800V技术升级下的零部件市场空间有多大？

RIO电驱动 2023-02-28

传统400V架构下，永磁电机在大电流以及高转速的情况下易发热退磁，整体电机功率难以提升，这为800V架构提供了切入契机，可实现相同电流强度的条件下提升电机功率。800V架构下，电机面临两大要求：轴承防腐蚀和增强绝缘性能。

电机：扁线+油冷，以提高电机功率密度和效率

技术路线趋势：

1.电机绕组工艺路线：扁线化。扁线电机指的是采用扁平铜包线绕组定子的电机（特指永磁同步电机），和圆线电机相比，扁线电机具有小尺寸、高槽满率、高功率密度、良好的NVH性能以及更好的热传导和散热性能等优势，可更好顺应在高电压平台下对轻量化、高功率密度等性能追求，同时可缓解当轴电压较高时击穿油膜形成轴电流导致的轴承腐蚀问题。

2.电机冷却技术趋势：油冷。油冷解决水冷技术的劣势，降低电机体积，提高功率。油冷的优势在于油品具有不导电、不导磁，具有更好的绝缘性能，可以直接接触电机内部组件。相同工况下，油冷电机的内部各温度比水冷电机的内部温度要低约15%，便于电机散热。

上图左：扁线电机和圆线电机的性能对比

上图右：水冷和油冷的升温曲线

电控：SiC替代方案，展露性能优势

提升效率，降低功耗，缩减体积。随着电池800V高电压工作平台的推进，对电驱电控相关零部件提出了更高要求。

据弗迪动力相关数据，碳化硅器件在电机控制器产品的应用有以下优势：

可提升电控系统中低负载的效率，使整车续航里程增长5-10%；

提升控制器功率密度，由Si控制器18kw/L提升至45kw/L，有助于小型化；

占比85%的高效区效率提高6%，中低负载区效率提高10%；

碳化硅电控样机体积缩减40%，可切实提升空间利用率，助力小型化发展趋势。

上图：SIC器件的影响提升

电控空间测算：市场规模或达25亿元，三年CAGR189.9%

对800V车型下的电机控制器进行空间测算，我们假设：

一辆高压平台下的新能车配备一套电机控制器或一套电驱总成；

单车价值量：以2021年英搏尔年报所公布的相应产品的营收/销量进行所得为1141.29元/套。考虑到未来碳化硅器件在电控产品领域的普及推进会带来产品单位价值量的提升，我们假设22年单价为1145元/套，并逐年提升。

根据我们测算，2025年800V平台下，电动控制器国内和全球市场空间分别为11.54亿元和24.86亿元，22-25年CAGR为172.02%和189.98%。

上图：高压平台下电控产品市场空间

车载电源：SiC器件应用，助力800V发展

提升产品性能方面：相较于传统硅MOS管，碳化硅MOS管拥有导通电阻小、更高耐压、高频特性好、耐高温以及极小结电容等优良特性。与配备Si基器件的车载电源产品（OBC）相比，可提升开关频率，减少体积，缩减重量，提升功率密度，增加效率等。如：开关频率提升了4-5倍；体积缩减2倍左右；重量减少2倍；功率密度从2.1提升至3.3kw/L;效率提升3%+。

SiC器件应用，可助力车载电源产品顺应高功率密度、高转换效率以及轻量化小型化等趋势，更能适配快充需求和800V平台发展。SiC功率器件应用在 DC/DC也可带来器件的耐高压、低损耗和轻量化。

创造市场增量方面：为能够适配原有传统的400V直流快充桩，搭载800V电压平台的车端须额外配备DC/DC转换器，将400V升压至800V，以进行动力电池的直流快充，这进一步提升了DC/DC器件的需求。与此同时，高压平台也促使了车载充电机的升级，为高压OBC带来了新增量。

上图左：SIC功率器件对比SI功率器件优势（在车载充电机OBC产品）

上图右：800V高压电气拓扑结构

车载电源空间测算：25年空间超30亿元，22-25年CAGR翻倍

对800V车型下的车载电源产品（DC/DC转换器&车载充电机OBC）进行空间测算，我们假设：

一辆新能车配备一套DC/DC转换器+一套车载充电机OBC或者配备一套车载电源集成产品；

车载电源产品市场空间=新能车销量×相应产品的单车价值量；

单车价值量：以欣锐科技2021年报对应产品的营收/销量所得。其中，DC/DC转换器为1589.68元/辆；车载OBC为2029.32元/辆。

根据我们测算，2025年800V平台下，DC/DC转换器国内和全球市场空间分别为15.88亿元和34.22亿元，22-25年CAGR分别为170.94%和188.83%；车载充电机OBC国内和全球市场空间分别为20.27亿元和43.69亿元，22-25年CAGR分别为170.94%和188.83%。

上图：高压平台下DC/DC转换器/车载充电机OBC市场空间

继电器：高电压趋势下的量价提升

高压直流继电器是新能源汽车的核心部件，单车用量在5-8个。高压直流继电器是新能源车的安全阀，在车辆运行时进入连接状态，在车辆发生故障时可将储能系统从电器系统中分离。目前，新能源汽车需要配备5-8个高压直流继电器（包括1-2个主继电器，用于在出现事故或者电路出现异常情况下紧急切换高压回路；1个预充电器，用于分担主继电器的冲击负载；1-2个急速充电器，主要用于突发电路异常等情况下隔离高压；1-2个普通充电继电器；以及1个高压系统辅助机器继电器）。

上图：新能源车及直流充电桩继电器分布

继电器空间测算：25年30亿元空间，22-25年CAGR超2倍

对800V车型下的继电器进行空间测算，我们假设：

高电压新能车需配备5-8个继电器，因此我们选择均值，单车需求量为6个；

考虑未来高压继电平台推广带来直流继电器单车价值量的提升，我们假设22年单价200元/个，并逐年提升；

根据我们测算，2025年800V平台下，高压直流继电器市场空间接近30亿元，CAGR=202.6%。

上图：高压直流继电器的市场空间

薄膜电容：新能源领域的首选

薄膜替代电解成为新能源领域的首选。新能源车电控系统的核心部件是逆变器。如果母线上的电压波动超过允许范围，会对IGBT造成破坏，因此需要用电容器对整流器的输出电压进行平滑、滤波并吸收高幅值脉冲电流。在逆变领域，通常需要采用抗涌浪电压能力强、安全性高、寿命长、耐高温的电容，薄膜电容更能满足上述要求，因而成为新能源领域首选。

单车用量逐步增加，薄膜电容需求将远高于新能源车行业增速。高压化的新能源车平台需求占比提升，而配备高压快充的高端电动车一般需配套2-4个薄膜电容，薄膜电容产品将比新能源汽车面临更大需求。

上图：薄膜电容器在新能源车中的使用

薄膜电容器需求：高压快充带来新增量，22-25年AGR=189.2%

对800V车型下的薄膜电容器进行空间测算，我们假设：

薄膜电容依据不同车型及电机功率价格有所差别，功率越大价值越高，售价也相应越贵，假设均价为300元；

高压快充的新能车单车需求为2-4只，我们假设平均单车需求量为3只。

根据我们测算，2025年800V快充车型带来的薄膜电容器空间为19.37亿元，CAGR=189.2%

上图：快充下薄膜电容器的市场规模

高压连接器：用量和性能的提升

高压连接器就好比是人体的血管，其作用就是将电池系统中的能量源源不断的传送到各个系统。

用量方面。目前整车系统架构仍以400V为主，为满足 800V 快充，800V到400V 的 DC/DC电压转换器需求提斯，从而增加连接器用量，因此800V架构下新能源车的高压连接器ASP将大幅提升。我们预计单车价值量约3000元（传统燃油车单车价值量约1000元）。

技术方面。高压系统对连接器的要求包括：

具备高电压、大电流性能；在各种工况下实现等级较高的防护功能；

具备良好的电磁屏蔽性能。因此为满足800V趋势下的性能需求，高压连接器的技术迭代是必然。

上图左：高压连接器与三电的关系

上图右：高压连接器在整车的分布情况

熔断器：新型熔断器渗透率提升

熔断器是新能源汽车的“保险丝”。熔断器就是指当系统中的电流超过额定值时，产生的热量将熔体熔断，达到断开电路目的的一种电器。

新型熔断器渗透率提升。激励熔断器由电信号触发激励装置，使其释放储存的能量，通过机械力快速产生断口并完成大幅故障电流的灭弧，从而切断电流，实现保护动作，对比传统熔断器，激励电容器具有体积小、功耗低、载流能力强、抗大电流冲击、动作快速、保护时机可控的特点，更加适配高电压体系。在800V 架构的趋势下，激励熔断器市场渗透率将快速提升，预计单车价值量将达到 250元。