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2023中国智能电动汽车超级快充补能体系研究

2023-10-12 18:15
亿欧网
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“ 千伏兆瓦”会有时。

刚刚过去的8天“十一黄金周”有8.26亿人次出游,其中驾车出游早已成为人们最基础的出行方式。而新能源汽车和油车的优劣之争,每逢节假日都不可避免的带来一场激烈的讨论。站在消费者视角,“油or电”始终是被掂量和权衡的核心问题——密集且便捷的5分钟内加油服务还是每公里成本低至油价十分之一的充电服务,鱼与熊掌能否兼得?

2023年,在新能源汽车的保有用户群体中,使用公共资源补能和家用慢充补能的用户之比例约为55%对45%。在使用公共快充前,64%的用户平均等待时间小于15分钟,还有36%用户超过15分钟,“等桩焦虑度”呈阶梯式陡增。在使用公共快充时,40%的用户充电时间在30-40分钟,占比最高,同时充电时间>40分钟的占比合计高达44%,也是用户的核心痛点之一。

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新能源汽车市场的最新补能明星技术——超级快充能否解决或者缓解上述场景中的冲突呢?主机厂、充电服务企业和电池企业等产业链的关键玩家,又如何提出各自的解决方案呢?基于以上问题和思考,亿欧智库对中国的新能源汽车补能市场进行了研究,并发布了《2023中国智能电动汽车超级快充补能体系研究》报告。

超级快充定义:最高充电功率≥300kW

根据现有市场技术水平特征,亿欧智库定义超级快充最高充电功率需要大于等于300kW,即充电桩的最高功率和智能电动汽车的充电峰值功率都要达到300kW+的水准。

在超级快充的标准下,高电压技术路径通过整车800V架构升级而实现,充电电压不低于750V,且电流不低于400A;该技术路径是面向未来的、颠覆式的,优点是发展上限高,充电和用电损耗都较低,且重量轻、体积小,潜在玩家众多。高电流技术路径是面向当下的、渐进式的,优点是技术成熟,无需车端硬件改造且适用已售产品。

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超级快充产业链:各赛道技术发展百鸟齐鸣

功率模块、驱动系统和动力电池等上游产业为主机厂提供完整的高压平台技术体系,超充及相关服务企业则桥接终端用户,满足各类使用场景。

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功率芯片:国产车规级SiC陆续上车

产业端上游的功率半导体/芯片依然是一个“卡脖子”的问题,与Si基半导体材料相比,以SiC为代表的第三代半导体材料具有更优的物理特性,适合于制作高电压大功率器件。伴随800V高压平台的电动化方案渐成为主流,新一代技术的优势地位愈显。

动力电池:中国企业主导技术方向

中国动力电池企业已经走在了研发-生产-量产-装车的正循环中并陆续推出了高充电倍率的电池新品,比如中创新航的3C倍率电池、宁德时代的“神行超充电池”和“麒麟电池”以及巨湾技研的“凤凰电池”等。

充电倍率常用于反映动力电池的相对充电速度和效率,不同倍率也常被对应于不同的充电时长。但DOC(充电深度)条件受多种主、客观条件影响,因此亿欧智库建议车企应适当对外公示车辆标准充电曲线/数值,以满足用户的横向比较需求。

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超充补能服务:三方充电是市场中流砥柱

如果用一把锋利的长矛作比喻,那充电桩是精钢制成的枪头,充电站是驾驭和控制枪头的枪杆。头部公共直流充电桩建设企业如特来电、云快充、星星充电和小桔充电等近三年的“铺桩”速度依然如火如荼,第一梯队已经对追赶者形成规模壁垒。

充电站的数量部分程度上反映了“跑马圈地”的赛况,市场依然以专业的第三方充电补能运营企业为主。特斯拉、蔚来、小鹏和极氪等只生产纯电车型的车企都在努力扩展自营的品牌充电站数量,为营销服务的高功率充电桩将在自营站“不计成本”地优先建设/替换。

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另外,为了应对“十一”等节假日场景的充电补能资源的区域性、临时性、密集性紧缺,缓解新能源汽车车主的里程焦虑,各类企业在硬、软件层面都在尝试新的方式方法。硬件层面实现“充电桩找人”的能源与时空解耦,提高了场地空间利用率;软件层面有效调节充电“潮汐”现象,服务商之间的信息“互联互通互享”是大势所趋。

智能电动汽车与超充体系:纯电动车企的阳谋

技术领先和成本平衡是所有车企在行业发展过程中都必须考虑的问题。在纯电路径中,随着800V平台技术的突破和更多产品上市交付,超级快充为首的补能体系将引领市内+高速公路沿线的低成本全场景纯电出行。未来固态电池和1000V高压平台将引领新一轮的技术创新和产品迭代。

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“千伏”高压架构是实现5-10min超级快充的必然技术趋势,因设计和制造成本制约,高压架构将率先在产品价值较高的C级车上量产落地,其中800V平台将有大量A+/B级车产品实现3C超充, 1000V平台将有大量B+/C级车产品实现4C超充。

2023年,智能电动汽车15分钟补能的时代已经到来!

超级快充发展洞察:新标准和新商机

新标准:快充和慢充接口能否合二为一

2023年9月发布的新国标将最大充电电流提高至800A、充电功率提升至800kW,增加了主动冷却、温度监测等相关技术要求。国家级充电标准的“靴子落地”给笃定超充路线发展路线的市场吃下一颗定心丸。

现有的“快+慢”双接口模式一定等于未来么?从3C领域充电接口多年三足鼎立的局面渐渐迎来USB-C大一统的终局和特斯拉在北美主推的追随者众多的“NACS”等平行事件来推测,未来全球充电接口标准仍有实现快、慢二合一的希望,因此ChaoJi接口的存在也有其意义。

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但行业标准非强制执行,所以未来到底使用哪种接口的决策主动权仍在市场各类玩家手中。

新商机:铺桩不如铺站,超充站披坚执锐

超充体系的落地,使智能电动汽车车主在应用端的需求被快速建构起来,充电站如何在软硬件系统层面分配有限的充电功率并提高“翻台率”成为新赛场,新商机转向充电站的运营效益和整体规模效应的比拼。因场地的稀缺性,大数据选址将助力超充站垂直替换加油站,“跑马圈地”之后也将诞生一批超充服务新势力,甚至是地方能源服务新贵。

亿欧智库预测到2025年有5%的加油站将转为超充站,2030年转化率将达30%+,超充综合站数量将达3.5万座,综合星级评价体系也有望同步推进。

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结语:天下武功,唯“快”不破

快的生态:“有桩无车不精神,有车无桩愁了人”,用户的耐心有可能被一次次的排队磨平棱角,车企自身、三方桩企、电力企业和城市通力合作才有可能成功打造适度超前的超快补能新生态。

快的技术:超级快充补能体系最核心的是充电服务软硬件、高倍率动力电池和整车高压架构三方面,三者的密切结合才能跑通上下游全产业链,实现更安全且更快捷的共同目标。

快的发展:面对全球范围竞争与发展态势,群狼不如猛虎,散而不强的各类补能相关企业将迎来多轮整合与兼并,研发和生产资源的快速、适度集中有利于整体产业在国际市场中建立生存与竞争的优势。

以下是报告节选正文内容:

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       原文标题 : 《2023中国智能电动汽车超级快充补能体系研究》| 亿欧智库

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