充电桩行业报告：从高压快充看碳化硅在电力设备中的运用-20230821-长城证券-43页_2mb

从高压快充看碳化硅在电力设备中的运用总结

核心内容概述

随着新能源汽车和光伏产业的快速发展，高压快充成为行业发展的关键方向。为满足这一趋势，充电桩设备需具备更高的效率和安全性，碳化硅（SiC）作为第三代半导体材料，因其高击穿电压、高电子迁移率、高热导率等优势，被广泛应用于充电桩、新能源汽车、光伏逆变器等领域，成为推动行业技术升级的重要力量。

主要观点与关键信息

1. 充电桩行业趋势

• 充电时长已成为影响电动汽车用户体验的关键因素，提高充电速度迫在眉睫。
• 高压大功率方案相比大电流方案更有效率，且能有效降低系统热损耗和提升电池放电倍率。
• 车企不断推进高压平台发展，预计到2026年，800V以上高压车型销量将超过一半。
• 随着高压快充趋势的发展，大功率充电桩成为主流，如480kW的充电桩，实现“5分钟快充”。
• 目前，我国高压快充桩数量不足，需加快布局。

2. 碳化硅在充电桩中的应用

• 碳化硅模块可使充电桩输出功率提升约30%，损耗减少约50%，并提高稳定性。
• 碳化硅器件具有更高的功率密度和更小的体积，有助于降低充电桩成本。
• 碳化硅在充电桩市场尚处于导入阶段，但预计到2025年，其渗透率可达35%，市场前景广阔。
• 部分企业如盛弘股份、英杰电气、许继电气、科士达、易事特等已开始将碳化硅技术应用于充电桩产品中。

3. 碳化硅在其他电力设备中的应用

• 碳化硅在新能源汽车、光伏逆变器、轨道交通等领域具有广泛的应用前景。
• 2017年碳化硅功率器件市场规模为18.5亿元，2021年增长至71.1亿元，年均复合增长率（CARG）达40.01%。
• 碳化硅在光伏逆变器中的渗透率预计从2020年的10%增长至2048年的85%。

4. 碳化硅技术优势

• 碳化硅具有宽禁带特性，能承受更高的电压和电流摆率。
• 碳化硅器件导通电阻更低，有助于提高功率密度和降低损耗。
• 碳化硅具备更高的开关频率（可达硅基IGBT的5-10倍）和更强的抗辐射能力。
• 碳化硅热导率是硅的3倍以上，有助于强化散热性能，提升设备可靠性。

5. 碳化硅成本与市场前景

• 碳化硅器件成本主要集中在上游衬底和外延环节，占总成本约70%。
• 随着大尺寸衬底技术的普及，碳化硅成本将逐步下降，价格差距逐渐缩小。
• 预计到2025年，中国碳化硅直流整桩市场规模将接近200亿元。

投资建议

• 随着高压快充趋势的推进，碳化硅技术将成为充电桩行业的关键驱动力。
• 建议关注具备碳化硅技术布局和研发能力的企业，如：
  • 充电桩制造企业：盛弘股份、英杰电气、许继电气、科士达、易事特。
  • 碳化硅产业链上游企业：天岳先进、露笑科技。
  • 下游应用企业：均胜电子。

风险提示

• 新能源车景气度下滑可能影响充电桩市场需求。
• 充电桩利用率可能不及预期，影响投资回报。
• 行业竞争加剧，可能导致利润空间压缩。
• 技术更迭风险，需持续关注碳化硅技术的发展和应用。

企业布局与技术进展

• 盛弘股份：推出40kW SiC高效充电模块，效率高达97%，并计划与Wolfspeed合作开发新碳化硅产品。
• 英杰电气：推出碳化硅光伏电源解决方案，并举办碳化硅应用研讨会，推动产学研合作。
• 许继电气：已实现6.5kV级碳化硅器件全链条技术突破，开发了基于碳化硅的电力电子变压器。
• 科士达：推出碳化硅模块化UPS，效率提升至99%，并计划与意法半导体深化合作。
• 易事特：与高校合作研发碳化硅相关技术，推进超级充电桩开发。
• 天岳先进：国内领先的碳化硅衬底生产商，市占率全球前三，掌握多项核心技术。
• 露笑科技：布局碳化硅完整产业链，推动6英寸导电型衬底量产，积极建设碳化硅产业园。
• 均胜电子：率先实现800V SiC技术量产，获得90亿元高压平台订单。

市场预测

• 2025年中国充电桩碳化硅渗透率预计达35%，市场规模接近200亿元。
• 碳化硅器件在光伏逆变器中渗透率将显著提升，预计2048年可达85%。
• 碳化硅在新能源汽车中的应用也在加速推进，目前市占率约为5%，未来有望进一步增长。

总结

碳化硅作为第三代半导体材料，凭借其优异的性能，正逐步在高压快充充电桩及其他电力设备中发挥重要作用。随着技术的不断成熟和成本的逐步下降，碳化硅在充电桩行业的渗透率将持续上升，成为推动行业升级的关键力量。同时，碳化硅在新能源汽车、光伏逆变器等领域的应用前景广阔，相关产业链企业有望在新一轮技术变革中抢占先机，实现快速增长和市场突破。