中国高压快充产业发展报告2023-2025（中电联-百人会-华为-广汽）

主要编制单位 华为技术有限公司中国电力企业联合会中国电动汽车百人会中国汽车工程学会电动汽车技术创新联盟中国汽车技术研究中心有限公司广汽埃安新能源汽车有限公司宁德时代新能源科技股份有限公司华工高理电子有限公司奥特佳新能源科技股份有限公司上海联联充电深圳市新能源汽车运营企业协会合肥国轩高科动力能源有限公司 参加编写人员 张永伟、刘永东、刘志辉、熊英、陶庆、高翔、王斌、赵立金、鞠晨、马忠杰、骆福平、刘春雨、陈祥吉、邹勇、张兢兢、陈炜王超、万蕾、彭鹏、张玉山、杨志亮、李方林、王少华、高博、夏媛 目录 一、实现“双碳”目标，需加快乘用车电动化市场进程02 1.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06 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，2030年将布局3.6万个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15 1.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28 附录 ：面向大功率高压快充的创新技术30 1.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32 一、实现“双碳”目标，需加快乘用车电动化市场进程 1.加速电动化是交通行业实现“碳达峰、碳中和”重要手段 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%）。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。 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 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。 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年前后禁售燃油车，我国《新能源汽车产业发展规划（2021－2035年）》明确提出 ：到2035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 一、实现“双碳”目标，需加快乘用车电动化市场进程 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%。 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距。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。 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，中国新能源市场持续快速发展，销量连续六年全球领先。当前，在乘用车领域，经济适用的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 新能源汽车发展将由单纯的“政策驱动”逐步向“政策+市场”双轮驱动转变。随着国家购车补贴政策的逐步退出，“双碳”战略、“双积分”考核要求的逐步启动与落地，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，成为下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 电，像加油一样方便、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。 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 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2021年底，全国各类充电桩保有量达到261.7万台，车桩比已 达到3:1。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，截至到2021年底，上海市共有约12.7万台公共充电桩，但120kW以上的快充直流充电桩不足9000台。 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 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”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 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。 总体来看，充电基础设施根据其停放属性可以分为两类 ： 第一类是“停－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 ；单位停车场充电（含景区、酒店等目的地）；公交、物流、货运场站的停车充电一体化场景。这几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。 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%。 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（2021—2035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”。 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 ；公交、物流、货运等领域充电。这几类场景是用户日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 3.“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/T 20234.3《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1-2C。 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 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压上限，要在此基础上提升充电功率，只能通过提升充电电流实现。当前部分车企通过提升电流到500A来实现3-4C的快充。但通过持续提升电流的方式来提升充电功率，需要加大线缆的截面积来增加通流能力，这会带来充电部件体积、重量的增加，影响用户操作的便利性。同时，高电流也会带来更大的散热问题，产生安全隐患。 随着耐高压、低损耗、高功率密度的SiC功率器件的逐步深入应用，950V左右的的电压平台逐步被车企提上日程，并将成为未来3-5年的重要趋势。950V/500A的高压快充桩可以达到480kW的充电功率，实现5min左右的快速补能，真正实现“充电像加油一样快捷”。国家有关部门也已将1000V纳入乘用车下一代大功率快充充电接口标准中，以适应未来“千伏”高压平台的落地。 4.高压快充提升用户体验，利好产业链发展 高压快充将大幅提升用户体验，同时可显著提高产业链各方的生产运营效益。 体验接近加油体验 ；同时高压平台具有更高的效率，比如使用SiC高压器件可提升整车NEDC效率3%左右，增加续航约20公里，缓解用户续航焦虑，从而提升用户接受度。 1)提升 用户体验和接受度。高压架构能够实现电动车5-10min快充，解决充电慢的难题，使得用户的充电 2)提升车企产品竞争力。高压架构带来的充电快、效率 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 高等优势已成为车型核心新卖点，提升车企竞争力。3)提升充电桩投资收益率。高压快充可以大幅提升充电桩的“翻台率”，充电桩在同等时间内能够服务更多的用户，可摊薄土建扩容等固定成本，从而提升运营商 的投入产出比。4)减少公共桩整体土地占用。高压快充能够提升充电桩的服务能力，在满足社会车辆补电需求的前提下，减少充电桩新建数量，大幅降低充电桩的“占地”需求。 5.欧洲抢先布局高压平台车型，2030年将布局3.6万个350kW快充桩 近年来，海外尤其是欧洲车企在高压平台车型上布局处于领先地位，头部车企纷纷推出800V高电压平台的主力车型。2019年，保时捷率先量产800V平台电动车Taycan，最大充电功率达270kW，在22.5min内完成5%-80%SOC，后续版本最高充电功率有望达350kW；2020年，现代集团正式发布E-GMP平台，搭载400V/800V超高压充电系统，可在18min内完成0%-80%SOC，实现充电5min续航100km；2021年，奥迪自研PPE面世，该平台搭载了800V高压电气系统，可实现充电10min续航300km。同时，奔驰的EVA平台、通用的第三代纯电动平台、捷豹路虎的电气化平台，也都纷纷选择了800V作为 车辆的运行电压。此外，大众在MEB平台之外，提出了Trinity项目，预计将于2026年应用800V超充技术。 在大功率高压快充电桩层面，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2020年底已布局约400座充电站，充电桩的功率高达350kW，可以在5-10min之内为车辆补充