选择购买电动汽车的主要顾虑随着电动汽车行业加速发展,用户对电动汽车的接受度不断提高,但充电问题仍是影响用户购买电动汽车的首要因素。用户快速补能的需求强烈,需要“5min以内快速充电,像加油样方便、快捷”。但当前电动汽车平均充电时长普遍在1小时及以上,且匹配快充需求的直流充电桩数量不足,无法满足用户快速补能需求。图2.1充电
10、便利性不足是影响用户选择电动汽车的核心障碍数据来源:中汽中心用户调查二、充电难题制约电动化进程,“T伏”高压架构是实现5min快速补能的必然趋势图2.2充电时间在1h以内的充电桩占比不足4%数据来源:华为Ml为解决新能源汽车面临的充电问题,国家从政策层面 大力推进充电基础设施发展,新能源补贴从“补车”到“补桩”,充电基础设施建设纳入“新基建”等多项政策持续 出台,有效促进了充电基础设施的快速发展。截至2022 年底,全国各类充电桩保有量达到527万台,车桩比已达到2.5:1.但已建设的充电桩以小功率慢充为主,满足大 功率快充1的充电基础设施数量严重不足。以新能源汽 车保有量最大的上海市为例,截
11、至到2023年2月底,上海市 共有约14.76万台公共充电桩,充电枪16.49万个,12OkW以 上的快充直流充电枪108乃个,仅占6.59%。图2.3上海120kW以上快充克流充电枪数量仅1万个数据来源:联联充电1:非特殊注明,本文所指大功率均为25OkW以上二、充电难题制约电动化进程,“伏”高压架构是实现5min快速补能的必然趋势随着新能源汽车保有量的不断加大,“私家车长途出 行” + “快速补能”的需求愈发强烈,但高速公路沿线的快 充基础设施同样不足。据国网统计,2021年国庆假期有 409个充电站出现了排队,占全部高速公路站点的18%,同比增长了 60%, “高速充电1小时,排队4小时
12、”的车 主经历引爆各大媒体关注。在节假日等高峰出行期间,电 动汽车“充电慢、充电不便”问题愈发突出,极大影响了 用户的购车积极性。2,快充可有效满足即充即走场景下的补能需求,大力发展公共快充成为业界共识总体来看,服务乘用车的充电基础设施根据其停放属性可以分为两类:第一类是“停一充复合型”设施,兼具停放和充电功能。对应典型应用场景有:居民区充电、目的地停车场充电(含单位、景区、酒店等)。这类场景对充电功率要求较低,结合各类车型的停车时长和使用特性设置,大部分可以采取慢充或中速充电。第二类是“即充即走型”设施,有充电功能,无停放功能。对应典型应用场景有:城际高速和城市公共充电场景。这类场景是用户日
13、常出行的最普遍场景,充电的便利性及速度直接影响用户出行体验。大功率公共快充桩具有充电服务能力强、充电时间短、充电桩使用率高、节约土地建设资源等优势,适合大规模部署以满足上述公共补能需求。以北京为例,快充桩以64%的建设占比,贡献了约94%的充电电量和充电次数.平均每个快充桩的充电贡献是慢充桩的8.8倍,提升了土地运营效率。在使用率方面,快充也显著优于慢充,上海充换电设施公共服务平台的数据显示,2022年下半年快充桩平均使用率为10.76%,慢充桩使用率仅为2.75%o当前,对于“即充即走型”场景,大力发展公共领域快充基础设施建设已成为业界普遍共识。同时,国家新能源汽车产业发展规划(202120
14、35年)也明确提出“加快形成适度超前、快充为主、慢充为辅的高速公路和城乡公共充电网络”O3 .“千伏”高压架构是实现5min快速补能的必然趋势在电动汽车推广初期,消费者对电动汽车充电速度关注不多,电动汽车补能方式以慢充为主,直流充电的电压/电流普遍在350V/125A以下。随着电动汽车快速上量、电池容量不断增加,原有补能效率已不能满足用户需求。因此,GB/T20234.3电动汽车传导充电用连接装置第3部分直流充电接口要求,将直流充电接口电流从原来的125A提升至上限250A,以满足电池容量增加带来的充电功率增加。随后车企主要通过提升车辆电压平台,来实现基于250A电流下的快充。电压平台由350V逐步向450V、750V演进,实现充电倍率1-2Ce二、充电难题制约电动化进程,“T伏”高压架构是实现5min快速补能的必然趋势但受到IGBT耐压等级限制,750V电压已是当前硅基 功率器件的耐