电池与电气系统（105）：800V加速推广，将带动车端电气系统与充电体系升级

◾随着800V车型产品的成熟及价格带逐步下移，我们预计国内高压快充产品渗透率有望快速提升。高压快充带来了锂电池倍率、散热系统的挑战，同时也将带动车端电气系统、充电系统的升级，本报告主要分析车端电气系统的变化，车端800V电气系统相较于400V存在多项升级，包括功率器件碳化硅取代硅IGBT，漆包线耐压/耐电晕等级提升，热管理系统换热效率和功率提升，以及继电器、熔断器、电容及电池管理系统AFE芯片的要求提升等。

1、高电压方案可更好实现快充，减小补能焦虑

随着锂电池性能的提升，电车续航能力普遍达到了比较好的水平，电动车补能速度正在成为新的消费痛点。目前大部分电动车充电倍率在1C-2C之间，充电时长仍然比较长，近几年开始有部分车企开始推4C充电。快充的本质是提升充电功率，目前有增大充电电流和提高充电电压这两种路线，具体来看：

大电流快充可支持200kW级快充，充电10分钟可续航200-300km。根据国家推荐标准《电动汽车传导充电系统》，搭载400V电压平台时，100kW级功率充电10min大约补充16.7kWh的电量，对应续航约100km（假设百公里耗电量13kWh）。当充电电流提升至500A以上时，充电功率可以达到200kW级，充电10min补充电量约33kWh，对应续航约200-300km（假设百公里耗电量13kWh），有效提高充电效率，缓解充电焦虑。由于电气系统设计的限制，电流在超过500A以后很难再继续提升。为了突破200KW级快充的限制，比较经济的解决方式就是提高电压。

高电压快充可实现400kW级超充，充电5分钟可续航200-300km，同时高压架构有利于降低热损耗、减轻整车重量和提升续航里程。实现400kW级充电则须将电动车从400V升级至800V级高电压平台，当电流为500A时即能够将充电功率提升至400kW，实现充电5min，续航200-300km。采用800V 高压架构除了能够提高充电功率，在整车电机输出功率不变的情况下，能够显著减小电流，从而有效降低热损耗；大幅降低的电流带来车内线束线径的减小，有利于车内空间布局的优化，同时减轻整车重量，带来续航里程的提升。

为匹配快充需求，主机厂积极推出高压平台车型。保时捷Taycan为业内首个推出800V高压电气架构，搭载800V直流快充系统并支持最高270kw（约2.5C）的大功率快充的电动车型。

近几年，小鹏、华为、极氪、理想等企业相继推出高电压平台的快充方案。

2、800V车型价格带下移，可能逐渐成为中高端车标配

目前大部分电动车额定电压在300-500V之间，如特斯拉ModelY、大众ID.4、秦PlusEV等。800V车型电压等级并无统一定义，一般行业内将额定电压在550~930V之间的车型统称为800V车型，也有机构认为600-900V之间才是800V。

2022年以来发布的多款800V车型不仅充电功率逐步提升至400kW，电压从600V提升至800V级别，价格也从2019年上百万元逐步下探至20万元级别。其中智己LS6定价22.99万元起、华为与奇瑞合作的智界S7定价24.98万元起。

快充正在成为消费者购车考虑的重要因素， 800V平台下3C、4C快充可能较快成为中高端车标配。

800V车型渗透率有望快速提升。2023年1-10月，中国新能源车产销分别完成735.2万辆和728万辆，同比增长33.9%和37.8%，新能源销量达到总销量的30.4%。预计2023年新能源车销量有望超过900万辆，渗透率超过30%；2025年新能源车渗透率有望达40-45%%。根据NE时代数据估算，800V车型渗透率在2023年约2%。800V车型价格的不断下探，预计2025年开始进入15~20万元区间，800V车型渗透率有望快速提升。

1、电气架构可能有较大变化

电动汽车中，与电池包直接连接的高压部件可分为充电端和用电端，系统电压从400V升级至800V，车载高压系统的充电和用电端相应地需要变化，对应了不同的800V电动车高压架构。 

以400V系统为例，充电端包括直流充电和交流充电。其中直流充电为直流充电桩直接连接电池包，交流充电需要通过车载充电单元（OBC）将220V交流电转换为电池包用400V直流电。用电端包括电驱动系统、PTC加热单元、空调压缩机和车载低压电器。其中电驱动系统、PTC以及电动压缩机与电池包直连，使用400V电压供电。电源转换装置DCDC将400V直流电转化为48/24/12V低压电为低压电器供电。

（1）电驱升压可能是直流充电主流路线

交流充电机OBC由400V升级至800V。400V架构下，交流充电枪通过车载充电机（OBC）将220V交流电转换为400V直流电为电池包充电。800V架构下，车载充电机OBC将220V交流电转化为800V直流电，因此OBC需要从400V升级至800V。

电驱升压可能是直流充电系统的主流路线。直流充电端端通过800V直流桩为电池包充电，为兼容400V充电桩，需要将直流充电桩的400V电压升至800V，再向800V电池包充电。一般升压方式有两种：

1.使用DCDC将400V直流电升压至800V，再向高压电池包充电。

2.通过电驱中的IGBT和电机中的线圈实现升压功能对高压电池包充电。

DCDC升压和电驱升压的原理相同，升压电路均由电感、高频开关和电容组成。由于电驱逆变器中有作为高频开关的IGBT模块，电机中有三项绕组作为升压电感，因此可以复用电驱中的元器件实现升压，从而实现了降本和减少空间占用，成为了主流方案。

电驱升压方案受限于电机线圈的大小以及温升过高会导致转子退磁等问题，存在一定的功率限制。目前主流的电驱升压方案最大功率约80KW。主流厂商如比亚迪、华为、小鹏、智己等厂商均选择电驱升压方式。

（2）用电端增加DCDC降压或采用全系800V高压电器

在用电端有两种架构，一种是使用DCDC将800V降压至400V，用电端电器保持与400V一致，这种方式的好处是可以直接复用400V平台的零部件，在800V高压部件还未普及时成本较低。但使用DCDC降压增加了体积占用以及电耗，只能作为过渡方案。

另一种方式是直接使用800V高压部件，这种方式成本相对高，但在800V普及以后降本潜力更大。同时减少了降压DCDC的使用，结构紧凑且能耗较低。有望成为未来的主流方案。

（3）电池包串并联方案有待观察

除了在充电和用电端考虑升压降压方案外，还可以通过电池包的串并联来灵活实现电池400V和800V的转换。当充电端为800V直流桩时，两个400V电池包串联为800V；当充电端为400V直流桩时，两个400V电池包并联为400V。在用电端，一种方式是全车使用400V高压电器，两个400V电池包并联为其供电。另一种方式为全车使用800V高压电器，两个400V电池包串联为800V为其供电。

这种方式的优点是可以节省升压和降压的DCDC，在同一个平台下实现不同电压的组合，提高了零部件的通用性，降低了开发成本。缺点在于两块电池的串并联增加了电池内部的结构件，很难做到较高的能量密度；两个电池并联输出400V时需要保证电池包的SOC一致，避免出现环流问题；整车电耗较高，效率较低。

由于上述种种缺点，串并联电池包的架构并未成为主流方案。这种架构的代表为通用奥特能平台，电池包设计为两层，可以放置6-24块电池模块，通过串并联灵活输出300/330/400/800V电压。

2、对电驱系统与小三电要求有所提升

高压快充对电驱动系统、小三电带来的技术变动似乎不是太大。主要体现为电驱逆变器中碳化硅器件的应用、耐压设计以及电机耐压等级的提升等。

1.碳化硅MOSFET的开关速度是硅IGBT的1倍以上，器件承受的尖峰电压大幅提升。若系统杂感不减少，会导致器件因误导通或击穿而损坏，因此800V电驱系统的电路设计、器件选型难度较高。

2.400V系统电机的Ι型绝缘不再适用，需要重新设计800V电机的绝缘系统。

3.高电压下，轴承电腐蚀加剧。行业内衍生了导电碳刷、导电轴承、陶瓷轴承等多种应对方案。

4.碳化硅器件工作在更高的频率段，干扰频谱的幅值更大，对系统电磁兼容（EMC）设计提出了更高的挑战。

5.碳化硅器件的工作温度更高，但薄膜电容材料存在一定温度瓶颈，限制了系统温度的应用提升。

以上种种挑战涉及到电驱系统设计、电机耐压设计、轴承电腐蚀防护、电容等元器件的升级。随着以上问题的逐步攻克，国内外主流的电驱动厂商纷纷推出或更新了自己的新一代800V电驱系统。

电驱系统、小三电竞争格局可能会逐步趋稳。电动车电驱行业竞争格局之前不清晰，特别是乘用车环节，主要的电驱厂商可以分为三类。第一类为整车厂为掌握核心零部件自制能力而培育的自供体系，以弗迪动力、特斯拉、蔚来驱动科技和蜂巢电驱动等为代表。第二类是传统Tier1由于燃油车零部件被电驱动取代而被迫转型，以联合电子、博格华纳、舍弗勒等公司为代表。第三类为工控企业转型或拓展品类而进入电驱行业，以汇川技术、英搏尔等为代表。

在电动车发展初期，电驱系统、小三电等零部件吸引大量行业参与者进入，电驱、小三电等环节是电动车产业链中，为数不多的在电动车大发展阶段没有普遍盈利的环节。随着产品的不断迭代，电驱、小三电向集成化和高功率方向升级，行业壁垒进一步提高，市场集中度可能会有所提升。

电驱动继续向多合一集成化方向演进。根据NE时代新能源统计，2022年三合一占比为54.3%，环比下降8.7pct；多合一份额由2021年1.2%迅速提升至2022年7.2%。2022年，三合一市场OEM自制比例达57.3%，多合一市场达90.5%。多合一的优点是实现了零部件的共用，降低了总成本，缺点是维修成本较高。未来多合一市场占比取决于OEM对系统成本和多合一失效率的平衡，预计至2028年多合一占比有望达到45%。

高功率电驱占比将逐步提升。近年来出现的新技术如扁线油冷电机、高转速电机、碳化硅电驱等均可提升电驱系统的功率密度。过去电驱系统功率密度普遍在2kW/kg以下，近年来功率密度已提升至2.5-3.5kW/kg，预计功率超过230kW的高功率产品占比将持续提升。

2023年上半年新能源乘用车三合一及多合一电驱动系统搭载量为213.3万套，同比增长49.0%。其中电驱系统装机量前六名与2022年一致，分别为弗迪动力、特斯拉、联合电子、尼得科、蔚来驱动科技、汇川联合动力，市场份额分别为29.1%、15.8%、8.1%、7.1%、5.3%、5.1%。2023年上半年，CR6为70.5%，与2022年的63.3%相比提升了7.2%，市场集中度有所提升。

电驱系统供应商中，OEM厂商比亚迪、特斯拉份额有所提升，分别提升5.5%、1.7%，市占率达到29.1%、15.8%；第三方厂商中联合电子、汇川联合动力份额有所提升，分别提升2.5%、2%，市占率提升至8.1%、5.1%。

2023年小三电市场集中度持续提升。除电驱系统外，小三电中的OBC和DCDC也相应从400V升级至800V。目前输出功率6.6kW和3.3kW的产品依然是主流，800V OBC和DCDC最大的变化为碳化硅功率器件的使用以及向22kW高压大功率方向升级。

尽管碳化硅的成本高于硅基IGBT，但碳化硅器件的性能可以减少模块中栅极驱动和磁性元件的数量，从而降低电路元件成本，因此碳化硅OBC的系统成本更低。除系统成本外，SiC系统在3kW/L的功率密度下可实现97%的峰值系统效率，而Si OBC仅可在2kW/L的功率密度下实现95%的效率。

新能源车带电量从60kWh逐步提升至100kWh以上，传统3.3kW和6.6kW的OBC对100kWh电池包充电时间将达15小时以上。因此车载充电机需要向高功率段升级以匹配日益增长的电池包带电量。

小三电环节市场集中度相对比较高，威迈斯等企业市占率、客户结构优势比较明显。目前龙头厂商威迈斯、富特科技、欣锐科技等均已推出800V高功率OBC产品。

3、碳化硅快速应用

碳化硅优势明显，正在快速应用。在电驱系统电压等级提高到800V后，需要提高逆变器中的功率器件耐压到1200V，而目前主流的硅基IGBT耐压等级在600-750V。相比硅IGBT，碳化硅MOSFET具有高耐压、低导通电阻、耐高频和耐高温的特性。

由于过去国内碳化硅供应不足，碳化硅器件价格是硅IGBT功率器件的数倍。但使用碳化硅可以提升整车NEDC效率3%左右，若电池包带电量为100KWH， 3%的效率提升可以减少2-3KWH的带电量，对应电池成本2千元左右，对整车成本已经有一定经济性，未来随着碳化硅售价的显著降低，经济性会更明显。

1.高耐压：碳化硅材料的绝缘击穿场强是硅的10倍，因此与硅器件相比，能够以更薄的厚度实现600V以上的高耐压。同等电压等级下，可设计成硅基器件体积的1/10，体积大大减小。

2.低导通电阻：相同耐压的器件,碳化硅单位面积的漂移层阻抗仅为硅基器件的1/300｡因此,碳化硅材料可以采用多数载流子器件(MOSFET)就可以实现低导通电阻､高耐压､高频快速开关等各优点兼备的器件，而不需要IGBT这种双极型器件结构。

3.耐高频：碳化硅的饱和电子漂移速率是硅基器件的2倍，可以在更高的频率下驱动。碳化硅器件的能量损失更小，为硅基器件能量损失的30%~60%。因此碳化硅器件功率密度较高，且更节能。

4.耐高温：碳化硅相较于硅基器件在高温下漏电流较小，再考虑到碳化硅器件本身热导率高，损耗低,发热小,因此碳化硅功率器件可在高温下保持工作｡一般硅基器件的极限工作温度约300℃，碳化硅器件可以到600℃以上。

国内碳化硅供给大幅扩张，成本与价格可能较快就会降低。碳化硅器件的成本中成本占比显著高于硅IGBT，其衬底经过晶体生长、加工、切割、研磨、抛光和清晰工序制备而成，微管是碳化硅衬底重要的结晶缺陷之一，是导致产品良率低以及碳化硅成本高昂的一大因素。

碳化硅衬底材料按照导电率可以分为导电型衬底和半绝缘型衬底，其中导电型衬底主要被制成碳化硅二极管、Mosfet等功率器件，应用于新能源车、光伏发电、轨道交通等领域；半绝缘型衬底被制作成HEMT等微波射频器件，主要应用于5G通讯、卫星、雷达等领域。

4、会推动电机扁线及轴承防腐蚀技术升级

800V系统对电机扁线的绝缘要求提升。GB/T 20270.1中对于电机绕组的绝缘等级进行了划分：I型绝缘：一般用于额定电压有效值为700V及以下且倾向于使用散绕绕组的旋转电机。I型绕组在其寿命期间、在绝缘的任何部位不承受局部放电（PD）。II型绝缘：一般用于额定电压有效值在700V及以上且倾向于使用成型绕组的旋转电机。II型绕组在其寿命期间、在绝缘的某些部位，可能承受PD。

由于电驱系统中逆变器PWM输出的电压存在尖峰，远高于母线电压（工作电压），若再考虑热老化以及高海拔放电的安全余量，800V漆包线的关键参数局部放电起始电压（PDIV）一般要到2300V左右。因此800V漆包线相比于400V，其变化为耐压要求提升，且需要使用耐PD材料。

800V电机扁线PEEK和厚漆膜方案并存。目前提高PDIV主要有两种方式，一种是采用较厚的漆膜来提高PDIV，另一种方式是采用较低介电常数的材料。漆包线常用的绝缘材料有聚酰胺酰亚胺漆（PAI）、聚酰亚胺漆（PI）、聚酯亚胺漆（PEI）、聚醚醚酮（PEEK）。PEEK材料具有耐高温、耐腐蚀、较好的机械性能等特性，因此是漆膜薄化的主要应用材料。

由于PEEK挤出工艺可以用较低的膜厚满足耐压和耐电晕要求，但价格更贵，预计PEEK路线适用于高端车型，而厚漆膜方案适用于走量车型。

国内佳腾电业、日本古河电工是PEEK线技术路线的代表。精达股份、金杯电工等在布局了PEEK线技术的同时，主推PI绝缘外加耐电晕漆膜的方案，也称厚漆膜的方式。

轴承防腐蚀技术在800V系统中更为重要。在电机运行时，轴与轴之间或转轴两端之间产生的电位差叫做轴电压。在轴电压下，若通过电机机座等构成回路，则在轴电压的作用下产生轴电流。正常情况下，轴承内的润滑油膜能起到绝缘作用从而遏制轴电流产生；但当轴电压较高时，将击穿润滑油膜产生轴电流，在轴承的滚动体和滚道之间放电，产生电腐蚀。电腐蚀会在轴承滚道上形成电熔坑，导致电机运行噪声升高。

800V系统下，轴电压导致的电腐蚀问题比较严重，为了解决轴电压带来的电腐蚀问题，有以下几种解决方式。

5、800V系统对热管理要求提升

800V系统散热要求提高。在电动车充电过程中，电芯温度过高会产生严重安全问题，需要热管理系统将电芯内阻产生的热量带走。相同功率下800V电池包的电流减小一半，但800V串联电芯更多，内阻大约是400V平台的3~4倍，因此800V平台的发热量与400V平台几乎一致。考虑到800V平台功率大，充电时间短，因此单位时间发热量高于400V平台，散热压力大。

电池热管理系统主要包括换热系统及压缩机，高压快充下换热系统和压缩机均需要升级以提高换热效率。

以现代IONOQ5为例，在快充的过程中前10-50%SOC保持200KW大倍率充电，由于发热量高高于系统散热能力，电池温度持续上升。在SOC50%以后，充电功率逐步下台阶，发热量减小， SOC70%后电池温度开始下降。充电过程中最大温度达52~53℃，已接近SEI膜最大承受温度60℃。

（1）热管理换热系统的升级

提升换热系统效率主要有几种方式：a) 侧冷或双冷板设计，b) 浸没式冷却，c) 采用直冷。

侧冷和双冷板设计。电芯本身占了总热阻的64%，而电芯大面的双面散热热阻大约为底部热阻的1/3，因此冷板双面侧冷的效率显著高于传统的底部水冷。宁德时代的麒麟电池和特斯拉4680电池均使用了侧面冷却技术，其中麒麟电池通过多功能弹性夹层将电芯侧面的热量带到水冷板处交换出去，特斯拉则通过在4680电池侧面的循环水道将电芯侧面的热量带走。

除侧冷以外，上下双冷板也是常见思路。广汽的6C电池以及蜂巢能源的龙鳞甲电池均采用了上下双冷板设计来增强热管理系统的换热能力。而宁德时代的磷酸铁锂神行电池采用底部水冷方式，并未采用侧冷或双冷板设计。除了增加液冷板、散热片等方式提升换热效率外，部分厂商直接取消液冷板，通过浸没式冷却或直冷的方式增强换热效率。

浸没式冷却。相比于传统的非直接冷却方式，浸没式冷却是将电芯浸泡在特殊的工质中，让电芯与冷却液直接换热，相当于热量从电芯的各个面交换出去，极大提高了系统的换热能力。仿真结果显示浸没式冷却的最高温度较底部冷却提升了8℃，单个电芯温差控制在3℃以内。因此浸没式冷却在换热及控制温差上潜力巨大，能够满足更大倍率的快充以及更长的使用寿命。

浸没式冷却电池包电芯间需要留有足够间隙换热，同时保证整包刚度、密封性等，且需要控制重量。因此浸没式冷却对电池包的设计、制造要求极高。目前应用浸没式冷却方案的有奔驰AMG。

直冷。电池包直冷利用制冷器蒸发吸热的原理，将蒸发器直接安装在电池系统中，减少了冷媒与冷却液的交换，提高了热效率且减少了系统复杂度。与液冷相比，直冷减少了电池回路的换热器，也减少了水冷板处的水泵，同时节省了空间，实现减重和增加续航。电池直冷在不同倍率充电温度均比液冷低，最佳效果要低4.1℃，特别在2C倍率下依然可以将电池控制在45℃以下。

但直冷也有其固有的缺点：

耐压与密封问题。热管理系统的蒸发器蒸发压力在3-4Bar，而液冷板工作压力在1.3Bar以内，制冷剂冷板相比于水冷板的泄露要求提高了上百倍。

温度均匀性。由于制冷剂的比热容相对于乙二醇溶液小，会导致模组或电芯之间的温差过大，影响电池性能。

由于磷酸铁锂电池的温度特性优于三元锂电池，因此专注于磷酸铁锂路线的比亚迪大规模采用了直冷方案。除此之外，宝马i3也有采用直冷方案的车型。

由于浸没式冷却难度较高，直冷方案比较适合磷酸铁锂电池，目前仅比亚迪大规模采用，预计其它公司在高倍率电池的热管理部件将采取增加水冷板、侧冷板的方式。

（2）800V空调压缩机向高功率、大排量演变

新能源车热管理的加热部件空调压缩机和高压PTC均直接连接电池包，因此在400V升级800V系统时，空调压缩机和PTC加热器需要升级至800V平台，对于空调压缩机的升级主要有：

1.压缩机控制器的功率器件高压化。驱动芯片需要从600V升级至1200V，功率器件从600V升级至1200V，铝电解电容升级至薄膜电容。

2.压缩机电机绕组的绝缘要求更高。绝缘要求提升带来电机绕组的绝缘层加厚。

3.散热功率加大。800V系统下压缩机功率提升以增强系统的换热能力。

2018年前国内新能源车压缩机排量和最高转速主要有27cc/8500rpm，34cc/8500rpm两种型号，电动压缩机的主要厂商为南京奥特佳、上海海立、华强等。随着800V平台的普及，空调压缩机也开始向800V电动压缩机以及大排量高功率压缩机升级。

随着4C快充的普及，电池在单位时间内产热大幅增加，对应电动压缩机的功率需求从8KW提升到15KW。电动压缩机的排量/转速要求从27~40cc/8500rpm提升到40cc/13500rpm、45cc/12000rpm、55cc/10000rpm。目前德国马勒已量产55cc电动压缩机，处于领先地位。

6、继电器、熔断器、薄膜电容、AFE芯片升级

（1）高压直流继电器价值量、用量提升

高压快充下继电器数量提升1~2只。高压直流继电器位于电池包BDU和充电桩中，是通过小电流控制高压大电流电路开断的核心元器件。在电动车端，包括主正主负继电器2个、快充正负继电器2个、预充继电器1个。

如前所述，在400V升压800V时有两种方案，一种是DCDC升压，一种是电驱升压。在DCDC和电驱升压方式下，均需要电路的切换才能实现对800V和400V桩的兼容。作为高压开关的继电器用量也相应提升1~2只。

高压快充下继电器单件价值量也有所提升。随着充电功率增大以及4C充电的普及，800V系统的电流也接近500A的电气系统极限。高压快充对于高压直流继电器的耐压等级、载流能力、灭弧能力、接触电阻、使用寿命等提出了更高要求。在800V系统下，继电器相比于400V的单品价值量提升约30%。

（2）熔断器升级——激励熔断器、智能熔断器

新能源乘用车中，主回路电力熔断器额定电流一般为300-700A，每辆车至少应用1只，少数应用2-3只。辅助回路电力熔断器额定电流一般小于100A，根据车辆设计不同一般应用3-5只，主要应用于空调、PTC、DCDC、OBC等用电负载的回路保护。

电力熔断器在高功率下选型匹配更困难。熔断器作为电路保护器件，需要与继电器匹配使用。当系统出现异常较大电流，若继电器可以及时断开，则继电器动作保护电路；当系统中的电流超过继电器最大切断电流时，需要熔断器介入保护整个系统的安全。在实际工况中，电车急加速时系统冲击电流较大，工程师需要在熔断器的抗电流冲击与保护系统之间做选择，因此熔断器需要与继电器做匹配选型。800V系统功率往往更高，熔断器继电器的匹配也更困难。

电力熔断器存在热老化问题，需定期更换。传统热熔式保险丝的优点是结构简单、价格便宜，可被动触发。但热熔式保险丝持续不断地存在发热，会有热老化问题。燃油车专门配备了保险丝盒方便更换老化的熔断器，电动车也普遍在BDU中设置了维修盖方便更换保险丝。在快充系统中，传统热熔式保险丝的老化问题更为明显。

激励熔断器解决了电力熔断器的匹配和热老化问题。在系统检测到异常电流后给触发信号到激励熔断器的火药触发器，火药引爆后产生气体推动活塞下移，切断铜排。激励熔断器的优势是切断时间极短，可以达到毫秒级别，不受电流大小的影响。由于激励熔断器的切断时机可以灵活调整，因此减少了与继电器匹配的时间。同时，激励熔断器可在车辆出现碰撞时主动切断电路，提高了系统安全性，因此激励熔断器在400V系统中也开始有所应用。

激励熔断器仅可主动触发，若信号端出现故障，有无法切断高压电路的风险。因此主流方案为电力熔断器和激励熔断器串联，实现主动和被动保护功能。因此激励熔断器成为了高压系统中的纯增量部件。

激励熔断器与安全气囊工作原理类似，因此激励熔断器除传统熔断器厂商中熔电气、库柏西安以外，还有均胜电子、奥托立夫等安全气囊供应商，以及火药触发器生产商阿斯托特克。

智能熔断器有望成为下一步升级的方向。中熔电气在2022年推出无源智能熔断器，智能熔断器的结构相较于电力熔断器与激励熔断器串联的方案更为紧凑，减少了客户端的安装成本。库柏西安于2023年也注册了智能熔断器专利，处于跟进位置。

目前中熔电器拥有激励熔断器专利28个，已形成系列化产品提供多种解决方案。在激励熔断器产品的丰富度以及全面性上远超对手。价值量方面，400V车型单车电力熔断器单车价值量约130元，激励熔断器单价约80元。考虑到激励熔断器为纯增量，电力+激励熔断器单车价值量约200元，单车价值量提升约50%。

（3）薄膜电容用量、价值量均有所提升

薄膜电容具有耐高压、大电流、低杂散电感等优点，可以为高速开关器件快速补能，并吸收直流支撑（DC-Link）电路中的瞬时过电压，对高速开关器件硅IGBT或碳化硅MOSFET进行保护，通常应用在逆变器、OBC和DCDC的直流支撑电路中。

800V电磁兼容问题增加薄膜电容用量。在800V系统中，由于碳化硅开关频率更高，碳化硅逆变器的电磁兼容（EMI）问题更为严重｡滤波器主要由电容和电感元件组成，可滤除差模和共模杂波，消除车内的电磁干扰对其他电子设备的影响。为解决800V系统的电磁兼容问题，增加滤波电容是常见解决方案，因此800V系统中滤波电容用量会增加。

薄膜电容耐压以及容量要求提升。800V电驱系统耐压要求提升，且碳化硅器件应用推动电驱系统小型化，对薄膜电容也提出了高耐压、小型化、支持高波纹电流、高温化的要求。未来薄膜电容将继续通过介质膜薄化、优化蒸镀技术、材料和结构优化等方式满足800V系统的升级要求。800V系统下薄膜电容单价有望提升约5%~10%，同时EMI滤波需求提升，预计单车价值量有望提升约10%。

根据NE时代调研数据，2022年新能源乘用车市场中驱动逆变器用DC-LINK薄膜电容装机量达511.17万套，同比增长85.0%。供应商法拉电子、鹰峰电子、比亚迪、尼吉康、常州常捷市占率分别为35.4%、26.9%、17.9%、12.3%和4.7%，其中鹰峰电子从2021年的15.5%提升至2022年的26.9%。

（4）800V电池管理系统中AFE芯片用量增加

当电芯出现电压、温度和电流异常时，可能会发生热失控。电池管理系统（BMS）可以持续监控每个电芯的电压、温度以及电流状态，如果任何一项超过安全阈值，BMS会发出信号调整系统至安全状态。此外，BMS还可以平衡电池组中每个电芯的电量，最大化电池组的容量，同时使用冷却或加热系统调节电池组温度。优秀的BMS系统可以保护电芯并延长电芯的使用寿命。

电池管理系统（BMS）一般分为三部分：

电池管理单元（BMU）：作为BMS的大脑，做出保护决策并与主控单元通信。

电芯监控单元（CMU）：测量电芯的电压和温度，保持电芯电量的均衡，与BMU通信测量数据。

电池接线盒（BJB）：负责电流和绝缘测量、接触器的监控和控制、HV测量等。

模拟前端（AFE）位于电池监控单元（CMU），是包含传感器接口、模拟信号调理电路、模拟多路开关、采样保持器、ADC、数据缓存以及控制逻辑等部件的集成组件。AFE主要负责监测与采集各个电芯状态，支持BMS的计算。AFE需要在每一个串联节点监测电芯电压等参数，一个电池包通常由多个电芯串、并联组成，其中总电压与单体电芯电压决定了串联的电芯数量。

400V平台的串联电芯典型数量为96个，而800V平台的串联电芯典型数量为192个，因此800V平台模拟前端（AFE）用量会翻倍提高。

AFE的主要供应商有ADI、TI、ST、松下、NXP和瑞萨。其中ADI的产品线主要来自收购的凌力尔特和美信，瑞萨的产品主要来自收购来的Intersil。车规AFE产品的供应商主要为国外企业，ADI和TI占据了绝大多数市场份额。

国内企业中颖电子在研发车规级AFE芯片，预计将在2024年底推出产品。

随着800V车型价格带的下移，800V车型有望快速放量，渗透率逐步提升，车端电气系统部件存在多处升级。

800V电驱系统、小三电向高电压、高功率升级。主流供应商推出800V电驱系统、小三电解决方案，关注汇川技术、英搏尔、威迈斯、欣锐科技（汽车）。

800V电机漆包线绝缘和耐电晕要求提升。电磁线厂商布局高耐压厚漆膜和PEEK方案，关注精达股份、金杯电工。漆包线PEEK材料关注中研股份（化工）。

车端热管理系统升级，匹配快充高换热要求。高压快充下单位发热量较高，热管理系统中换热部件冷板等用量有望增加，空调压缩机向大功率、大排量方向转变，关注银轮股份（汽车）、奥特佳。

车端元器件匹配高电压、大电流要求。800V系统元器件继电器、熔断器、薄膜电容单车价值量显著提升，关注公司宏发股份、中熔电气（汽车）、法拉电子（电子）。

电池管理系统AFE芯片用量增加。800V电池包电芯串联数量是400V电池包的两倍，对应AFE采样芯片的用量提升，AFE芯片关注中颖电子（电子）。

新能源汽车销量不及预期：随着新能源车渗透率的不断提高，下游需求受宏观经济波动影响会加大，若需求减弱，可能导致相关公司业绩不及预期。

整车降价压力传导：随着高压快充车型价格带下移，整车厂传导压力至中游。若无法将降价压力传导或消化，可能对相关公司业绩产生不利影响。

竞争格局恶化：随着高压快充的快速放量，参与竞争的公司将有所增加，竞争加剧可能导致相关公司盈利能力下滑。

1.电动车电驱系统趋势：扁线、永磁、高压、高转速—动力电池与电气系统系列报告之（80） 20210803

2.快充将推动电池材料体系升级，并带来充电系统大功率与高电压趋势—动力电池与电池系统系列报告（93）  20220624

3.新能源车充电系统趋势：高电压、大功率和液冷—电池与电气系统（95） 20220710

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5.欧美充电桩市场快速增长叠加直流快充技术普及，充电桩产业链有望量利齐升    20230206

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报告中所涉及的投资评级采用相对评级体系，基于报告发布日后6-12个月内公司股价（或行业指数）相对同期当地市场基准指数的市场表现预期。其中，A股市场以沪深300指数为基准；香港市场以恒生指数为基准；美国市场以标普500指数为基准。具体标准如下：

◾股票评级

强烈推荐：预期公司股价涨幅超基准指数20%以上  

增持：预期公司股价涨幅超基准指数5-20%之间 

中性：预期公司股价变动幅度相对基准指数介于±5%之间  

减持：预期公司股价表现弱于基准指数5%以上

◾行业评级

推荐：行业基本面向好，预期行业指数将跑赢基准指数 

中性：行业基本面稳定，预期行业指数跟随基准指数

回避：行业基本面向淡，预期行业指数将跑输基准指数

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