报告出品/作者：广发证券、陈子坤、纪成炜、李靖
以下为报告原文节选
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一、 提升电动车补能效率：换电及大功率充电
换电及大功率充电有望提升电动车补能效率 。2020年新能源汽车占汽车销售总量5.4%，2021年占比13.4%，2022年1-6月占比21.56%。新能源汽车步入快速发展阶段。截至2021年年底我国新能源汽车保有量784万辆（公安部数据），充电桩保有量达到261.7万台（中国电动汽车充电基础设施促进联盟EVCIPA数据），车桩比3:1。根据EVCIPA发布的《2021中国电动汽车用户充电行为白皮书》统计，由于目前充电桩一桩难求，等待时间长且难以预测，并且快充桩暂时无法实现充电全过程的高功率覆盖，实际中充50%电的时间往往远大于半小时，影响用户补能效率。解决方法除了增设充电桩外，还需提升补能速度。我们认为换电和大功率充电是两种有效解决路径，新能源汽车厂家为提升用户使用体验，纷纷布局公共换电及大功率充电设施。
（一）新能源汽车与充电桩的比例为 3:1
新能源汽车市场高速发展。2021年中国新能源汽车销售352.1万辆，同比+157.57%，2022年1-6月新能源汽车销售260万辆，同比+115.6%。新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）指出要深入实施发展新能源汽车国家战略，以融合创新为重点，突破关键核心技术，推动我国新能源汽车产业高质量可持续发展，加快建设汽车强国。2022年3月国家发改委、国家能源局印发的《十四五现代能源体系规划》中提到，至2025年，新能源汽车销量占比达到20%左右。2020年新能源汽车占汽车销售总量的5.4%，2021年占比13.4%，2022年1-6月占比21.56%。新能源汽车步入快速发展阶段。
充电补能面临一桩难求的困局。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟（EVCIPA）数据，截至2021年底全国充电桩保有量达到261.7万台，同比增长50%以上。其中公共充电桩114.7万台，同比+42%，私人充电桩47万台，同比+68%，充电站建设快速推进。根据公安部数据，截至2021年年底我国新能源汽车保有量784万辆，而充电桩保有量仅为261.7万台，车桩比约3:1，距离车桩比1:1仍然有不小差距。
国家发改委、国家能源局在《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》中指出充电基础设施体系要适度超前、布局均衡、智能高效，到十四五末，能够满足超2000万辆电动汽车充电需求。EVCIPA预测，2022年将新增190万台车随车配建充电桩，随车配建充电桩保有量达到337万台，新增公共充电桩54.3万台。
（二）核心痛点在于补能慢 ：充电 50% 时间远大于半小时
充电慢是补能核心痛点。目前的充电方式主要有交流慢充和直流快充。交流慢充充电设备内不配备功率转换器，充电时间在6-8小时左右。慢充虽然一定程度降低电池损耗，但是超长的充电时间与营运车和商用车的重时间特性相矛盾，因此多用于私家充电桩场景。目前多数的公共充电桩已采用快充模式，直流充电桩内置功率转换模块。根据EVCIPA发布的《2021中国电动汽车用户充电行为白皮书》统计，快充桩是99.3%的用户首选，超87%用户倾向选择120kW及以上大功率充电桩。但是由于目前充电桩一桩难求，等待时间长且难以预测，并且快充桩无法实现充电全过程的高功率覆盖，实际中充50%电的时间往往远大于半小时。而正常情况下，一辆汽油车的补能时间约为5分钟，对比之下，用户补能效率有所影响。解决方法除了增设充电桩外，充电速度也需要得到质的提升。目前针对充电慢有两种解决路径：换电和大功率充电。
二、实现大功率充电：大电流和高电压
（一）大电流超充面临散热挑战，高电压需车端桩端略有改动
充电桩P（充电功率）=I（电流）×U（电压），要减少充电时间，提升充电功率，只需保障电压和电流其中一项不变，增加另一项即可。由此实现大功率超充有两种路线：大电流和高电压。
在衡量电池充电快慢时，常使用充电倍率（C）表示，指电池在规定时间充电至其额定容量时所需要的电流值，数值上等于额定容量的倍数，即充电倍率（C）=充电电流/电池额定容量。例如3C代表在给定电流强度下，1小时充电300%，即20分钟充电100%。电池的负荷则使用SOC衡量，数值上定义为剩余容量占电池容量的比值，当SOC=0时表示电池放电完全，当SOC=1时表示电池完全充满。
大电流超充面临散热挑战。特斯拉、极氪等采用的都是400V+大电流模式实现超充，即保持电压不变，通过增加电流提升充电效率。在此模式下，电流提升1倍，散热增加4倍，大电流使得电路部件容易产生较高热损失，为热管理系统带来较大负担。特斯拉V3使用水冷散热，极氪极充桩则装备全系统液冷散热技术。
大电流高功率充电并不能实现充电过程全覆盖。根据42号车库测试的特斯拉V3结果，其仅能在10%~30%左右的SOC情况下实现200kW以上的充电功率，超过30%后直线下滑。
高电压的实现相较大电流更为容易。800V平台系统保持电流不变，电压加倍，实现两倍能量输入车辆，充电速度更快。相较于大电流，高电压架构电流更少，电缆和电线可以做得更小更轻；同时，高电压模式下热量损失更少，也不需要复杂的热管理系统为电池提供最佳温度，性能和续航里程都将改善。在车端若按照高压架构平台，电动车的电池包、电驱动、空调等均需重新适配；桩端的改造只需把原本低压的部分换成耐高压模块，整体改动较少，成本相对可控。总体来看，电动车800V平台是目前车企实现超充的主流选择。
（二）特斯拉 V4 峰值电流近 900A 、极氪 001 峰值电流 550A+
1 、特斯拉
特斯拉是大电流超充模式的代表企业。特斯拉于2012年开始布局超充，最早高压供应链尚不完善，特斯拉选择大电流直流实现超充。据特斯拉中国充电团队官微，特斯拉于2021年在国内推出大电流超级充电桩V3，充电15分钟最高实现250km续航。
V3采用液冷技术，相比V2对线缆部件进行了针对性升级，全新的电子元器件可实现多车型同时充电且不分流。相比来看，充电区间20%~80%，V3、V2所需时间分别为22分钟、32分钟，V3提速明显。
同时，特斯拉推出在途电池预热功能，在用户使用车载导航至超级充电站时，其车辆会智能提前加热电池，以确保在到达充电站时车辆电池温度达到最适合充电范围，进一步缩短平均充电时间。从第一代超级充电桩V1至第三代超级充电桩V3，峰值电流增至600A+，最大功率从90kW提升至250kW，充电效率保持行业前列。
特斯拉V4 或将推出。Elon Musk曾在2021年6月透露，充电桩输出功率目标是350kW，如果V4可以通过大电流路径实现最高功率350kW，那么在400V电压下，峰值电流将接近900A，未来特斯拉或将推出更高性能的充电桩。
2 、极氪
极氪2021年推出的极氪001采用400V电压架构，搭载具有液冷温控管理系统的极芯电池包，最高能实现2.2C的高充电倍率，峰值充电功率220kW以上，峰值电流550A+。极氪在Z-Talk补能专题活动中透露，2021年9月极氪能源第一批自建充电站在杭州落成，截至2022年7月31日，充电网络累计已覆盖全国64城396站（不含专用场站），包括极充站、超充站、轻充站三种不同功率满足用户不同场景需求的充电站。其中，极充站配备的240-360kW超大功率极充桩：采用全系统液冷技术，电流输出比同规格液冷枪线增大30%；抢线更轻，用户操作更加方便，极充桩液冷枪线设计相比普通国标枪线使用重量减少35%；支持即插即充和无感支付。在极充站内补能，极氪001可实现30分钟SOC从10%到80%，其中超长续航单电机WE版车型可实现充电5分钟，NEDC续航增加120km。超充站配备单枪60-120kW超充桩，可柔性分配功率并适配多种车型。
（三）新势力推出 800-1000V 高压平台车型
1 、小鹏G9:800V 高压SiC 平台+480kW 快充桩
电驱、散热、电池及落地情况：2021年11月小鹏G9在广州车展首次亮相，具有X-EEA3.0电子电气架构，搭载XPower 3.0动力系统，益于高压SiC技术、电机磁场及减速器优化，电驱系统最高效率可达95%以上，G9可以支持最高480kW的超级快充。同等电池容量下，续航相比400V平台车型提升5%以上。该车采用充电枪液冷散热技术，IP65级密封等级与内置安全监测芯片可共同保障安全。小鹏G9新车将搭载容量为98kWh的三元锂电池，提供两种版本续航，CLTC工况续航分别为702km和650km。
超充桩与超充网络：据小鹏超级补能发布会，截至2022年8月15日，小鹏自营超充站上线799座，目的地充电站上线201座，覆盖全国所有地级行政区。公司将在2022年下半年开启全新一代超级充电桩布局，逐步构建800V/480kW超充网络。480kW高压超充桩的充电枪采用液冷散热技术，通流能力可达670A+，5分钟可充200公里，12分钟可从10%充到80%。小鹏全新一代超级充电桩落地并实现大规模布局后，充电速度与加油几乎相近，用户体验得到大幅度改善。
2 、广汽埃安：800V 高压平台+6C 充电倍率+480kW 超充桩
电池系统包含3C 、6C 两个版本：据2021年4月广汽科技日，广汽集团展示其超级快充电池技术，分为3C和6C两个版本电池系统。①3C超级快充电池系统：续航超过500km，0%-80%电量充电时间16分钟，30%-80%电量充电时间10分钟，采用新型液冷系统，散热效率提升1倍。②6C超级快充电池系统：最大电压可达900V，最大充电电流超过500A，可实现0%-80%电量充电时间8分钟，30%-80%电量充电时间5分钟，车辆常温6C快充循环可达100万公里。
高压电驱动系统：埃安在高压电驱动系统中采用了基于多层扁铜线绕组电机技术、多媒介电机冷却结构、高速旋转元件的寿命与可靠性研究、高功率密度新型绕组结构电机单元等技术，采用广汽高速高功率密度电机设计方法，突破了高速电机设计瓶颈。
超充车型及落地：广汽2021年9月推出的AION V Plus70，采用3C高倍率快充技术，搭载400V常规电压平台，峰值充电功率超过200kW，30%-80%充电时间为10分钟。AION V Plus 6C车型配备最高900V电压平台，搭载超倍速电池，实现6C超级快充，具有702km超长续航，搭载埃安自主研发的高效高压电驱动总成，该总成采SiC技术应用、E-Drive智能控制算法、X-Pin电机技术和NVH等优化技术。
超充桩及超充网络：广汽埃安A480超充桩，通过先进液冷技术，严格控制发热，实现480kW充电功率（峰值1000V/600A），可根据电池BMS、电网和充电环境通过云端智能调度搭配柔性充电，抢线采用轻量化液冷线缆，更灵活轻便。2022年4月，广汽埃安位于广州南大干线的首个超级充换电中心正式落成，其中配备A480超充桩，广汽埃安计划2022年内在广州市辖区内建成220座充电站，到2025年增加至1000座，实现1.5km半径覆盖。广汽埃安计划未来将超级充电站拓展到全国约300个城市，基本实现对地级及以上城市的全覆盖。
3 、岚图800V 高压平台+4C 电芯+360kW 超充桩
800V 高压及超级快充技术：据东风汽车2021年9月品牌秋季发布会，岚图汽车现场展示自研800V高电压平台及超级快充技术。岚图800V高压超充技术系统的动力电池和电力设备均为800V，包括超级快充系统、超低系统能耗、高性能电池、SiC电驱总成等部分，无冗余升压装置并支持无线充电。整车高性能电池搭载4C电芯，在360kW超级充电桩的加持下，可做到充电10分钟，续航400公里充电速率可提升125%。同时，该系统凭借 SiC电驱三合一应用技术，实现同电量下续航5%的提升。
该技术还支持800V 11kW无线快充，充电效率高达92.3%。
4 、理想：计划于2023 年推出Whale 和Shark 两个纯电平台
据理想汽车2020Q3财报会议，在400kW快充技术成熟前，理想汽车不会推出纯电车型。理想汽车目前在研发高压快充技术，计划纯电平台和高压纯电动车型同年推出。据2022中国电动汽车百人会论坛，理想汽车提到480kW超充平台+850V高压平台+4C电池以及车-桩-云闭环服务网络。理想汽车计划到2025年在全国建成超过3000个超级快充站，形成十纵十横高速公路快充网络，接入36条国家级高速公路，实现90%高速公路里程覆盖。计划于2023年推出Whale和Shark两个纯电平台。
三、海外大功率充电桩发展快于中国
目前中国各家800V高压平台车型量产仍未落地，配套的大功率超充桩网络还处
在建设过程中。对比来看，海外Ionity和Electrify America已经分别在欧洲和北美铺
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