
隨著800V高壓快充車型的放量,充電樁需要從功率、散熱和安全三個(gè)維度進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。其中,功率器件升級(jí)以及由此產(chǎn)生的散熱等安全問(wèn)題,是保障安全使用的重中之重。
根據(jù)中銀證券研究報(bào)告,充電模塊是充電樁的核心部件,在直流充電樁的成本構(gòu)成中,充電模塊的占比達(dá)到41%,其次為充電器(線)占比21%。充電模塊中,又以功率器件占比最高,功率器件的作用主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換和電路控制。
中銀證券表示,由于電機(jī)控制器會(huì)在直流母線電壓基礎(chǔ)上產(chǎn)生電壓浮動(dòng),當(dāng)直流母線電壓提升到800V,對(duì)應(yīng)的功率器件耐壓水平需提高至1200V左右。目前,主流的硅(Si)基IGBT耐壓等級(jí)在600-750V。因此,在800V電壓平臺(tái)下,原來(lái)400V平臺(tái)的硅基IGBT將不再適用高電壓路線。
隨著大功率充電樁滲透率提升,替換大功率器件成為必然。而相比硅(Si)基IGBT,碳化硅(Sic)MOSFET 具有高耐壓、低導(dǎo)通電阻、耐高頻和耐高溫的特性,可以有效提高電機(jī)的轉(zhuǎn)換效率和動(dòng)力輸出,保證電機(jī)的高效穩(wěn)定運(yùn)行,正成為大功率充電的核心器件。
同時(shí),根據(jù)焦耳定律,當(dāng)電流每提升1倍,發(fā)熱量便會(huì)增大4倍。因此,采用大電流快充會(huì)帶來(lái)較多的發(fā)熱,也對(duì)散熱提出了較高要求,需要更高效的散熱機(jī)制。根據(jù)西部證券研究報(bào)告,目前,液冷技術(shù)正快速成為大功率充電樁的主流散熱解決方案。與傳統(tǒng)直流充電槍相比,液冷槍線可以通過(guò)循環(huán)冷卻液將熱量快速導(dǎo)出,從而使槍線可以承受較高電流。
數(shù)據(jù)顯示,普通直流充電槍最大承受電壓為1000V,最大承受電流為250A,即最大輸出功率250KW;相比之下,大功率液冷充電槍最大承受電壓1000V,最大承受電流為800A,即最大輸出功率達(dá)800KW。
中信證券認(rèn)為,充電樁更新升級(jí)將拉動(dòng)相關(guān)配套零部件的迭代需求以及價(jià)值量提升,打開(kāi)遠(yuǎn)期成長(zhǎng)空間。根據(jù)中信證券預(yù)計(jì),到2027年,充電模塊市場(chǎng)空間將達(dá)347億元,年化復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)40%,其中功率器件市場(chǎng)空間有望達(dá)104億元。