2024年当下新能源车渗透率提升的关键在哪里？

补能效率的提升成为新能源车渗透率提升的关键

新能源车补能效率仍有提升空间：当前可能处于渗透率提升的第三阶段

新能源车作为试图取代燃油车的新事物，渗透率的提升主要取决政策（免购置税，路权等）、成本（平价）、体验（补能、加速、智能化等）三大要 素。 新能源车2020-2021年开始的平价周期推动了第二波的渗透率提升，彼时续航能力提升成为卡点，带来了高能量密度电池的产业趋势。我们认为新 能源车渗透率的提升可能进入第三阶段，补能效率成为新的关键因素。

通过“北京消协”微信公众号、北京市消协网站向消费者发放问卷后的结果：2023年超80%消费者最关注的新能源车问题是充电等配套问题。

新能源车充电效率仍有提升空间：以特斯拉V2充电桩为例，在电量50%以外时功率出现明显下降，带动整体充电时间的延长。更高功率的V3充 电桩相比V2的充电时间明显缩短。

燃油车和手机补能的借鉴：燃油车补能效率领先新能源车

新能源车的补能本质是补充能量，燃油车是以补充化学能方式，新能源车是以补充电能的方式的方式。 燃油车的补能是物理过程，新能源车的补能是电化学过程，化学过程慢于物理过程，意味着燃油车的补能效率快于电车。 燃油车补能效率高于新能源车：从存量角度，我们预计燃油车单个加油枪服务约165辆车，新能源车扣除私人桩的影响后，我们测算单公共桩平均服务5.3辆 车（存量）。从单车补能时间上看，我们认为新能源车也普遍低于燃油车。

不同于电车补能设施民营为主，燃油车补能设施（加油站）大多数是国有的。 从盈利模式上看，加油站主要依赖于批发价和零售价差，批发价和海外油价挂钩，零售价是政府定区间；电车补能设施的盈利取决于充电/换电的服务费，而 服务费是大多由政府限定上限。 按照我们选取的车型对比，新能源车每km使用成本低于燃油车。

燃油车和手机补能的借鉴：电池技术的进步和换电的限制推动手机从换电走向快充模式

智能手机的发展经历了换电到充电、到快充时代，一方面是依赖于电池技术进步，同时手机的换电模式的推广受制于电池大小等标准难以统一化、防水 防尘困难、与一体成型设计相违等问题。  发展初期阶段，镍氢/锂电池容量低和充电较慢，“换电”模式成为主流。 2010-2019年钴酸锂电池的能量密度的提升带来了整体容量增加的充电阶段，2019年以后电池快充技术的发展带动了快充模式到来，目前有可以支持 100W的功率手机。

燃油车和手机补能的借鉴： 2023Q1全球智能手机平均充电功率是34W

全球手机充电功率提升推动力是消费者对补能效率提升的诉求，我们认为快充渗透率提升快有电池总成本占手机比例较小的原因。 根据 Counterpoint Research报告，全球手机平均充电功率从18Q1的18W提升至2023Q1的34W，假设手机带电量是15wh，那么对应约2.3C倍率。  根据 Counterpoint Research报告，2023Q1全球将近80%的智能手机具备10W以上的快充功能；中国智能手机品牌平均快充功率在 50W 以上。

燃油车和手机补能的借鉴：国产手机凭借补能效率的优势形成差异性竞争优势

我们认为国产手机凭借在补能效率上的优势，与苹果、三星等手机形成了差异性竞争优势。 苹果为代表的补能体系相对国内厂商进度缓慢，iphone 15充电功率是20W。 国内手机充电功率有跨入到100W的，OPPO 在23年3月发布了100W功率的双口超级闪充充电器，华为mate 60支持66W超充。

新能源车补能形式分类：主要分为充电和换电模式，按照场景又分为固定和移动等形式。充电和换电各有优劣：充电在成本上占优，换电在效率上占优。换电还面临难以统一标准化的问题，尚未大规模普及。

新能源车当前补能以充电模式为主：新能源车补能从早期的换电转向当前的充电模式

新能源车补能从早期的换电转向当前的充电模式，一方面是电池技术的进步，另一方面是下游车集中度低导致难以统一标准化电池。  早期的新能源车商用车为主+电池快充倍率低（大多为0.3C），充电面临技术瓶颈+补能时间长的困顿，国家电网2011年确定了“换电为主、插 充为辅、集中充电、统一配送”的运营模式。  2014年国家电网确立：“主导快充、兼顾慢充、引导换电、经济实用”的原则 。 2020年之后，新能源车乘用车市场的发展+电池快充技术进步，政策规划：快充为主、慢充为辅的高速公路和城乡公共充电网络，鼓励开展换电 模式应用。

800V快充渗透率有望逐步提升

800V高压是提升补能效率有效方式：充电功率的提升成为缩短补能时间、提升效率的关键

新能源车充电倍率当前落后于智能手机：我们预计当前智能手机较多处于2C左右倍率，新能源车按照100kW的充电速率，对应是约1.3C理论 倍率水平（假设80kWh带电量的车） 。 消费者对补能效率提升的需求+电池技术的进步，充电功率提升是大概率事件。

2023年是800V高压爆发之年：2023年渗透率较低

快充和超充处于渗透率的早期阶段：根据中国高压快充产业发展报告《2023-2025》，预计国内2023年大于等于800V车型的渗透率约3%， 2026年有望是20%渗透率，对应290万辆新能源车。 800V高压的渗透率提升依赖于车、桩、电网三者协同，是系统性的工程。

2023年是800V高压爆发之年：SiC有望降低电耗、提升效率，往往和800V高压搭配使用

SIC有望降低电耗、提升效率，全系800V架构车型往往会增加SiC模块作为对IGBT的替换，SiC的耐压更高，更为合适800V体系 。SiC具备耐高压、高频、高功率属性，在电动汽车中主要应用于电驱动系统。与IGBT相比，SiC器件体积可以缩小到1/3以上，重量也可减少40%以上。  搭配SIC的车型比例相对较少：根据NE 时代，23年1月SiC新能源乘用车销量约4.48万辆，占比15.4%，其中SiC配套最多的车型是Model Y、 Model 3和蔚来ET5。

2023年是800V高压爆发之年：超充车型陆续发售

2023年是超充车型上市的爆发之年，国内车企更积极。小鹏、智己、理想、广汽等车企2023年陆续推出800V车型。 特斯拉在Cybertruck 上也计划配备800V系统。 马斯克在特斯拉2023年Q3股东大会上表示，Cybertruck 电动皮卡将配备 800V 架构。 Model 3/Y虽然不是800V架构，但通过提升常规下250A电流至最大600A也实现了快充的功能，V3 超级充电桩的充电功率峰值可达 250 kW，V4最大支持350kW。 比亚迪2015年量产了800V高压平台，2021年发布包含800V充电技术的e 3.0纯电平台。其海豹、元plus、海豚是该平台生产。

800V产业趋势带来的中长期变化

高功率和电网配电间矛盾增大：无近忧、但有远虑

充电站与电网的交互是随机波动、无序的。快充会加剧电网配电系统和充电间的矛盾 。 总量无近忧，有远虑：未来按照3亿辆新能源车，每天50km，大约5kWh电量，对应15亿度电，占据国内每天用电比例约二十分之一。截止23年底国内新能源车保有量 约0.2亿辆，我们预计用电占比影响可能小于0.5%。 结构上充电高峰加剧电网高峰扰动：充电带来的电量波动和日常用电具备时间重合性，长期看，会加剧电荷的峰谷波动，尤其是快充带来的功率的波动更大，更加剧了 峰谷的波动。根据中国电科院，十四五期间，国网公司区域电网负荷最大峰谷差率有望达到36%。

从传统的稳定可控的电源-随机变化负荷转向随机变化电源-随机变化负荷，难度增大。快充等的发展会加剧电网配电系统的矛盾 。 加大负荷峰谷。根据国家电网测算，通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足5%的峰值负荷需要投资4000亿元。以2025年广东电网为例，若 减少3%尖峰负荷，可延缓电源及配套电网投资约170亿元。

高功率和电网配电间矛盾增大：储充融合有望解决充电和电网随机交互带来的难点，但投资增大

充电站与电网的交互是随机波动，有效解是储能融合，长期看，光储充可能是一个途径，但是面临IRR提升难的难点。 储充：储能可以为电力负荷提供缓冲，平抑超充带来的波动、减少配网的改造，且储能还可利用峰谷电价差的收益降低投资成本。 光储充：政策对光储充等形式给与补贴。杭州《关于加快推进绿色能源产业高质量发展的实施意见》，按照光(风、氢、水)储充一体化”示范项目，按照不超过项目实际投资额 （设备、外购技术及软件投入）的30%对投资主体给予补助，最高不超过3000万元。 2021年，特斯拉中国光储充一体化超级充电站在拉萨落成。

800V超充渗透率提升带来的变化之一：高压化、高热传导零部件和材料的升级

超充/快充往往带来的是电压、电流的双增，驱动零部件和材料的升级。 系统零部件需要高压化来适应更高的电压架构，包括整车零部件的高压化以及电池系统高压化； 大电流带来的高热量带动充电系统和电池系统热管理升级，以及电池材料的升级。

新的补能体系也在发展中： 新能源车补能体系在空间上的效率和找桩时间上仍有不足

新能源车依赖于充电设施的密度增大来提升补能空间上的效率，但仍面临空间效率利用不高、找桩时间长等问题，移动充电应运而生 。 中国消费者协会发布的《新能源电动汽车消费与公共充电桩使用情况调查报告》显示，无固定车位、场地有限、物业不允许等限制了常规的补能，移动式充电 约束相对较小。 2023年6月《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》中提出，推广普及机械式、立体式、移动式停车充电一体化设施。移动充电机器人具备自 动寻车、精准停靠、机械臂自动插枪充电、自动驶离、自动归位补能等功能。

报告节选：

编辑：火腿肠