主要车企布局800V高压平台及碳化硅SiC功率器件市场前景分析课件.pptx

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1、摘要摘要 2022年年预计为国预计为国内内800V电压电压平平台发台发展展元年元年,车企车企纷纷纷布纷布局局:目目前前小鹏小鹏汽汽车、车、广广汽埃汽埃安安、e平平台台、吉、吉利利极氪极氪、理想理想 汽车汽车、北、北汽汽极狐极狐等等车企车企已已经布经布局局了了800V快快充充技术技术,并有并有望望在在2021年底年底后后陆续陆续实实现量现量产产。车。车载载电源电源已已经开经开始始大规大规 模模的的应用应用SiC器器件件,同同时时汉汉车车型型已已经经搭搭载载SiC电电机机控控制制器器、蔚蔚来来ET7也将搭也将搭载载SiC电电机机控控制制器器,我我们们预预计计未未来来SiC 在在高高端车端车型型的电

2、的电机机控制控制器器领域领域渗渗透率透率将将会逐会逐渐渐提升。提升。800V电压平台电压平台下下,涉,涉及及到高到高压压的器的器件件都需都需要要升级升级,提高提高绝绝缘耐缘耐压压等级等级:我们我们认认为车为车载载电源电源、电动电动力力系统系统零零部件最部件最 受益受益于于800V电电压压平平台台升升级级,因因为为除去除去绝绝缘缘等等级级提提升升外,外,得得益于益于SiC器器件件的的应应用用,以以及及DC/DC升升压压器器新新部部件件的的引入引入,车载车载电源电源单单车配车配套套价值价值量量有望有望提提升;升;而而SiC器器件在件在动动力电力电机机控制控制器器的大的大规规模应模应用用也将也将助助

3、推其推其单单车价车价值值提升提升。此外的此外的 部件部件如空如空压压机、机、电电加热加热设设备,备,元元器件器件如如电容电容、继电继电器器、线、线束束、接、接插插件等件等都都有望有望受受益于益于耐耐压等压等级级要求要求的的提高提高,而单而单车配车配套价套价值值量有量有所所提升。提升。碳化碳化硅硅SiC器件器件具具有高有高频频率、率、高高效率效率、小体小体积积等优等优点点,800V电电压压平台平台升升级也级也是是其渗其渗透透率提率提升升动力动力之之一,一,未未来将大来将大 规规模模应用应用:我们我们认认为为SiC未来未来的的应用应用的的市场市场主主要集要集中中在电在电动动车领车领域域,2019年

4、年SiC全球全球市市场规场规模模为为9.84亿亿美美元,但元,但 到到2025年可达年可达48.32亿美元亿美元,行业行业未未来来5年年复复合增合增速速可达可达25.5%。新新能源能源车车中中OBC、DC/DC、电电机控机控制制器等器等都都已已 经经或或将大将大规规模的模的应应用用SiC器件器件,ST预预计计52%的的SiC器器件件将会将会应应用在用在汽汽车领车领域域,将,将会会是是SiC最大最大的的应用应用市市场。场。1 我国我国厂商厂商在在新能新能源源汽车汽车配配套领套领域域出货出货量量领先领先,积累积累了了丰富丰富的的量产量产经经验,验,有有望拓望拓展展全球全球市市场场:在在我国我国新新

5、能源能源汽汽车发车发 展的展的过程过程中中,我,我国国新能新能源源汽车汽车产产业链业链配配套公套公司司技术技术与与世界世界处处于同于同等等或近或近似似水平水平,而生而生产产经验经验相相对更对更加加丰富丰富,未来未来 有望有望获取获取一一定的定的全全球市球市场场份额份额。我们我们认认为只为只有有技术技术能能力强力强、产品产品过过硬、硬、生生产经产经验验丰富丰富及及良好良好客客户关户关系系的厂的厂商商才能才能 够在够在未来未来胜胜出。出。【投【投资建资建议议】我】我们们认为认为电电驱动驱动系系统及统及功功率半率半导导体行体行业业将充将充分分受益受益于于800V平台平台及及SiC器器件的件的应应用,

6、用,建建议关议关注注电驱动电驱动 系统系统公司公司:欣锐欣锐科科技、技、英英搏尔搏尔、精进精进电电动等动等,建议建议关关注功注功率率半导半导体体行业行业公公司:司:斯斯达半达半导导、中、中车车时代时代电电气、气、山山东天东天 岳。岳。我们我们认认为龙为龙头头公司公司的的市场市场竞竞争力争力将将会逐会逐渐渐凸显凸显,新技新技术术的应的应用用也会也会拓拓展行展行业业的发的发展展空间空间和和进入进入壁壁垒,垒,产产业链业链 龙龙头头公公司司以以及及配套配套爆爆款款车车型型的的公公司具司具有有较较好好的的投投资资价值价值,叠叠加加未未来来的的出海出海预预期期,看看好好产产业链业链配配套套企企业业的的长

7、长期发期发展。展。风险风险提示提示:新能新能源源汽车汽车行行业景业景气气度下度下行行风险风险、新能新能源源汽车汽车渗渗透率透率提提升不升不及及预期预期、电驱电驱动动系统系统行行业竞业竞争争加剧加剧、缺芯缺芯 影响影响汽车汽车产产量,量,供供给受给受限限、技、技术术与产与产品品迭代迭代风风险险、800V高电压高电压平平台及台及SiC器器件件的应的应用用不及不及预预期。期。2摘要摘要3目录目录1 1、800800V V元年,车企纷纷推出高元年,车企纷纷推出高压压平台平台电电动车动车2 2、800800V V平台下,涉及高压系统平台下,涉及高压系统部部件都件都需需升级升级3 3、碳化硅碳化硅SiSi

8、C C功率器功率器件件最受益于最受益于800V800V电压平台电压平台,行业行业增增长空间长空间广阔广阔4 4、投资建议及重点标的公司投资建议及重点标的公司41 1800V800V元年,车企纷纷推出元年,车企纷纷推出高高压平压平台台电电动动车车1.1 800V元年,车企纷纷布元年,车企纷纷布局局,SiC开开始始应用应用2022年年作为作为800V高压高压快快充元充元年年,各,各家家主机主机厂厂纷纷纷纷布布局局。目目前有前有6家车企家车企已已经布经布局局了了800V快快充充技术技术,并有并有 望在望在2021年底后年底后陆陆续实续实现现量产量产。目前目前,小鹏小鹏汽汽车、车、广广汽埃汽埃安安、e

9、平平台台、吉、吉利利极氪极氪、理想理想汽汽车、车、北北汽极汽极狐狐6家家 都已都已经布经布局局快充快充技技术。术。汉汉车型车型已已经搭经搭载载SiC功功率器率器件件、蔚、蔚来来ET7也将搭也将搭载载SiC器件。器件。图:图:家布局快充技术的车企平台家布局快充技术的车企平台51.2 小鹏汽车:超级小鹏汽车:超级充电充电在小在小鹏鹏汽汽车车1024科技节科技节上上,主,主要要介绍介绍了了4大方大方面面的内的内容容,分,分别别是:是:超超级补级补能能、智、智能能驾驶驾驶、智能智能机机器人器人、飞行飞行 汽车汽车。超超级级补能补能体体系,系,其其核心核心是是“超超级级充电充电”和和“全全面充面充电电体

10、系体系布布局局”两两方面方面的的融合融合,小鹏小鹏期期望在望在2023年年年年 内完内完成部成部署署。超级超级充电充电:在车在车、桩、桩、站站,三,三端端同时同时发发力,力,提提升超升超充充效率效率、降低降低充充电成电成本本。车。车端端:在在中中国首国首个个量产量产800V的的 高压高压碳碳化化硅硅平平台台,实实现现“充充电电5分分钟钟,续续航航200公里公里”,并并首首个个实实现现量量产产;桩端桩端:小小鹏鹏自自研研480kW高高压压超充超充 桩桩,从从10%-80%仅需仅需12分分钟钟,希,希望望率先率先量量产并产并规规模铺模铺设设,同,同时时注重注重轻轻量化量化设设计计;站站端:端:超超

11、充站充站的的自研自研储储能能 充电充电技术技术,一次一次储储满可满可以以满满足足30台车台车不不间断间断充充电,电,同同时拥时拥有有支持支持大大功率功率充充电的电的能能力。力。图:小图:小鹏超级快充技术鹏超级快充技术图:小图:小鹏鹏480kW高压超充桩高压超充桩61.2 小鹏汽车:补能小鹏汽车:补能体体系系布局布局小鹏小鹏的超的超级级补能补能体体系主系主要要布局布局两两大方大方面面:一一是是城市城市内内补能补能;二是二是高高速公速公路路周周边边和和高速高速公公路上路上的的补能。补能。现状现状:截截至至9月月30日,小日,小鹏鹏品牌品牌充充电站电站数数量达量达到到439座座,覆盖覆盖121个个城

12、城市;市;免免费充费充电电站数站数量量达到达到1648座,座,覆覆 盖盖221个城市。个城市。目标目标:2021年年年年内内,完,完成成中国中国所所有地有地级级市的市的小小鹏超鹏超充充体系体系基基础设础设施施建建设设;2022-2023年年,在完在完成成重点重点区区域域 内的内的基础基础设设施建施建设设以外以外,还会还会覆覆盖大盖大部部分县分县级级市的市的高高速公速公路路及周及周边边超充超充体体系布系布局局。图:图:小鹏超级补能体系布局小鹏超级补能体系布局71.3 广汽埃安:广汽埃安:石石墨墨烯烯超超级级快快充充电电池池广汽广汽集团集团发发布石布石墨墨烯超烯超级级快充快充电电池池:广广汽集汽集

13、团团董事董事长长曾庆曾庆洪洪在在2021年年1月月16日举日举行行的的“中中国电国电动动汽车汽车百百人人 会论会论坛坛”上上表示表示,石墨石墨烯烯超级超级快快充电充电池池,测,测试试可以可以在在8分钟分钟充充满满80%以上以上电电量,量,里里程达程达到到650公里公里,希希望望2021年年年底,全年底,全面面进行进行量量产。产。广汽通广汽通过过在在811、622电电池池的基础的基础上上增增加加1%-2%的石的石墨墨烯正负烯正负极极材料材料,来,来提高电提高电池池的充的充电速电速度、续度、续航航能力,能力,和能和能量密量密度度。图:广图:广汽石墨烯超级快充电池性能汽石墨烯超级快充电池性能81.3

14、 广汽埃安:广汽埃安:石石墨墨烯烯超超级级快快充充电电池池巨湾巨湾技研技研是是广汽广汽集集团内团内部部孵化孵化的的一家一家公公司,司,其其工作工作重重心在心在超超级快级快充充电池电池技技术术和和新新一代一代突突破性破性储储能技能技术术。在在2021年年4月月9日日“2021广广汽汽科技科技日日”上上,介绍介绍了了广汽广汽最最新的新的快快充技充技术术进展。进展。电芯电芯:采采用用的的三三维维石墨石墨烯烯材料材料,可以可以提提高电高电极极材料材料的的导电导电能能力,力,倍倍率充率充电电测试测试中中,满,满足足6C充充电电要求要求。涂覆涂覆 陶瓷陶瓷隔膜隔膜和和新型新型高高功率功率电电解液解液,可提

15、可提高高倍率倍率性性和热和热稳稳定定性性。电池电池系统系统:采用采用高高电压电压平平台台,可可以实以实现现快速快速充充电和电和高高续航续航里里程程;高高效散效散热热设计设计,可以可以保保证电证电芯芯在安在安全全的温的温度度区间区间运运行行。性能性能:电电池池系统系统可可进行进行6C倍率倍率充充电电,0-80%SOC充充电电仅需仅需8分分钟钟,30%-80%SOC充电充电仅仅需需5分钟分钟,车车辆辆 常年常年常温常温6C快充快充循循环可环可达达100万万公公里。里。图:广图:广汽快充技术电芯技术及性能汽快充技术电芯技术及性能图:广图:广汽快充技术电池系统技术及性能汽快充技术电池系统技术及性能91

16、.3 广汽埃安广汽埃安2021年年9月,石墨月,石墨烯烯超级超级快快充电充电池池首次首次搭搭载在载在2个版个版本本的的AION V车型车型上上,分分别别是是:6C的的 500km 续航续航版、版、3C的的 500km 续航续航版。版。9月月29日日,广汽广汽 AION V Plus正式上正式上市市。布局布局:目目标标在在2021年内年内布布局超局超过过100个个超超级快级快充充站,站,实实现充现充电电3-5分分钟钟,续,续航航500公公里里。6C快快充电充电池池系统:系统:最大最大电压电压900V最大最大电电流流500A0-80%SOC充电充电时时间间8分钟分钟3C快快充电充电池池系统:系统:

17、续航续航超超过过500km0-80%SOC充电时充电时间间为为16分钟分钟 30%-80%充电时充电时间间为为10分钟分钟采用采用双层双层液液冷系冷系统统;冬;冬标标验证验证完完成、成、性性能稳能稳定定可靠;可靠;兼容兼容现有现有快快充站充站图:广图:广汽汽的的6C快快充电池模拟包充电池模拟包10图:广图:广汽汽 AION V Plus1.4 e 平平台台 3.0e平台平台3.0四大四大亮亮点:点:安安全、全、高高效、效、智智能、能、美美学。学。安全安全:车车身身电池电池融融合赋合赋能能整车整车安安全,全,刀刀片电片电池池和车和车身身深度深度融融合,合,整整车的车的扭扭转刚转刚度度提升提升一一

18、倍。倍。高效高效:构构建建涵涵盖盖整整车车、系系统统到到零零部部件件高高效效设设计计开开发发体体系系,打打破破驱驱动动、充充电电、热热管管理理系系统统等等边边界界,从从实实际际应应用用场景场景出发出发融融合创合创新新。图图:e平平台台 3.0 全层级全层级高高校校设设计计开开发发体系体系111.4 e 平平台台 3.0:零部件零部件&系统系统在零在零部部件件方方面面,研研发发了了包包括括发发卡卡式式扁扁线线电电机机、高高息息脑脑功功能能电电机机控控制制器器、高高速速低低损损耗耗减减速速器器等等零零件件。发发卡卡式式扁扁 线电线电机,机,最最高效高效率率达到达到了了97.5%;高高性能性能电电机

19、控机控制制器器,模模块最块最大大效率效率达达到到99.7%;高高速速低损低损耗耗减速减速器器,最最 高效高效率达率达97.6%。在系在系统方统方面面,全,全球球首个首个推推出八出八合合一电一电动动力总力总成成,并,并采采四驱四驱架架构。构。八八合一合一电电动力动力总总成,成,最最大功大功率率达达270kW,综合综合效率效率达达到了到了全全球顶球顶级级的的89%。采。采用用的高的高性性能四能四驱驱架构架构,永磁永磁同同步电步电机机+异步异步电电机结机结合合,实,实现现“四四驱驱的动的动 力,力,两驱两驱的的能耗能耗”图图:e平台平台 3.0“八合一八合一”动力总成动力总成图图:e平台平台 3.0

20、 高性能高性能四驱架构四驱架构121.4 e 平平台台 3.0:电机升压充电电机升压充电技术技术全新全新一代一代 SiC 电控电控:e 3.0 平台平台推出了推出了全全新一代新一代 SiC电电控,控,采采用了用了自自主研主研发发的全新的全新 SiC MOSFET电电机控制机控制 模块模块、高、高性性能氮能氮化化硅陶硅陶瓷瓷以及以及集集成成 NTC 传感传感器,使器,使整整个个电电控控单元单元功功率密率密度度提升近提升近 30%,电,电流最流最大大支持支持 840A,电,电压最大压最大 1200V,电,电控最高控最高效效率达率达 99.7%。电电机机升升压压充充电电技术技术:e 3.0平台搭载平

21、台搭载800V超充平超充平台台,采采用用全全球球首首创创的的驱驱动动电电机机升升压压充充电电技技术术,基基于于刀刀片片电电池池、八合八合一电一电动动力总力总成成、宽、宽温温域高域高效效热泵热泵系系统,统,融融合创合创新新。性能性能:搭搭载载全新全新e平台高平台高端端车型车型,可实可实现现整车整车最最大续大续航航1000公里,公里,百百公里公里加加速最速最快快2.9秒秒,低低温温续航续航最最大提大提 升升20%,充电,充电5分钟,分钟,最最大行大行驶驶150公公里里。图:电图:电机升压充电技术架构机升压充电技术架构图图:SiC MOSFET电电机机控控制制模块模块131.4 吉利极氪吉利极氪极氪

22、极氪001采采用用的的浩浩瀚瀚架架构构具具备备400V和和800V两两种种电电压压架架构构。极氪极氪001基基于于吉吉利利最最新新研研发发的的SEA浩浩瀚瀚架架构构搭搭载载,同时同时其也其也是是该架该架构构下的下的首首款量款量产产车型。车型。极氪极氪001采采用用了了400V电电压压架构架构,并且并且搭搭载了载了具具有液有液冷冷温控温控管管理系理系统统的极的极芯芯“电电池池包高包高倍倍率充率充电电电电芯芯”,已已 能能达达到到 2.2C 的高的高充电倍充电倍率率,最,最大大充电充电电电流可流可达达到到 600A。充电充电效率效率:10%-80%SOC充充电电时间时间为为30分钟分钟;充电充电5

23、分钟分钟,NEDC续续航里航里程程可增可增加加120公公里里。图:极图:极氪氪001充电参数充电参数图:极图:极充测试充测试141.5 理想汽车理想汽车布局布局:理理想想目前目前正正在研在研发发高压高压快快充技充技术术,并,并计计划划于于2023年年推推出出Whale和和Shark两两个纯个纯电电平台平台,同年同年将将基于基于 平台平台推出推出高高压纯压纯电电动车动车型型。纯电纯电车型车型推推出节出节奏奏:在在2020Q3财财报报电话电话会会议上议上李李想表想表示示,在在400kW快快充技充技术术成熟成熟前前,理,理想想汽车汽车不不会推出会推出 纯电纯电车型车型。并表并表示示增程增程式式技术技

24、术在在大大型型SUV、MPV车车型型上,上,具具有有5-10年的领年的领先先优势。优势。400kW快快充充技术技术支支撑撑:1)800V 以上的以上的电电压平压平台台;2)500Ah 超级超级快快充充的国的国家家标准标准;3)4C 充电充电倍率倍率以以 上的上的电池电池。在在2023年理年理想想推出推出纯纯电车电车的的同时同时,一部一部分分用户用户就就立即立即能能体验体验到到400kW的充的充电电体验。体验。图:理图:理想汽车后续平台及车型推出计划想汽车后续平台及车型推出计划平台平台动力动力系统系统能源能源补充补充定位定位自动自动驾驶驾驶硬硬件件快充X增程式电动车慢充豪华SUVL4(标配)加油

25、快充Whale高压纯电动汽车慢充空间优先L4(标配)超快充电快充Shark高压纯电动汽车慢充性能优先L4(标配)超快充电15图:图:理想汽车电动汽车平台理想汽车电动汽车平台1.6 北汽蓝谷:北汽蓝谷:极极狐狐阿阿尔尔法法S HI版版北汽北汽极狐极狐采采用华用华为为快充快充技技术,术,充充电电10分钟,分钟,续续航航197公里。公里。2021年年4月月17日日,北汽北汽旗旗下的下的新新能源能源品品牌极牌极狐狐 发布发布了了智智能能豪豪华华电电动动轿轿车车北北汽汽阿阿尔尔法法S 华为华为HI版版,采采用用华华为为快快充充技技术术,充充电电10分分钟钟,续续航航197公公里里,30%-80%SOC充

26、充电时电时间间为为 15分钟。分钟。图:极图:极狐阿尔狐阿尔法法S华为华为HI版版图:极图:极狐阿尔法狐阿尔法S华华为为HI版高压超充测试版高压超充测试16172 2800V800V平台下,涉及高压系平台下,涉及高压系统统部件部件都都需需升升级级2.1 400V与与800V电压下整车系统架构基本一致电压下整车系统架构基本一致,或,或增增电电源源部件部件拓扑拓扑结构结构:如下如下图图所示所示,我们我们对对比发比发现现高压高压电电气系气系统统下下400V与与800V拓拓扑扑结构结构基基本一本一致致,没,没有有太大太大变变化。化。但若但若800V电压电压平平台的台的电电车能车能够够使用使用之之前前4

27、00V的直的直流流快充快充桩桩,则,则需需要在要在车车端增端增加加额外额外的的DC/DC转换转换器器进进行行升压升压,达,达到到800V及及以以上上才才能能够够对对动动力力电电池池进进行行充充电电。我们我们认为认为在在800V的情的情况况下,下,整整车成车成本本及充及充电电装置装置将将会更会更昂昂贵贵,800V部部件件在应在应用用初期初期更更适用适用于于高档高档跑跑车车/SUV等等,中低中低端端车型车型在在较长较长时时间内间内采采取取400V电电压压平台平台仍仍将是将是较较为经为经济济的选的选择择。图:图:400V高压电气拓扑结构高压电气拓扑结构图:图:800V高压电气拓扑结构高压电气拓扑结构

28、18192.1 此外高压零部件此外高压零部件及及元元器器件件需更需更提提升升耐耐压压等等级级,要要求求明明显显提提升升部件耐压等级部件耐压等级驱动及电源驱动及电源部件部件运动版车辆运动版车辆电机电机Electric motor(rated voltage)300/600逆变器逆变器Inverter DC/AC420/800DC/DC转换器转换器Voltage converter DC/DC800/42012充电机充电机Charger AC/DC230/450/800电池电池Battery420/800部件耐压等级部件耐压等级能量转换部件能量转换部件运动版车辆运动版车辆传统汽车电传统汽车电子系统

29、子系统12Power distributor配配电器电器420/800Cable线缆线缆420/800Connector连连接接器器420/800Isolating elements绝绝缘器件缘器件420/800Relays/contactors继继电电器器/接接触器触器420/800部件耐压等级部件耐压等级元器件元器件运动版车辆运动版车辆Power semiconductor功功率率半半导导体体650/1200Capacitors电容电容460/880Resistors电阻电阻460/880Inductors电感电感460/880Relays/contactors继继电电器器/接接触器触器4

30、60/880Fuses保保险险丝丝460/880Current sensors电电流传流传感感器器12Position sensors位位置置传感器传感器12Temperature sensors温温度度传感器传感器12部件耐压等级部件耐压等级驱动及电源驱动及电源部件部件运动版车辆运动版车辆压缩机压缩机Compressor300/600加热器加热器Heater36/300电泵电泵Electric pumps12转向转向Steering12除去除去可能可能新新增增DC/DC升升压压部件部件之之外,外,在在原本原本的的整车整车高高压电压电气气架构架构中中直接直接与与高压高压系系统直统直接接连接连接

31、的的子系子系统统部件部件 如:如:动力动力电电池系池系统统、动、动力力系统系统(电机电机、电机电机控控制器制器)、电、电源源系统系统(DC/DC、OBC、PDU)以及以及车车内的空内的空 调压调压缩机缩机、加热加热系系统等统等需需要提要提升升部件部件耐耐压等压等级级。在这在这些子些子系系统部统部件件提升提升耐耐压等压等级级从从400V平平台台升至升至800V平平台台后,后,其其所采所采用用的元的元器器件及件及材材料如料如:线缆线缆、连接连接 器、器、继电继电器器、保、保险险丝、丝、电电容、容、电电阻、阻、电电感及感及功功率半率半导导体等体等耐耐压等压等级级需提需提升升至至800V及及以以上。上

32、。我我们认们认为为为了为了保保 证产证产品的品的质质量,量,在在应用应用初初期设期设计计时将时将有有可能可能需需要更要更高高的耐的耐压压等级等级的的部件部件来来满足满足绝绝缘安缘安全全冗余冗余度度的要的要求求。图:部图:部件件耐耐压压等等级级2.2 800V趋势下快充电池的需趋势下快充电池的需求求将将会会加速加速在在400V电压平电压平台台下,下,当当前前E/E电气电气架架构下构下较较难突难突破破500A,即即200kW以以上的上的快快充。充。但但升级升级到到800V电压电压之之后后200kW快快充充电流电流可可减少减少一一半至半至250A,800V电压电压平平台有台有望望使快使快充充功率功率

33、突突破至破至350kW。同时同时,根,根据据Future eDrive-Technologies的的测测算,算,在在800V平台平台下下100kwh的的电电池有池有望望减重减重达达25kg,减重减重 的效的效果较果较为为明显。明显。我们我们认认为为在在800V电电压压平平台台应应用用的的趋趋势势下下,快快充充将将会会成成为为纯纯电电动动车车重重要要的的功功能能,从从400V转转向向800V可以通过可以通过 更多更多的电的电池池串联串联在在一起一起解解决电决电压压提升提升问问题,题,但但更重更重要要的是的是电电池能池能够够承受承受大大功率功率充充电电(2.2C以上以上)的同的同时时保保 持较持较

34、长的长的寿寿命,命,以以及大及大功功率充率充电电下的下的散散热问热问题题,这,这都都有较有较大大的挑的挑战战。图:图:800V电压平台有望使快充功率突破至电压平台有望使快充功率突破至350kW20图:减图:减重能力重能力2.3 车载电源行业或车载电源行业或充充分分受益受益于于新新增增的的DC/DC升升压产压产品及品及SiC的的应用应用因为因为动力动力电电池电池电压压平台平台已已经升经升级级到到800V,当当前前的的OBC、DC/DC及及PDU等等电电源产源产品品都需都需要要从从400V等级提等级提 升至升至符合符合800V电压平电压平台台的应的应用用,SiC器件器件由由于其于其优优异的异的特特

35、性也性也将将开始开始大大规模规模的的应用。应用。除此除此之之外外,直直流流快快充充桩桩原原本本输输出出电电压压等等级级为为400V,可可直直接接给给动动力力电电池池充充电电,但但动动力力电电池池为为800V后后其其电压电压 不再不再能够能够继继续充续充电电,因,因此此需要需要一一个额个额外外的升的升压压产品产品使使400V电压电压能能够上够上升升到到800V,进进而而给动给动力力电池电池进进行直行直 流快流快充。充。我我们认们认为为,在,在此此技术技术方方案下案下,这个这个器器件需件需要要能够能够满满足大足大功功率充率充电电的功的功率率,因,因此此其价其价值值量相量相比比传统传统DC/DC要要

36、更更大,大,而而电源电源企企业也业也将将充分充分受受益于益于此此升升压压DC/DC产产品品的配的配置置。图:图:800V高压电气拓扑结构高压电气拓扑结构212.3 电机控制器在电机控制器在800V平台下平台下由由于于SiC的的应应用用,价价值值量量将将有较有较大大提升提升在在800V电压平电压平台台下,下,根根据据ST测测试数试数据据,SiC器件器件损损耗显耗显著著低于低于IGBT,在在常常用的用的25%的的负负载下载下其其损耗损耗低低于于IGBT 80%。我我们们认为认为碳碳化硅化硅器器件件在在800V电电压压平平台台下下具具有有显显著著的的优优势势,将将会会很很快快的的推推展展开开来来。此

37、外此外,由,由于于目前目前SiC MOSFET单管器单管器件件的价的价格格仍为仍为Si IGBT价格价格的的3-5倍倍,而功而功率率器件器件是是电机电机控控制器制器中中最最 重要重要的器的器件件之一之一,因此因此也也会带会带来来电机电机控控制器制器价价值量值量的的提升。提升。电机控电机控制制器器控控 制板属制板属于于12V 低压部低压部件,在件,在800V应用下应用下 基本没基本没有变化有变化22电机控电机控制制器器驱驱动板需动板需要承载要承载800V的电压,的电压,及使用及使用功率器功率器 件,价件,价值量将值量将 有较大有较大的提升的提升SiC器器件性能在件性能在750V电压下显著优于电压

38、下显著优于IGBT23碳化硅碳化硅SiCSiC功率器件最受益于功率器件最受益于800800V V电电压平压平台台,行行业业增增 长空间广阔长空间广阔3 33.1 第三代功率第三代功率半半导导体体器器件件根根据据器器件不件不同同应应用用范范围围有有所所差别差别功率功率器件器件根根据其据其不不同的同的特特性有性有不不同的同的应应用范用范围围。器件器件特性特性Features适用适用场景场景Si HV MOSFET中高功率、高压、高频、单器件最高功率几kWSMPS,服务器、通讯、DC/DC、低功率电机控制、OBC、充电桩IGBT极高功率、高压、中高频率(高至50khz)高压电机控制、UPS、焊接、感

39、应加热、主驱动SiC MOSFET极高功率、高压、高频、高温要求高功率DC/DC、UPS、充电站、主驱、OBC GaN晶体管晶体管极高频率 80 kH,中高功率(单器件高至几千瓦)SMPS、通讯电源、DC/DC、OBC、LiDAR 24图:不图:不同器件的功率水平同器件的功率水平3.2 SiC未来的应用的市未来的应用的市场场主主要要集集中在中在电电动动车车领领域域,保保持持高高速速发展发展SiC市场市场未未来将来将能能够保够保持持高速高速发发展,展,根根据据ST数据数据,2019年年SiC全全球市球市场场规模规模为为9.84亿美亿美元元,但,但到到2025年可年可 达达48.32亿美亿美元元,

40、其中,其中52%的将会的将会应应用在用在汽汽车领车领域域。其其中中细分细分市市场复场复合合增速增速,充电充电桩桩领域领域可可达达到到70.4%,商商 用车用车领领域域可可达达46.5%,HEV/EV领领域域可可达达34.1%。图:图:SiC应用领域及细分市场复合增速应用领域及细分市场复合增速25图:图:SiC全球市场规模全球市场规模3.3 SiC器件材料本身拥器件材料本身拥有有更更好好的的特性特性在新在新能源能源汽汽车电车电机机控制控制器器当中当中,电力电力转转换是换是通通过控过控制制IGBT的开的开关关来实来实现现的。的。IGBT受材受材料料本身本身的的局限局限,较较难难 工作工作在在200

41、以上以上。高功高功率率密度密度的的电机电机控控制器制器需需要高要高效效的电的电力力转换转换效效率和率和更更高的高的工工作温作温度度,这,这对对功率功率器器件也件也 提出提出了更了更高高的要的要求求,如,如:更低更低的的导通导通损损耗、耗、耐耐高温高温、高导高导热热能力能力等等。而基而基于碳于碳化化硅硅(SiC)单单晶材晶材料料的功的功率率器件器件,具有具有高高频率频率、高效高效率率、小、小体体积等积等优优点(比点(比IGBT功功率率器件小器件小70%-80%),),已已经经在特在特斯斯拉拉 Model 3 车型车型中中得得到了到了应应用。用。在右在右下图下图的的参数参数对对比中比中,SiC材材

42、料的料的性性能显能显著著优优于于Si及及GaN。图图:SiC单晶材料功率器件的优势单晶材料功率器件的优势图:材图:材料性能对比料性能对比,SiC材材料性能更优料性能更优263.4 因因此此SiC材料制材料制成功率器件后性能优势明显成功率器件后性能优势明显SiC MOSFET的的开开关损关损耗耗显著显著低低于于Si IGBT(下图下图黄黄色区色区域域为损为损耗耗大小大小),),SiC二二极极管反管反向向回复回复损损耗低耗低且且基基 本不本不随温随温度度变化。变化。SiC MOSFET的的Rds(on)导导通电通电阻阻低且低且基基本不本不随随温度温度变变化化,反反向恢向恢复复时间时间也也相相比比S

43、i MOSFET有有优优势。势。273.5 根据电压平台不根据电压平台不同同,SiC应用后电车可获最应用后电车可获最大大4%-8%的的效率提升效率提升根据根据ST意意法法半半导导体体资资料料,SiC器器件件相相比比硅硅基基的的IGBT能能够够有有更更小小的的体体积积。在在400V电压平电压平台台下下,SiC能能够够比比IGBT器器件拥件拥有有2-4%的效率的效率提提升升,而而在在750V电电压压平台平台下下其其提提升升幅度幅度则则可可 增大增大至至3.5%-8%。图图:400V和和750V电压平台下,电压平台下,SiC器器件的效率提升程度件的效率提升程度283.6 SiC可在新能源可在新能源车

44、车中中多多个个零零部部件件处处替替代代IGBT,获获得得更更佳佳性能性能正是正是由于由于SiC器器件件极好极好的的特性特性,SiC可以可以在在混合混合动动力及力及纯纯电动电动车车中大中大范范围的围的应应用用,可可以应以应用用的部的部件件包括:包括:DC/DC直直流流变压变压器器、DC/DC升压升压器器、OBC车车载载充电充电器器以及以及动动力电力电机机控制控制器器。我们我们认为认为SiC器器件件已经已经开开启了启了在在新能新能源源汽车汽车领领域的域的大大规模规模应应用用。根根据欣据欣锐锐科技科技公公司公司公告告,公,公司司生产生产的的车载车载电电 源大源大部分部分都都使用使用SiC器器件件。图

45、图:SiC主主要会在车载电源和电机控制器领域应用要会在车载电源和电机控制器领域应用图:各图:各种封装形式种封装形式的的SiC器件器件29304 4投资建议及重点标的公司投资建议及重点标的公司4.1 欣锐科技:欣锐科技:受受益益于于800V趋势,趋势,车车载载电电源源龙龙头头将将保保持持高高速发展速发展公司公司自自2006年初年初进进入新入新能能源汽源汽车车产业产业,专注专注新新能源能源汽汽车车车车载载DC/DC变变换器换器和和车载车载充充电机电机(统称统称为为车载电车载电源),源),在在车载车载电源电源和大功和大功率率充电充电领域领域积累了积累了丰丰富的富的研发研发及产业及产业经经验验。此外此

46、外公司还公司还拓拓展了展了氢能氢能与燃料与燃料电电池业池业务务,核心核心产品产品主主要为要为大大功率功率DC/DC变变换器换器产产品,品,产产品可品可应应用于用于燃燃料电料电池池乘用乘用车车、客、客车车、专、专用用车等。车等。公司公司目前目前已已经能经能够够提供提供车车载电载电源源二合二合一一或三或三合合一的一的方方案案,公公司的司的产产品主品主要要配套配套吉吉利汽利汽车车、某、某新新能源能源龙龙头公司头公司(如(如:DM-i系系列列车型车型)、小、小鹏鹏汽车汽车、东风东风本本田、田、广广汽本汽本田田、现、现代代汽车汽车等等国内国内外外知名知名整整车厂车厂商商,目目前前公司绝公司绝 大大多多数

47、产数产品品已经已经应应用用SiC功率功率器器件件。我们认我们认为为公司公司进进入入2021年以来收入年以来收入及及毛利率毛利率开开始恢始恢复,复,随着未随着未来来配套配套车型车型的上量的上量,盈利盈利水平水平将进一将进一步步恢复。恢复。2.631.601.820.851.700.520.631.111.282.001.900.270.160.070.06-0.83-1.530.040.0727.0417.7616.8419.2819.1710.50-3.31-0.464.0421.00-50510152522.3320303322110-1-1-2-22018Q42019Q2-0.012019

48、Q4-0.152020Q22020Q4-0.342021Q2营业总收入归属母公司股东的净利润销售毛利率(%)31图图:欣:欣锐科技收入及利润(单位:亿元)锐科技收入及利润(单位:亿元)图图:车载电车载电源解决方案源解决方案4.2 英搏尔:立足自英搏尔:立足自主主,收收入入迅速迅速增增长长,SiC控控制制器器已已经经交交样样2.210.830.762.37-0.01-0.16-0.17-0.18-0.28-0.05-0.030.090.120.020.1520.940.66 11.697.110.74 12.640.96 14.070.46 9.260.961.0413.141.7619.682

49、5.5320.7905101520.02602530-10112233英搏英搏尔尔是是国国内少内少数数具备具备新新能源能源汽汽车动车动力力系统系统自自主研主研发发、全、全工工艺生艺生产产能力能力的的领先领先企企业,业,可可以为以为车车企提企提供供包包括括驱驱 动总成动总成、电源电源总成总成,以及以及驱驱动电动电机、机、电机控电机控制制器、器、充电充电机等动机等动力力域核域核心模心模块产品块产品。公司公司产品产品已实已实现现从从A00级、级、A级、级、B级、级、MPV、SUV等等全全系乘系乘用用车型车型量量产配产配套套,单,单车车配套配套产产品价品价值值量也量也有有效提效提升升,乘乘用用车单车单

50、个个电机电机控控制制 器配器配套价套价值值不足不足3000元元,现在现在装装车的车的多多合一合一动动力总力总成成(含(含电电源系源系统统)产)产品品单车单车配配套价套价值值最高达最高达10,000元。元。此外此外SiC器器件因件因其其导通导通电电阻小阻小,开关开关速速度快度快的的特点特点,运用运用单单管并管并联联技术技术才才能发能发挥挥其最其最优优特性,特性,我们我们认认为英搏为英搏 尔拥尔拥有单有单管管并联并联技技术,术,其其也将也将在在SiC时时代拥代拥有有一定一定的的优势优势。目前目前公公司的司的SiC电电机控机控制制器器已已经经给给美美国国福特福特、一汽一汽 大众大众交样。交样。“集集

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