
隨著800V高壓快充車型的放量,充電樁需要從功率、散熱和安全三個維度進行技術升級。其中,功率器件升級以及由此產(chǎn)生的散熱等安全問題,是保障安全使用的重中之重。
根據(jù)中銀證券研究報告,充電模塊是充電樁的核心部件,在直流充電樁的成本構成中,充電模塊的占比達到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實現(xiàn)電能轉換和電路控制。
中銀證券表示,由于電機控制器會在直流母線電壓基礎上產(chǎn)生電壓浮動,當直流母線電壓提升到800V,對應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耐壓等級在600-750V。因此,在800V電壓平臺下,原來400V平臺的硅基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、低導通電阻、耐高頻和耐高溫的特性,可以有效提高電機的轉換效率和動力輸出,保證電機的高效穩(wěn)定運行,正成為大功率充電的核心器件。
同時,根據(jù)焦耳定律,當電流每提升1倍,發(fā)熱量便會增大4倍。因此,采用大電流快充會帶來較多的發(fā)熱,也對散熱提出了較高要求,需要更高效的散熱機制。根據(jù)西部證券研究報告,目前,液冷技術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,液冷槍線可以通過循環(huán)冷卻液將熱量快速導出,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800KW。
中信證券認為,充電樁更新升級將拉動相關配套零部件的迭代需求以及價值量提升,打開遠期成長空間。根據(jù)中信證券預計,到2027年,充電模塊市場空間將達347億元,年化復合增長率超過40%,其中功率器件市場空間有望達104億元。