電車續航焦慮本質是充電焦慮

油車在高速上40每隔公里有一個加油站，加油時間5分鐘，這是油車沒有續航焦慮的底氣

電動車續航1000公里和續航500公里，只要充電不方便，充電時間長，都會存在有續航焦慮

而普及充電樁設施以及實現快充以縮短充電時間，是解決充電焦慮的唯一途徑一方面，燃油車停售表在為電車的普及下達最后的通牒

另一方方面，充電不夠便利依舊是電車續航致命的缺點。車企有能力造出1000公里續航的汽車，充電樁設施的普及依靠基礎建設及資本投入，而高壓快充則依靠技術突破

所以高壓快充成了電車突破的瓶頸難題

◆總述

目前，主流車企紛紛布局高壓快充車型， 2026年預計800V以上高壓車型銷量將過半。但我國適配高壓快充的高壓充電樁數量不足

為適應未來大功率高壓快充發展趨勢，主流車企及充電運營商已經開始布局大功率快充樁。但高壓快充對充電樁的高效性和安全性都提出了更高的要求，在設備方面亟需采用更耐高壓、 耐高溫、安全的新型器件。

碳化硅對比傳統硅材料優勢突出，為高壓快充樁發展帶來新機遇

半導體材料已發展至第三代，碳化硅作為第三代半導體材料優勢突出，具有禁帶寬度大、 電子遷移率高、擊穿電壓高、導熱率高等特性。

在高壓快充的趨勢下，碳化硅器件的運用能有效解決充電樁設備目前亟需采用更耐高壓、耐高溫、安全的新型器件的痛點，降本增效實現電動車快速充電。

從效率角度看，與傳統硅基器件相比，碳化硅模塊可以增加充電樁近30%的輸出功率，并且減少損耗高達50%左右。同時，碳化硅器件的抗輻射特性還能夠增強充電樁的穩定性。

從成本角度看，碳化硅能夠有效提高單位功率密度，減小模塊體積并簡化電路設計，對降低充電樁產品成本起到重要作用。

但目前，在充電樁市場里SiC尚處于導入階段，2021年碳化硅在直流充電樁的充電模塊滲透率僅17%。預計到2025年中國充電樁行業的SiC滲透率可達35%

在高壓快充的大背景下，“SiC”+“800V”組合逐步成為新能源車企和充電樁樁企的布局熱點

預期未來隨著成本的降低，SiC在充電樁市場的滲透率將進一步提升，并快于整車市場

以盛弘股份、英杰電氣、許繼電氣、科士達、英可瑞、易事特、優優綠能、華為為代表的眾多充電樁制造企業、新能源車企及電力設備企業已將碳化硅運用到產品當中

◆碳化硅在其他電力設備中亦被廣泛應用

鑒于碳化硅材料在高電壓下的優良性能，碳化硅材料在新能源汽車、光伏逆變器等產業都有極為理想的應用前景。

未來隨著新能源汽車以及光伏產業高壓驅動，碳化硅器件市場規模還有巨大成長空間，在電力設備行業中將有更大的應用。

◆實現快充的兩種形式（高壓&大功率）

充電功率越大，充電時間越短。根據P=UI （功率=電壓x電流），實現大功率充電可以通過增大充電電流和提高電壓兩種方式：

增大充電電流：即提高單體電芯的最大充電電流，需要對電芯的材料體系和結構進行升級，降低電池在快充過程中產熱和析鋰，避免引起熱失控等安全問題。

以特斯拉Mode13為代表，最大充電電流可達到700A,可實現31分鐘充80%的電量

提高電池系統電壓：以保時捷為代表，電壓平臺從400V提升至800V,最大電流僅為334A的情況下，實現22.5分鐘從5%充電至80%的電量

由于增大電流會使得能量損失嚴重，轉化效率低，且對熱管理系統造成較大負擔，因此高壓大功率更有效率。

◆主流車企布局高壓快充車型

2020年保時捷首次推出支持800V高壓快充的Tycan后，全球車企加快研發高壓快充車型，補電時間向10min以內邁進。廣汽、小鵬、北汽、東風、長安等均已推出基于800V及以上高壓平臺的高端車，且快充性能可以達到“充電10min續航增加200km左右”。

例如廣汽埃安在2021年4月發布的6C超快充系統，最大電壓達800V，最大電流大于500A，只需8min即可完成0%-80%SOC的充電3。

2026年預計800V以上高壓車型銷量將過半。

目前800V高壓平臺車型已經成為當前頭部車企布局的主力，2023年滿足3C以上高壓快充的高端車型將密集上市

隨著高壓快充車型的加快增長，高壓快充充樁不斷布局。

根據華為測算，要實現5min以內快充，充電樁功率須向480kw演進。

主流車企及充電運營商已經開始布局大功率快充樁。

如：國網快充樁招標中，80kw充電樁占比已從2020年的 63%下降至 2022年的 37%，

而160kw 和240kw分別從 35%和1%上升至57%和4%，并已開始布局480kW的大功率快充樁

◆高壓快充樁面臨多重挑戰

包括充電模塊在更高電壓下的承受能力，在更大電流和更高開關頻率下的散熱能力和能量損耗，在惡劣條件下的安全和穩定性問題，以及來自建設規劃與運營商等多方的成本控制要求等。這些難題對充電樁的高效性和安全性都提出了更高的要求。因此在設備方面，亟需采用更耐高壓、耐高溫、安全的新型器件。

◆碳化硅產業

碳化硅的產業鏈從上游的襯底和外延，到中游的器件和模塊制造(包括器件設計、制造和封測等)，最后是下游的終端應用。

碳化硅產業鏈價值量倒掛，關鍵部分主要集中在上游端，其中襯底生產成本占總成本的47%，外延環節成本占23%，合計上游成本占到碳化硅生產鏈總成本的約70%

其中襯底制造技術壁壘最高、價值量最大，既決定了上游原材料制備的方式及相關參數，同時也決定著下游器件的性能，是未來碳化硅大規模產業化推進的核心。

根據襯底類型進行劃分，可將碳化硅器件分為半絕緣型和導電型兩種技術路線

碳化硅對比傳統硅材料優勢如下：

寬禁帶特性，耐壓能力強大，降低導通電阻，提高功率密度

低能量損耗，高開關頻率，抗輻射能力強

高熱導率強化散熱，通態電阻更耐高溫，簡化元件布局，促進系統輕量化

◆高壓快充依賴于碳化硅材料模塊

充電模塊是充電樁的核心零部件，約占充電樁總成本的50%；其中，半導體功率器件又占到充電模塊成本的30%，即半導體功率模塊約占充電樁成本15%。在高壓快充的趨勢下，碳化硅器件的運用能有效解決充電樁設備目前亟需采用更耐高壓、耐高溫、安全的新型器件的痛點，降本增效實現電動車快速充電。

碳化硅性能優異，平衡高價格與綜合收益成重要課題。

由于碳化硅器件耐高壓、耐高溫、低能量損耗等優秀特性，具備增大功率密度、減小設備體積、優化散熱系統等多方面優勢，通過以上多種渠道可對系統整體成本降低起到重要幫助。因此，如何平衡碳化硅器件自身的高價格，與其帶來的系統綜合效益，將成為后續行業發展的一大重點課題。

大尺寸襯底技術助力碳化硅襯底和外延價格下降。

目前，碳化硅襯底市場重心向大尺寸襯底轉移，更大的襯底尺寸，意味著單片芯片數量的提升以及產出率和利用率的提高。隨著大直徑襯底量產產線的普及和產品更新換代，可以預計碳化硅襯底價格在未來將會進一步下降，碳化硅滲透率即將迎來加速上升。

基于SiC襯底，外延環節普遍采用化學氣相沉積技術(CVD)獲得高質量外延層，隨后在外延層上進行功率器件的制造。碳化硅外延片的成本主要來源于原材料成本（即襯底），約占52%左右。伴隨碳化硅襯底價格的下降趨勢，碳化硅外延片價格下降也將成為未來的必然趨勢。

技術革新和國產化推動碳化硅成本下降，與硅基器件差距正在縮小。

由于大尺寸襯底技術等技術的革新以及國產化等因素驅動，碳化硅器件成本已開始呈現下降趨勢，碳化硅器件與硅基器件價格差距正在縮小。據CASA數據顯示，1200V SiC SBD實際成交價與Si器件價差已縮小至2-2.5倍之間

◆新型充電樁市場滲透率仍處于低位，市場廣闊

目前，在充電樁市場里SiC尚處于導入階段，根據CASA的測算顯示，2018年碳化硅在直流充電樁的充電模塊滲透率僅約10%，雖2021年增長至17%，但碳化硅新型充電樁市場滲透率仍處低位。在高壓快充的大背景下，越來越多的充電樁制造企業開展碳化硅的研發并將碳化硅運用至充電模塊及相關產品中，“SiC”+“800V”組合逐步成為新能源車企和充電樁樁企的布局熱點，預期未來隨著成本的降低，加之電動汽車對于充電速度要求的不斷提升，SiC在充電樁市場的滲透率將進一步提升，并快于整車市場。預計到2025年中國充電樁行業的SiC滲透率可達到35%。