800V高壓快充：電動(dòng)車從1到10必須攻取的新高地

　　要說電動(dòng)車領(lǐng)域哪兩個(gè)男人的話題性最強(qiáng)，一位是大眾公認(rèn)的馬斯克，另一位可能要算蔚來汽車的創(chuàng)始人李斌。

　　去年12月18日，在蔚來NIO Day發(fā)布會(huì)后的溝通環(huán)節(jié)，李斌向廣大燃油車主拋出“靈魂拷問”：我完全不明白現(xiàn)在大家為什么還買油車，油車除了能聞點(diǎn)汽油味還有什么好?現(xiàn)在還說充電焦慮的，基本上都是汽油車用戶操電動(dòng)車的心。

　　此話一出，頓時(shí)在網(wǎng)上炸開了鍋，其傳播度絲毫不亞于蔚來NIO Day發(fā)布會(huì)。不少網(wǎng)友調(diào)侃：當(dāng)年“最慘的男人”搖身一變成為“最飄的男人”。

　　跟李斌的“疑惑”形成鮮明對(duì)比的是威馬汽車創(chuàng)始人沈暉的“焦慮”，后者的焦慮不是因?yàn)殡妱?dòng)車的銷路問題，而是來自于車主朋友的充電焦慮。

　　在蔚來NIO Day發(fā)布會(huì)后兩天，沈暉公開“吐槽”私人充電樁安裝難的問題。那些無法安裝充電樁的威馬車主原本可以選擇晚上回到小區(qū)充電，第二天正常出行。現(xiàn)在只能到外面找公共充電樁充電，要么就等上1-2個(gè)小時(shí)把電充滿，要么就先打車回家。從這個(gè)角度講，上述威馬車主就是買了“焦慮”。

　　私人充電樁的安裝難只是很小的一方面，畢竟讓電動(dòng)車安靜的充一個(gè)晚上是理想狀態(tài)，遇到急用車的時(shí)候電量不足怎么辦，長途用車又怎么辦?這些都是電動(dòng)車主實(shí)際操心的問題，而不是李斌口里輕描淡寫的：汽油車用戶操電動(dòng)車的心。

　　記得去年十一期間，電動(dòng)車車主高速排隊(duì)充電的新聞?dòng)忠淮蔚巧蠠崴眩号抨?duì)4小時(shí)，充電1小時(shí)，原本8個(gè)小時(shí)的車程硬是花了16個(gè)小時(shí)，簡直是人在囧途。

　　同樣還可作為佐證的是，去年12月25日央視財(cái)經(jīng)報(bào)道，在充電基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)較完善的北京地區(qū)，甚至有電動(dòng)車車主凌晨四點(diǎn)起床搶公共充電樁來給新能源汽車充電。

　　也許住在換電站附近的蔚來車主確實(shí)沒有李斌所說的“焦慮”。但對(duì)于絕大多數(shù)的電動(dòng)車車主而言，充電難是一個(gè)無法繞開的問題。

　　可以說過去幾年，電動(dòng)車發(fā)展的核心矛盾在于解決“里程焦慮”，新款電車最為關(guān)鍵的一個(gè)賣點(diǎn)就是續(xù)航里程。而隨著500公里以上續(xù)航里程的電車成為主流，行業(yè)發(fā)展的矛盾已經(jīng)悄然發(fā)生了改變。我們認(rèn)為，進(jìn)入2022年，充電焦慮將取代里程焦慮，成為驅(qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展的新方向。

　　01、電動(dòng)車的新軟肋：充電焦慮

　　【1】充電難—充電基礎(chǔ)設(shè)施不足

　　早在2015年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》，部署充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作。截至目前，我國已建成世界上數(shù)量最多、輻射面積最大、服務(wù)車輛最全的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系。

　　不過，國內(nèi)的充電基礎(chǔ)設(shè)施仍存在建樁難、充電樁不足、分布不均衡等問題，畢竟我國也是全球最大的新能源車市場。尤其是近兩年新能源車市場的爆發(fā)式增長，導(dǎo)致充電難問題日益突出。

　　1) 私人充電樁安裝受限

　　用私人充電樁充電是最常見的充電方式，遺憾的是，這只是部分人具備的條件。因?yàn)榫退隳阌凶约旱墓潭ㄜ囄�，不少物業(yè)公司會(huì)找出各種理由拒絕你。對(duì)于沒有私人停車位的車主，想在租賃的車位上安裝充電樁那就更是難上加難。

　　更棘手的是，國內(nèi)還有很多處在城市中心的老舊小區(qū)，本身就存在車位緊張、電網(wǎng)負(fù)荷不足、安裝空間有限等問題，這些小區(qū)的充電設(shè)施可能在很長一段時(shí)間內(nèi)都不會(huì)有明顯改善。

　　2) 公共充電樁趕不上不上新能源車發(fā)展的步伐

　　沒有私人充電樁，就不得不依賴公共充電樁。遺憾的是公共充電樁的問題也不少，最常見的就是找樁難，好不容易找到了充電樁，但由于種種原因，充電樁無法使用，如被燃油車占位、設(shè)備損壞等。此外，遇到車主在充電結(jié)束后未及時(shí)返回，也是常有的事，畢竟充電的時(shí)間遠(yuǎn)超加油，沒有人愿意在車?yán)锔傻戎��?/p>

　　截至2021年底，國內(nèi)公共充電樁車樁比僅為6.84：1，也就是說，近7臺(tái)車才共享一個(gè)公共充電樁，同時(shí)充電時(shí)間又長，可想而知，現(xiàn)在的車樁比距離車主們的理想仍巨大的鴻溝。

　　圖1：中國公共充電樁保有量及車樁比情況(單位：萬個(gè))，資料來源：Wind，華鑫證券

　　雪上加霜的是，公共充電樁的分布極不平衡，廣東、上海等排名前十地區(qū)的充電樁就占了超過70%。可以想象，其他地區(qū)特別是縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的充電基礎(chǔ)設(shè)施有多薄弱。再看高速公路充電樁，本身全國就只有1.38萬個(gè)，卻還主要集中在京津冀、長三角、珠三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域。

　　當(dāng)你身邊的電動(dòng)車車主準(zhǔn)備一次長途自駕時(shí)，他們勢(shì)必需要提前規(guī)劃出行路線和充電計(jì)劃，同時(shí)得把電池充滿再出發(fā)。而燃油車車主從來不需要考慮這么多，只需在導(dǎo)航上設(shè)置好終點(diǎn)，就可以開始說走就走的旅行。

　　據(jù)中國電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2021年我國公共充電樁增量34萬個(gè)，同比增長89.9%，而同期新能源汽車銷量為352.1萬輛，同比增長高達(dá)157.5%。顯而易見，本就發(fā)展滯后的公共充電樁，現(xiàn)在更加追不上新增電車的需求了。

　　圖2：2021年公共充電樁數(shù)量排名前十地區(qū)(單位：個(gè))，資料來源：中國電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟

　　【2】更為致命的是充電慢

　　充電樁少，無非是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后的問題，大不了可以靠海量的投資來解決。但有一個(gè)可能難以克服的困難擺在面前：充電時(shí)間太長。

　　一般來說，電動(dòng)車的充電方式有兩種，一種是慢充，也就是交流充電，充電過程往往需6-8小時(shí)，甚至更久。另一種是快充，也就是大功率直流電，一般半個(gè)小時(shí)可充滿百分之八十，但是電池在充電超過80%后充電速度往往開始下降跟慢充無異。跟燃油車3分鐘加滿一箱相比，電動(dòng)車的充電速度還是慢的感人。

　　即使你沒有電動(dòng)車，想必智能手機(jī)充電慢的苦你是吃過的;但手機(jī)大不了還可以邊充電邊玩，而電動(dòng)車的充電慢帶來的負(fù)面后果，比智能手機(jī)要大得多。

　　02、解決充電焦慮的三板斧

　　【1】加快充電樁的建設(shè)

　　第一把板斧也是最容易想到的，缺基礎(chǔ)設(shè)施，那就抓緊補(bǔ)課唄。

　　充電樁的建設(shè)不僅能夠緩解電動(dòng)車的充電焦慮，也能讓搖擺不定的消費(fèi)者優(yōu)先選擇電動(dòng)車型，加速新能源汽車的滲透。我們觀察到，隨著電動(dòng)車進(jìn)入市場化階段，國家的補(bǔ)貼也開始從車上向車下轉(zhuǎn)移，充電樁行業(yè)的投資規(guī)模、建設(shè)速度，都在快速增長。

　　2020年3月，充電樁被列入國家七大“新基建”領(lǐng)域之一。

　　2021年3月，政府工作報(bào)告明確提出要增加充電樁的建設(shè)。

　　2022年1月，國家發(fā)展改革委、國家能源局等多部門聯(lián)合印發(fā)了《國家發(fā)展改革委等部門關(guān)于進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實(shí)施意見》，明確到“十四五”末，我國將形成適度超前、布局均衡的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系，能夠滿足超過2000萬輛電動(dòng)汽車充電需求。

　　目前各級(jí)地方政府也陸續(xù)在最新的城市規(guī)劃條例中要求配置更多車位、預(yù)留電動(dòng)車充電樁安裝空間和相應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷，為電動(dòng)車進(jìn)一步發(fā)展做好充電設(shè)施的基礎(chǔ)準(zhǔn)備。

　　在國家政策的推動(dòng)下，充電基礎(chǔ)設(shè)施問題毫無疑問會(huì)被徹底解決，但這不會(huì)像從2G到3G、從4G到5G那樣在數(shù)年內(nèi)就迅速切換。換句話說，充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是一項(xiàng)長期的過程。

　　落到投資的視角，充電樁產(chǎn)業(yè)鏈上的國電南瑞、許繼電氣、特銳德等公司可以長期關(guān)注。

　　【2】提高充電速度

　　一旦有了足夠的充電樁，充電焦慮將會(huì)大大緩解。但另一個(gè)藏在隱秘角落里的問題是，跟燃油車比起來，電動(dòng)車的充電體驗(yàn)還是十分滯后，而每一個(gè)車主的時(shí)間價(jià)值都非常高。

　　即使在燃油車時(shí)代，消費(fèi)者也會(huì)因?yàn)榧佑团抨?duì)而大為惱火，哪怕加滿一箱油只需要短短的幾分鐘。我們可以想象這樣一個(gè)情景：假設(shè)充電慢的問題得不到解決，在公共充電樁充電動(dòng)輒按照小時(shí)計(jì)算，那么等到未來電動(dòng)車年銷量破1000萬輛，每一個(gè)公共充電樁面前，就是一個(gè)充斥著無休止?fàn)幊车男⌒屯＼噲觥?/p>

　　所以，提高充電速度也是至關(guān)重要。而這個(gè)部分只能靠車企的技術(shù)進(jìn)步來提供更優(yōu)的解決方案。

　　1) 提高電壓成為首選方案

　　提高充電速度，其實(shí)就是提高充電功率，這里需要稍微用到大家都學(xué)過的初中物理知識(shí)，充電功率等于電壓和電流的乘積(功率(W)=電流X電壓)。要想提高充電速度，路徑無非就是提升輸入電壓或電流。(注：當(dāng)然最優(yōu)方案是電壓和電流同時(shí)提高)

　　由于電路中的大電流會(huì)產(chǎn)生很高的熱損失，同樣初中物理知識(shí)告訴我們發(fā)熱量和電流大小的平方成正比，所以提高電流的理論上限并不高，業(yè)內(nèi)目前主流認(rèn)為是約為500A。更關(guān)鍵的是，國標(biāo)規(guī)定直流充電輸出電流最大不超過250A。目前采用提高電流提升充電速度的代表是特斯拉(特斯拉的通信協(xié)議采用的是自己的標(biāo)準(zhǔn)，不受國標(biāo)充電樁限制)。

　　另外一條路自然就落到了提高電壓身上�，F(xiàn)階段國內(nèi)熱銷車型的電壓平臺(tái)普遍在400V，在電流不變的情況下，如果我們能將電壓從400V提高到800V，就相當(dāng)于把電池的充電功率翻倍了，結(jié)果顯然易見就是充電時(shí)間大幅縮減。

　　額外的好處是，提高電壓也有助于提升續(xù)航里程和降低整車成本。

　　其一，電壓升高，如果我們不提升功率，那所需的電流自然就可以降下來，從而有效降低系統(tǒng)熱損耗，提升續(xù)航里程。以奧迪PPE 800V高電壓平臺(tái)為例，其與奧迪E-tron400V電壓平臺(tái)相比，800V高壓平臺(tái)電機(jī)系統(tǒng)能耗損失降低50%，對(duì)續(xù)航里程的貢獻(xiàn)增加10%。

　　其二，電動(dòng)車的高壓線束為了承受較大電流往往需要截面積較大的高壓線束，隨著電流下降，可以選用更小截面積的高壓線束，不僅降低了線束成本還降低了整車束重量。

　　正是基于上述原因，整車廠開始押注“高電壓”�；仡欉@兩年，不僅僅是小鵬、蔚來等造車新勢(shì)力積極布局高電壓平臺(tái)，國內(nèi)外各大傳統(tǒng)車企也是將發(fā)展方向聚焦在800V高壓平臺(tái)，以圖搶占大功率快充新高地：

　　2019年，保時(shí)捷率先量產(chǎn)800V高電壓平臺(tái)電動(dòng)車Taycan，其最大充電功率可達(dá)270kW。

　　2020年，現(xiàn)代集團(tuán)發(fā)布E-GMP平臺(tái)，搭載400V/800V超高壓充電系統(tǒng)，可在18分鐘內(nèi)完成0%-80%SOC，可實(shí)現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航100km。

　　2021年，比亞迪發(fā)布e平臺(tái)3.0，該平臺(tái)具備800V高壓閃充技術(shù)，最高可實(shí)現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航150km。

　　2021年，奧迪發(fā)布PPE平臺(tái)的A6 e-tron概念車，搭載800V高壓電氣系統(tǒng)。

　　事實(shí)上，高電壓平臺(tái)的最大價(jià)值，就是實(shí)現(xiàn)真正意義上的快充，通過提升充電功率，從根本層面徹底解決充電焦慮。根據(jù)華為FC3閃充解決方案，其2025年充電電壓可提升至1000V，充電功率達(dá)到600kW，相當(dāng)于5分鐘即可充電50kWh，可實(shí)現(xiàn)續(xù)航約500km，這個(gè)補(bǔ)能速度已經(jīng)和加油非常接近，如果實(shí)現(xiàn)，這將是振奮人心的。

　　2) 高電壓平臺(tái)不只是技術(shù)問題

　　可以暢想，在電動(dòng)化的長期趨勢(shì)下，高電壓平臺(tái)的前景廣闊，也難怪這個(gè)板塊受到資本越來越多的關(guān)注。

　　那為什么即使口號(hào)喊得最響亮的華為，也認(rèn)為需要到2025年才可能看到終極版的解決方案呢?因?yàn)樘岣唠妷翰皇呛唵渭夹g(shù)的升級(jí)，實(shí)際上這是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)工程。

　　首先，高電壓架構(gòu)下，不只是電池包、熱管理系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)，甚至于空調(diào)、車載充電機(jī)等都需重新適配，這是關(guān)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的大事情。

　　其次，電壓平臺(tái)的提升對(duì)零部件的高壓性能提出了更高的要求，而汽車零部件對(duì)于壽命和穩(wěn)定性的要求又是最高的，因此這個(gè)難度對(duì)零部件來說，可以說是指數(shù)級(jí)別的提升。

　　當(dāng)然這也帶動(dòng)高壓零部件的新機(jī)遇。比如在功率器件方面：SiC功率器件憑借其耐高溫、耐高壓以及高頻率的性能優(yōu)勢(shì)，未來將被廣泛應(yīng)用于OBC、DC/DC和電機(jī)控制器等高壓部件中。除此之外，還有電控、連接器、電容、線束、銅材、繼電器、熔斷器等等都將配合升級(jí)到高壓平臺(tái)，與之相關(guān)的公司有匯川技術(shù)、精進(jìn)電動(dòng)、中熔電氣、宏發(fā)股份、瑞可達(dá)、博威合金等等。

　　第三，高電壓平臺(tái)下充電速度夠快，但仍離不開充電樁，只不過這里的充電樁升級(jí)成了超充樁。如果沒有足夠多的超充站，充電焦慮的問題仍然難以徹底解決，相當(dāng)于你有5G手機(jī)，但是附近沒有5G基站，你的網(wǎng)速還是停留在4G時(shí)代。

　　從國家電網(wǎng)的招標(biāo)需求上可以發(fā)現(xiàn)，其2021年第一次招標(biāo)中大功率充電樁占比相比2018年同期已大幅提升，但仍然有一半還是80kW的快充樁，200kW以上的超充站占比仍然很低。

　　圖4：2018年和2021年國網(wǎng)第一次充電樁招標(biāo)不同功率數(shù)量占比，資料來源：充電樁視界，安信證券

　　最后，聊聊到錢的問題，也就是成本�，F(xiàn)在600V以上的高電壓平臺(tái)面對(duì)的還是高端車型，而且超充樁也是電動(dòng)車頭部企業(yè)獨(dú)有的，不輕易共享。但是好的技術(shù)不能只是少數(shù)人能夠享受的特權(quán)，什么時(shí)候平價(jià)車也能標(biāo)配才算是真正的普惠。

　　總而言之，想要打造高電壓平臺(tái)來緩解充電焦慮，技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施、成本一個(gè)都不能忽視。

　　【3】換電模式

　　除了充電樁和高電壓平臺(tái)，還有第三種辦法，就是換電模式，這更像是一種模式的創(chuàng)新。你笑我電動(dòng)車充電難、充電慢，我直接換一塊新電池，這是最簡單粗暴的方法。沒有了充電過程，自然就沒有焦慮一說。

　　其實(shí)這個(gè)模式在手機(jī)行業(yè)中就用過，當(dāng)年功能手機(jī)都基本上用的換電池的方式來解決充電慢的問題，想必大家都不會(huì)陌生。

　　1) 優(yōu)勢(shì)

　　對(duì)于電動(dòng)車而言，換電模式的好處是直接“繞開”了充電這個(gè)環(huán)節(jié)，另外，換電還解決了電池更換成本高、電池壽命短、電池?zé)o法升級(jí)等問題，從而提高消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車的接受度。同時(shí)，換電模式可利用波峰和波谷實(shí)施分階段充電，配電優(yōu)勢(shì)明顯，還能提高能源的利用效率，未來有望將成為電力系統(tǒng)儲(chǔ)能的一部分。

　　2) 難點(diǎn)

　　其實(shí)從技術(shù)角度而言，換電模式的快速鋪開并不存在明顯瓶頸，但從經(jīng)濟(jì)的角度講，換電還面臨諸多商業(yè)上的問題。

　　首先，電池尺寸、型號(hào)難統(tǒng)一。所以換電模式比較適合在公交車和運(yùn)營車上使用，因?yàn)閮烧叩臉?biāo)準(zhǔn)化程度高。而在乘用車領(lǐng)域，更適合有一定銷量規(guī)模的車企。

　　其次，換電站投入大、運(yùn)營難。換電模式打破了“一車一電池”的配套關(guān)系，增加了運(yùn)營成本。如果沒有足夠多的換電車型在路上跑，換電設(shè)施的建造和運(yùn)營方毫無疑問會(huì)遭遇無利可圖的局面，而如果沒有足夠多的換電站，消費(fèi)者更不會(huì)去購買換電車型，換電站推廣的前期注定是緩慢的。

　　過去主要是蔚來一家車企在推廣換電模式，現(xiàn)在這個(gè)群體規(guī)模越來越大。不僅僅有北汽、吉利等車企加速布局，寧德時(shí)代也推出了換電品牌，換電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有望駛?cè)肟燔嚨馈Ｖ劣趽Q電設(shè)備領(lǐng)域，投資者可以關(guān)注山東威達(dá)、翰川智能、博眾精工等企業(yè)。

　　03、充電焦慮警鐘已響

　　經(jīng)過十余年的發(fā)展，我國的新能源車滲透率已達(dá)到13.77%，這其中主要是得益于新能源車產(chǎn)品力的提升和里程焦慮的解決�？梢哉f，電動(dòng)車已經(jīng)渡過了從0到1的過程。那么如何從1裂變到10?答案就是解決充電焦慮。

　　隨著電動(dòng)車銷量的增長和保有量的快速提升，充電焦慮也愈發(fā)突出，已經(jīng)逐漸替代里程焦慮成為主要矛盾，甚至已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的絆腳石。

　　按照2020年國務(wù)院發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》：到2025年，新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右;到2035年，純電動(dòng)汽車成為新銷售車輛的主流，公共領(lǐng)域用車全面電動(dòng)化。電動(dòng)車全面替代傳統(tǒng)燃油車的時(shí)代已經(jīng)開啟，解決充電焦慮已刻不容緩。

　　對(duì)于充電速度提升三板斧，我們額外要提一點(diǎn)的是，市場對(duì)高電壓平臺(tái)的關(guān)注度較高，客觀的講，充電樁、高電壓平臺(tái)、換電三者是同樣重要的，它們是協(xié)同發(fā)展的，并不存在此消彼長，更不是互相替代。這就像鋰電池的四大材料，正極、負(fù)極、電解液、隔膜共同發(fā)展，促進(jìn)了動(dòng)力電池能力密度的大幅提升。

　　如上段所述，解決充電焦慮是一個(gè)系統(tǒng)性的問題，受限于文章篇幅限制我們很難都展開細(xì)講，本篇作為開篇，一方面想表達(dá)的是關(guān)注充電問題的重要性和緊迫性，另一方面給大家一個(gè)整體方案的藍(lán)圖。正是基于此，我們也計(jì)劃未來在充電樁、高電壓平臺(tái)、換電三大細(xì)分領(lǐng)域做更深入地分析。

　　本文系基于公開資料撰寫，僅作為信息交流之用，不構(gòu)成任何投資建議。