800V高压快充新技术系列报告（六）：超充桩建设加速，液冷技术升级

快充超充供给存在缺口。消费者偏好大功率快充，2022年高达72%用户充电时选择120kW及以上的大功率充电设施，而大功率充电桩数量有待提高，以上海为例，120kW以上的快充直流电枪约1万个，仅占6.59%。据华为测算，如果按照现有车桩比测算，要满足1300多万台高压快充需求，2023-2026年行业需要再增加98万台1000V高压直流桩。 欧美快充桩缺口同样突出，充电桩投资应关注结构性。截至2023Q3欧洲直流桩数量占比仅12%，150kW以上快充桩占比约6%。根据EAFO预测，2030年欧洲将会建设360万个直流桩，其中100kW以上的高压直流桩将占1/3。美国NREL预测，2030年美国约需要120万个公共桩，其中功率高于150kW的直流快充桩18.2万个，占公共桩的15.17%，而投资额却占到了公共桩和私人桩总体投资额的39%，直流快充桩累计投资在207-495亿美元之间。 随着小鹏G6/G9、理想陆续推出800V平台车型及规划，800V+快充趋势确立，车企带领的超充桩建设同步加速。欧洲车企、能源企业偏好超充技术，联合推进超充桩布局。福特、通用等车企宣布将在北美采用特斯拉NACS充电标准，特斯拉开放其超充网络，特斯拉NACS充电标准成为美国行业标准，将进一步推动超充桩建设。 超充落地具备可行性，全生命周期充电度电成本大幅降低。液冷超充桩初始投资成本较高，通过微电网、共享储能可解决超充对电网稳定性的冲击但也大幅提升了初始投资成本。充电网作为重要的新型基础设施，应考虑未来技术迭代和标准升级，改变简单比较单瓦成本的思路，引入全生命周期的充电度电成本进行评估。 以华为全液冷超充方案为例，度电成本要远低于传统方案，10年整站度电成本0.34元/kWh，分别较一体桩、风冷堆低35%、26%，投资回收期仅为6.7年。 超充趋势将推动液冷充电模块和枪线、高压防护、柔性功率分配等技术升级。充电模块须具备更高耐高压性能和散热要求，30kW、40kW及以上或成为市场主流。液冷充电枪线解决超充散热难题，国标液冷大功率线缆弯道超车。高压快充趋势下SiC优势凸显，降本增效提升充电性能。 投资建议：小鹏G6/G9、理想陆续推出800V平台车型及规划，宁德4C磷酸铁锂快充电池加速超充趋势落地，超充桩建设成为800V高压快充推广的制约因素。 海内外车企成为超充桩建设主力，华为600kW液冷超充站引领技术趋势，超充桩成为充电桩投资侧重点。关注大功率直流桩占比高的整桩企业、超充桩带来的液冷模块、液冷枪线等技术升级方向。 推荐：威迈斯、鑫宏业；关注：永贵电器、通合科技、利和兴、绿能慧充。 风险分析：政策支持不及预期风险、充电桩利用率及盈利不及预期风险、技术水平提升与创新不及预期风险。 投资聚焦 相比于特斯拉采取的大电流路线，高电压路线由于支持更长时间快充、不受线缆在大电流下散热问题的限制，受到欧洲与国内许多车企的青睐。随着搭载800V快充技术的小鹏G6/G9、阿维塔11/12上市，国内广汽、吉利、长城、零跑等一众车企相继发布800V技术的布局规划，宁德时代发布磷酸铁锂神行4C超充电池，将快充电池成本降至电动车的标配，800V高压快充成为新能源车明确的技术趋势。 要实现高压快充主要从4个方面入手：（1）车端：提升整车平台电压，相应部件耐压性需升级；（2）电池端：提升电池快充倍率性能；（3）桩端：大功率直流超充升级，提升散热能力，例如液冷模块、线缆和充电枪液冷技术的应用； （4）电网端，需解决大功率充电对电网稳定性带来的冲击。 本篇报告是在高压快充的技术趋势框架下，着眼于桩端的技术升级，探讨了超充桩的结构性需求痛点、经济性、产业链投资机会。随着华为全液冷超充桩技术推出后，进一步加速了液冷超充桩的渗透。 我们与市场不同的观点 1、当前市场针对充电桩的研究通常着眼于充电桩行业整体，因而认为其需求增速逐渐放缓，景气度高点已过；而我们认为消费者对于大功率快充的偏好但相关快充桩供给不足，说明快充需求仍有较大结构性缺口，大功率快充、超充建设投资也占充电桩投资总额的主要部分，因此在800V高压快充的趋势下，超充桩这一新兴领域具有较高的研究和投资价值。 2、市场观点认为超充桩建设对电网稳定性存在冲击，因此大规模推广难度大； 但我们认为微电网、储能等手段可以解决相关难题。 3、市场观点认为超充桩成本高企，不具有经济性，短期来看落地难度较大；但我们认为充电网作为新型电力基础设施，应从充电度电成本，而非初始投资成本，来衡量充电场站投资收益。 股价上涨的催化因素 1、国内新能源车及充电设施政策补贴超预期。 2、海外充电桩建设、补贴政策超预期，国内充电桩及模块产品通过欧美认证。 3、新能源车企业推出800V高压快充平台车型。 投资观点 小鹏G6/G9、理想陆续推出800V平台车型及规划，宁德4C磷酸铁锂快充电池加速超充趋势落地，超充桩建设成为800V高压快充推广的制约因素。海内外车企成为超充桩建设主力，华为600kW液冷超充站引领技术趋势，超充桩成为充电桩投资侧重点。关注大功率直流桩占比高的整桩企业、超充桩带来的液冷模块、液冷枪线等技术升级方向。 （1）具有技术、客户等优势的液冷充电模块公司，推荐：威迈斯，建议关注：通合科技；（2）液冷枪和液冷线缆公司，推荐：鑫宏业，建议关注：永贵电器等；（3）大功率快充整桩和代工公司，建议关注：利和兴、绿能慧充等。 1、补能需求、车型供给、政策标准三重驱动 1.1、超充满足高端领域快速补能需求 通过充电时间的长短可以把电动汽车充电桩分为三类：慢充，快充，超充。 慢充：通过车载充电机（OBC）充电，输入电压为220V，充电功率多为7kW。 由于功率较低，一般需要6-8小时才能充满电，大多安装在居民小区停车位上。 快充：将电网中的交流电转化为直流电，再通过充电插口给电池充电。此类型充电桩输入电压为380V，充电功率可高达60kW，极大地缩短了充电时间，充至电池容量的80%一般只需30分钟，正常情况下充满电需30-120分钟。 直流快充桩适用于对充电时间要求较高的场景，如出租车、公交车等运营车辆，集中式的充电站，也有望拓宽至居民社区、购物中心等场景。 表1：直流充电与交流充电特点比较 超充：和快充一样使用直流电，不过功率更大、充电时间更短。超充在业内一般定义为：具备单枪充电功率不小于350kW，最大输出电压不小于1000V，持续充电电流不小于400A，目前国内尚没有明确的标准定义。 美国能源部对XFC（eXtreme-Fast Charging）定义为：0-80% SOC的充电时间<=10分钟（新增逾55度电或逾320km续航，平均充电倍率6C及以上）；同时，电池比能量>=200Wh/kg，充电桩功率>=400kw（欧洲定义为>=350kw）。 超充桩的功率更大，极高的散热要求通常需要用到高成本的液冷充电模块，更高的投资成本和安全性要求限制了超充的应用场景，目前超充充电桩的应用场景主要在高速路段及车企品牌充电站。由于充电站的运营回收周期较长，未来几年超充还将属于“高端服务”。 图1：超充技术发展图 1.2、大功率快充趋势，拉动超充桩建设需求 2022年主要国家和地区直流快充占比和密度均实现增长，中国处于领先地位。 图2：2022年公共补能基础设施中直流充电占比 图3：2022年直流充电桩密度：每百公里道路直流充电桩个数 1.2.1、中国：偏好大功率快充，超充桩空间广阔 消费者偏好大功率快充。当前电动汽车平均充电时长普遍在1小时或以上，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。据中国充电联盟联合能链智电发布的《2022中国电动汽车用户充电行为白皮书》中统计，高达72%用户充电时选择120kW及以上的大功率充电设施，而30kW以下的充电设施用户选择率仅为2%。 大功率、优质充电桩数量有待提高。截至2022年底，全国各类充电桩保有量达到521万台，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，大功率快充充电基础设施数量不足。以新能源汽车保有量最大的上海市为例，截至2023年2月底，上海市共有约14.76万台充电桩，充电枪16.49万个，120kW以上的快充直流电枪10875个，仅占6.59%。 中电联统计数据显示，2021年排名前四的运营商的25.5万台直流充电桩中，500V充电桩约9.1万台，占比36%，750V充电桩约15.3万台，占比60%，1000V充电桩仅1.1万，占比不足4%。据华为测算，如果按照现有车桩比测算，要满足1300多万台高压快充需求，2023-2026年行业需要再增加98万台1000V高压直流桩。 图4：2021年排名前四充电运营商千伏充电桩占比不足4% 图5：2023-26年匹配高压快充车型需新增98万台高压直流桩（万台（保有量）） 1.2.2、欧洲：车企、能源企业推动快充桩建设 直流桩占比仅12%，150kW以上快充桩占比约6%。据EAFO，截至2023Q3，欧盟充电桩总数量为61万根，其中88%的公共充电设施是交流充电桩，大多为22千瓦或以下。直流充电桩共7.4万根（占比约12%），其中，1级超快速直流充电点（150kW-350kW）为3.4万根，总体占比5.5%，2级超快速直流充电点（>350kW）为5637根，占比0.9%。 公共快充桩成为投资重点。根据ACEA预测，到2030年欧盟对于乘用车和商用车充电基础设施的累计投资将达1720亿欧元，其中850亿欧元将投资于公共充电基础设施，590亿欧元将投资于公共快速充电基础设施，快充的累计投资额占比达34%。 车企、能源企业联合推进超充桩布局。欧洲充电桩市场主要由车企或能源企业带头推动，如特斯拉、Ionity、EnBW、BP、壳牌等。由宝马、戴姆勒、福特、大众、现代等头部车企联合成立的Ionity公司自2016年开始在欧洲各地快速布局超高速充电桩，截至2021年底已布局约1540座充电站，充电桩的功率高达350kW，可以在5-10min内为车辆补充足够多的电量，同时，Ionity接受欧洲CEF资助高速充电设施建设，计划到2030年布局3.6万多个高速充电桩。 1.2.3、美国：特斯拉开放超充网络 充电桩缺口较大，特斯拉引领快充桩建设。美国充电桩根据电压等级分为Level1/Level2/Level3三种，Level 1是指直接用美国家用插头（单相）120V供电的充电桩，功率一般在1.4kW到1.9kW；Level 2是指用美国家用高压208V/230V/240V的AC充电桩，功率相对较高，3kW-19.2kW；Level 3是指480V以上直流DC充电桩。据AFDC网站显示，截至2023Q2，公共直流快充桩增速最快，环比23Q1增长6.1%，占比21.9%，相比2019Q4的16.7%，占比提升了5.2pct； 但是，其中61.6%是特斯拉超充桩。由于EVgo 350kW超充桩和Rivian 480kW超充网络的装机带动作用，输出功率大于349kW的超充桩增速最快，达到了18.1%。 图6：截至2023Q2，美国直流快充充电桩增速更快 图7：截至2023Q2，美国充电桩功率结构（按功率计算） 图8：23Q2美国直流快充公共充电桩数量市场份额 据NREL报告《2030年美国充电网络》预测，到2030年，美国道路上将有3300万辆电动汽车，大约需要2800万个充电接口——包括120万个公共桩和2680万个私人桩，累计投资在530亿至1270亿美元之间。120万个公共桩中包含18.2万个功率输出高于150 kW的直流快充桩，约占公共桩数量的15%，直流快充桩投资额占到了总体的39%。 图9：NREL预测2030年美国充电桩需求（左）、直流快充与L2交流公共桩需求量和现在的对比（右，单位：个） 政策方面，2022年6月9日，依据《两党基础设施法》，拜登政府设立“美国国家电动汽车基础设施计划”（NEVI），向各州提供总额50亿美