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充电桩核心器件、安全防护显著受益

发布时间:2024-01-31 浏览量:2031

随着800V高压快充车型的放量,充电桩需要从功率、散热和安全三个维度进行技术升级。其中,功率器件升级以及由此产生的散热等安全问题,是保障安全使用的重中之重。

根据中银证券研究报告,充电模块是充电桩的核心部件,在直流充电桩的成本构成中,充电模块的占比达到41%,其次为充电器(线)占比21%。充电模块中,又以功率器件占比最高,功率器件的作用主要是用来实现电能转换和电路控制。

中银证券表示,由于电机控制器会在直流母线电压基础上产生电压浮动,当直流母线电压提升到800V,对应的功率器件耐压水平需提高至1200V左右。目前,主流的硅(Si)基IGBT耐压等级在600-750V。因此,在800V电压平台下,原来400V平台的硅基IGBT将不再适用高电压路线。

随着大功率充电桩渗透率提升,替换大功率器件成为必然。而相比硅(Si)基IGBT,碳化硅(Sic)MOSFET 具有高耐压、低导通电阻、耐高频和耐高温的特性,可以有效提高电机的转换效率和动力输出,保证电机的高效稳定运行,正成为大功率充电的核心器件。

同时,根据焦耳定律,当电流每提升1倍,发热量便会增大4倍。因此,采用大电流快充会带来较多的发热,也对散热提出了较高要求,需要更高效的散热机制。根据西部证券研究报告,目前,液冷技术正快速成为大功率充电桩的主流散热解决方案。与传统直流充电枪相比,液冷枪线可以通过循环冷却液将热量快速导出,从而使枪线可以承受较高电流。

数据显示,普通直流充电枪最大承受电压为1000V,最大承受电流为250A,即最大输出功率250KW;相比之下,大功率液冷充电枪最大承受电压1000V,最大承受电流为800A,即最大输出功率达800KW。

中信证券认为,充电桩更新升级将拉动相关配套零部件的迭代需求以及价值量提升,打开远期成长空间。根据中信证券预计,到2027年,充电模块市场空间将达347亿元,年化复合增长率超过40%,其中功率器件市场空间有望达104亿元。

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