电子行业研究:看好电动汽车800V高压系统受益产业链
摘要: 投资建议解决充电及续航焦虑,800V系统应运而生。新能源汽车发展如火如荼,在动力性能、智能化、节省成本等方面优势明显,但电动汽车仍然面临续航里程焦虑的问题,为了延长续航里程,各大厂商纷纷加装电池,
投资建议
解决充电及续航焦虑,800V 系统应运而生。新能源汽车发展如火如荼,在动力性能、智能化、节省成本等方面优势明显,但电动汽车仍然面临续航里程焦虑的问题,为了延长续航里程,各大厂商纷纷加装电池,超过一定电量之后的加电池策略,续航边际收益降低。随着电池容量的增加,续航焦虑已经降低不少,充电焦虑开始浮出水面,快充能有效的解决充电及续航焦虑,新能源汽车800V 高压平台方案应运而生。小鹏发布G9,800V 平台采用SiC 器件,可实现充电5 分钟,续航200 公里;岚图800V 系统可实现充电10 分钟,续航400 公里;目前全球已推出或确定推出800V 系统的汽车品牌多达20 多家,基于800V系统核心优势明显,我们研判在电动汽车领域有望快速渗透,看好受益产业链。
行业观点
800V 高电压系统,碳化硅深度受益。功率器件是电动汽车逆变器的核心能量转换单元,如果直流母线电压提升到800V 以上,那么对应的功率器件耐压则需要提高到1200V 左右。 SiC 具有高耐压特性,在1200V 的耐压下阻抗远低于Si,对应的导通损耗会相应降低,同时由于SiC 可以在1200V耐压下选择MOSFET 封装,可以大幅降低开关损耗。根据ST 数据,碳化硅器件损耗大幅低于Si 基IGBT,在常用的25%的负载下,碳化硅器件损耗低于IGBT 80%,在1200V 时优势更加明显。90%的行车工况是在主驱电机额定功率30%以内,处于碳化硅的高效区;SiC 主驱使得电源频率和电机转速增加,相同功率下转矩减小,体积减小。根据英飞凌、福特、奔驰、现代等公司研究数据,SiC 应用于800V 系统, 可整体节能5-10%。此外,车载OBC、DC-DC、PDU 开始大规模应用碳化硅,车载OBC 采用碳化硅器件,系统效率可提升 1.5% - 2.0%;配套的高压快充、超充电桩也增加了碳化硅的用量。Yole 预测,2026 年整个碳化硅功率器件的市场规模有望达到50 亿美元,其中60%以上用于新能源汽车领域。
隔离芯片量价齐升。800V 电驱动系统具有更高的瞬态共模干扰,对于逆变器的隔离驱动芯片来说,需要能够承受超过100kV/us 的共模瞬态干扰。随着800V 电压的提高,系统需要更高的原副边绝缘耐压需求。主要体现在两个方面,一个是绝缘工作电压。对于800V 电压的系统来说,其跨隔离带的隔离芯片需要承受至少800V 的绝缘工作电压,保证至少15-20 年的工作寿命。整体来看,800V 系统隔离芯片的使用量及价值量均有大幅的提升。
薄膜电容及高压直流继电器价值量提升。800V 系统SiC 器件的应用,噪音对策变得越来越重要,有时会发生较大的浪涌电压。整体来看,800V 系统对薄膜电容的使用温度、使用电压会提升,可靠性、稳定性要求也进一步提升,预测价值量也有一定程度的提升。800V 系统对高压继电器的要求进一步提高,原来树脂封装需改用陶瓷封装,800V 平台电压电流更高、电弧更严重,对耐压等级、载流能力、灭弧、使用寿命等性能要求提高,产品需要在触点材料、灭弧技术等多方面改进,价值量也有一定的提升。
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风险提示
800V系统渗透率不达预期,SiC 成本居高不下,新能源车发展低于预期。
SiC,碳化硅,电压