中国高压快充产业发展报告(2023-2025) 中国高压快充产业发展报告(2023-2025) 2 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 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02 1.加速电动化是交通行业实现“碳达峰、碳中和”重要手段02 2.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06 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08 3.“千伏”高压架构是实现5min快速补能的必然趋势08 4.高压快充提升用户体验,利好产业链发展09 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10 6.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11 7.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15 2.“千伏”高压桩核心部件变动小,适合提前规划布局16 3.短期整车高压平台成本上升,适合中高端车优先应用18 4.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19 5.SiC、快充电池、PTC、空调等核心部件产业链已齐备22 6.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 1.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28 2.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30 2.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31 3.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 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 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。 10% 9% 53% 28% 10% 8% 8% 74% 发电及热力工业及建筑业交通其他公路水运铁路航空 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MI 中国高压快充产业发展报告(2023-2025) 一、实现“双碳”目标,需加快乘用车电动化市场进程 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 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。 2060年前碳中和/1.5oC-2050年前实现75~85%温室气体减排 (备用2oC场景)-2050年前实现50~60%温室气体减排 能源 工业 交通 建筑 农业和土地利用 基准:-1~5% 2℃:-45~50% 1.5℃:-65~70% 基准:-45~50% 2℃:-65~70% 1.5℃:-80~85% 基准:-25~30% 2℃:-40~45% 1.5℃:-65~70% 基准:+10~15% 2℃:-35~40% 1.5℃:~-100% 基准:+10~15% 2℃:-80~85% 1.5℃:-100~105% 可再生能源 应用推广 工业自有发电/ 产能脱碳 新能源车 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 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 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“双碳”目标的核心举措 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 80% 55% 27.6% 15.4% 10% 0% 1.4% 4.9% 6.2% 0.9% 2.3% 4.5% 201520162017201820192020202120222025E2030E 图1.42030年新能源乘用车渗透率达到80% *数据来源:华为MI整理 中国高压快充产业发展报告(2023-2025) 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%。 单位/万辆 2500 2100 2000 1500 1300 1000 650 500 333 18 34 58 92 104 125 0 20152016201720182019202020212022 2025E 2030E 图1.52030年中国新能源乘用车销量达2100万辆 *数据来源:华为MI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 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。 A00 20% A0 9% A 37% B 23% C 11% 0% 5%10%15%20%25%30%35%40% 图1.62022年新能源市场结构:低端产品和高端产品受消费者青睐 A00 6% A0 9% A 52% B 25% C 8% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 图1.72022年整体市场结构:经济适用的中端产品是绝对主力 *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“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 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。 中国高压快充产业发展报告(2023-2025) 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 充电不方便 56% 续航里程短 51% 换电池成本高 40% 电池寿命短 29% 质量问题(自燃) 28% 充电时间长 24% 二手车残值低 21% 价格比燃油车高 13% 驾驶感差 8% 其他 2% 图2.1充电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 3小时以上,7% 0.5-1小时,4% 2.5-3小时,8% 1-1.5小时,23% 2-2.5小时,23% 1.5-2小时,35% 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MI 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。 单位/台 93867 11931 4412 8499 8688 11kW以下 11-30kW 30-60kW 60-120kW 120kW以上 图2.3上海120kW以上快充直流充电桩数量不足9000台 数据来源:联联充电 1:非特殊注明,本文所指大功率均为250kW以上 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 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。 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 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%。 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