【导读】进入2021年后高压快充路线受到越来越多主机厂的青睐，先是现代、起亚等国际巨头发布800V平台，之后比亚迪、长城、广汽、小鹏等国内主机厂也相继推出或计划推出800V平台，高压快充体验将会成为电动车市场差异化体验的重要标准。
方正电机、金田股份、蓝海华腾也在800V方面有所布局。方正电机基于800V碳化硅平台等驱动电机，目前已有客户项目定点，正在开发之中，预计将于2022年第三季度量产。此外，金田股份研发生产的800V高压电磁扁线产品已通过部分车企认证，是国内极少数具备800V高压平台电磁扁线量产能力的厂家。另外，蓝海华腾与国内大型主机厂已经在规划高压800V系统，SIC项目正在进行预研，目前已开发800V高压的IGBT。
从不同的实践来看，高压快充能够在更宽范围内实现最大功率充电，更能匹配未来快充需求。高压快充能够有效解决电动车里程焦虑、快速充电问题，已成为未来补能技术演进新趋势，相应的800V高电压平台车型及高压大功率超充网络正处于加速布局阶段。
根据测算，2025年，国内搭载800V架构的新能源汽车99.9万辆，3年CAGR=270.9%，全球搭载800V架构的新能源汽车215.3万辆，3年CAGR=189.2%。
“上车”高压需要“系统工程”
与新能源车未来主流的技术路线到底是纯电，还是混动一样，在纯电动汽车补能领域里，也一直存在着技术路线之争——究竟是800V高压平台“超充”还是换电模式。
有消费者为了“赌未来”选择了可以换电，也可以充电的纯电动汽车，那为何不能有人购买既可实现800V“充电5分钟、续航200公里”，同时兼容400V平台充电的高压平台车型呢？
一旦三五年后，大部分充电桩都支持 800V 高压、高功率充电，此时选购的所谓“期货”产品，无异于是走在大部分用户的前列。怕只怕，在短短的三五年内，新能源汽车行业有新的技术诞生，让用户购买的“期货”成了落后产品。
“之前，纯电动汽车的高压系统，几乎都是400V，只因为电控的核心元件，硅基 IGBT 普遍承受不了太高的电压，同时考虑其它元器件的耐受程度而定。”张羽强调，车辆从400V转向800V高压平台是一项“系统工程”。
尽管目前，硅基 IGBT已经可承受超过1000V的高电压，但考虑到耗损低、高频好等特性，800V高压平台车型普遍以SiC（碳化硅） MOS代替硅基 IGBT，“要知道，SiC元件要比普通的硅基IGBT贵上至少3倍。”
他打趣说道，即便800V高压平台能让整车工作电流减半，有利于节省线材、铜料。但节省的线材、铜料价钱，甚至不足以填上SiC 相比 IGBT高出的差价，“800V高压平台能让车辆轻量化，但降本增效还得打个问号。”
除此之外，车辆电池包高压系统迭代为800V时，整车匹配的电机、电控、空调系统等等，都需要相应匹配到800V电压下工作，以获得最高的工作效率、能量转换效率。
因此，对整车零部件供应链而言都是一大挑战，大量新的元器件、电气设备需要与新的技术平台磨合，稳定性有待验证。同时，在短期内造成供应链成本上涨，最终将体现在售价上。
800V高压快充激活SiC市场
800V高压平台加速落地，2022-2023年快速上量有望激活SiC一池春水。800V高压快充平台为解决里程焦虑的破局者，国内外车企从2021年起掀起一轮800V平台车型发布潮，国内造车新势力及传统汽车厂商旗下的智能电动品牌纷纷入场，以抢攻大功率快充高地。伴随高压平台逐渐落地，具有耐高压、低阻抗、无拖尾电流等优势的SiC有望成为首选。
原料降价叠加优异性能，SiC有望突破成本藩篱，SiC MOSFET或将于2023H2达到价格甜蜜点，带动更多车端逆变器应用。
基于碳化硅电驱动系统可降低4.43%的典型城市工况行驶电耗的假设，由于Si方案提高续航需增加电池容 量并在一定程度上增加电耗，因此若等效SiC方案的续航，Si方案需明显提高电池容量，从这一方面来看SiC方案可以节约电池容量扩大所带来的成本提升。若SiC晶圆价格年降10%左右，则有望在2023H2获得正的成本节约值，SiC MOSFET 6寸晶圆价格3518美元/片时整体效益达到平衡。
此外，我们也进行了行驶电耗降低4.43%情况下不同电池容量及续航里程情况下碳化硅方案成本节约测算。在2022年的SiC和Si的单车成本差距水平下，电池容量在70kWh以上的车型如果系统效率提升可达6%以上，SiC方案会更具有成本优势；2023年叠加原材料价格下降的趋势，系统效率提升4%以上即可使得提效节约的成本覆盖SiC器件成本。
需求测算假设：由于行业对800V渗透率意见不一，我们参考NE时代给出的800V渗透率并给予一定浮动，后文我们将在其他应用测算的市场空间合计基础上，给予各车型800V渗透率±15%的弹性测算，提供国内碳化硅器件整体区间指引。
碳化硅坐上新能源快车
早在2022年初，派恩杰创始人黄兴黄总就在公开采访时表示，因为整个新能源和光伏风电储能市场的爆发，功率半导体供应短缺严重，不仅是体现在IGBT上的短缺，也体现在碳化硅功率器件上。
IGBT缺货对于碳化硅来说是个机会，更多客户愿意更早更快的去导入碳化硅。也预测2022年，是碳化硅行业是上量爬坡的一年。
特别是在汽车应用这个领域，目前根据一些车厂的做法，基本上2-3辆车就会用一片6寸碳化硅晶圆，如果一家车厂的年销量是20来万辆，就需要10万片晶圆，平均月需求8000-9000片，而目前来，全球最大的碳化硅代工厂也没有这样的产能。
近期，特斯拉上海超级工厂扩建的事件也成为行业人士重点关注的话题。此前，有不少消息传出，由于销量不断增长，特斯拉将在中国建设第二工厂，但最新消息称从特斯拉内部相关人士处获得的准确消息是“是扩产，非第二工厂”。
即便如此，据多个信息交叉显示，特斯拉已明确计划上海工厂扩产，今年将增加45万辆的年产能。
据报道，2021年特斯拉在全球的交付量为93.6万辆，上海超级工厂共交付车辆48.413万辆，担负了特斯拉全球销量的一半以上。4月底，特斯拉发布了2022年1季度财报。数据显示一季度交付新车310048辆。特斯拉CEO埃隆·马斯克曾多次强调扩大产能是公司的核心决策。特斯拉计划尽快提高产能，在未来几年，预计汽车交付量将实现50%的年均增长。
近日，又有媒体爆料，“特斯拉不仅会扩建二期工厂，还有三期工厂计划，将特斯拉上海总产能提高到200万辆”。
对于特斯拉扩产的情况，化合物半导体杂志的主编陆敏先生在朋友圈写到：如特斯拉总产能从当前50万辆提升到200万辆，对应碳化硅衬底需求接近100万片/年。
虽然对于200万辆的预期，特斯拉内部相关人士表示说“我们目前离100万辆产能都差一截，200万辆哪有那么容易”。但目前可见的二期扩产带来的碳化硅需求增长将超过15-20万片。
国内汽车市场今年来碳化硅车型也开始集中上市，除了已量产的比亚迪汉外，蔚来ET7已推出市场，小鹏G9将于今年年内上市，吉利与梅赛德斯合作的smart精灵#1也已经开始预售。
与此同时，光伏、风电及消费电源等市场也进入需求旺盛期。
虽然目前全球碳化硅衬底及晶圆都已进入快速扩产周期，不久前wolfspeed位于美国纽约州莫霍克谷（Mohawk Valley）的8英寸 SiC 制造工厂也已正式开业，但也有业内人士对记者表示，“根据之前负责的多个产品迁移到大尺寸晶圆生产线的经历来看，新的晶圆生产线磨合时间大多超过预期，良率和成本往往也需要更长的时间来达到前期规划”。
国内市场，目前可以看到国内SiC行业发展还是略慢于国外，而且SiC产业链本身也没有Si的成熟，加工制造和设计开发的难度也比Si基的大，目前国内能提供高质量SiC MOS芯片的企业还屈指可数。
目前，国内衬底端仍处于6英寸衬底良率、产能爬升阶段，其次从芯片厂商角度，设计公司还要看代工产能情况，受限于能分到的代工产能，芯片IDM厂家实际可实现稳定批量生产的企业也寥寥，此外SiC MOSFET 和二极管通过车规级验证也是一个较高门槛。上述种种因素累加，可以预见未来较长一段时间内碳化硅芯片也将出现较大缺口。
如此看来，当前情况对国产碳化硅产业链来说，是危也是机。国内企业已经步入扩产快车道，需抓住时间窗口期，不断提升技术能力，沉淀内力。快速实现国产器件上车，提高国产替代能力！
来源：贤集网
免责声明：本文为转载文章，转载此文目的在于传递更多信息，版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请联系小编进行处理。
推荐阅读：
NAND Flash售价季跌约20-24%，铠侠：未来持续减产
