根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2022年全年國(guó)內(nèi)新能源汽車呈現(xiàn)持續(xù)快速增長(zhǎng)，產(chǎn)銷達(dá)到705.8 萬(wàn)/688.7萬(wàn)量，同比增長(zhǎng)96.9%/93.4%，市場(chǎng)占有率達(dá)到25.6%。
中汽協(xié)預(yù)計(jì)2023年我國(guó)新能源汽車銷量將達(dá) 900萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)35% 。
充電樁是新能源車領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施。
發(fā)改W披露，截至2021年底，全國(guó)充電設(shè)施規(guī)模達(dá)到 261.7萬(wàn)臺(tái)，換電站1298 座，服務(wù)近800萬(wàn)輛新能源汽車，國(guó)家和地方已積出臺(tái)一系列產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)政策，將切實(shí)推動(dòng)充電樁的高效建設(shè)和合理布局。
據(jù)發(fā)改W《關(guān)于進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實(shí)施意見(jiàn)》，到“十四五”末，我國(guó)電動(dòng)汽車充電保障能力將進(jìn)一步提升，形成適度超前、布局均衡、智能高效的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系，能夠滿足超過(guò)2000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車充電需求。
新能源車銷量持續(xù)增長(zhǎng)，充電樁面臨較大缺口以及充電速度的改善。
大功率快充未來(lái)已來(lái)
目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的普通快充設(shè)備充電時(shí)間仍需要 40min左右，而慢充則需要8h左右，新
能源車廠商紛紛布局充電更快的大功率充電方案。
2021年9月，比亞迪發(fā)布e平臺(tái) 3.0，有 800V閃充功能，實(shí)現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航150公里；
2021年11月，小鵬汽車在2021廣州車展展示的G9車型成為國(guó)內(nèi)首款基于800V高壓 SiC 平臺(tái)的量產(chǎn)車，充電5分鐘可補(bǔ)充續(xù)航 200 公里；
理想汽車將同步研發(fā)Whale以及Shark平臺(tái) 800V高壓架構(gòu)車型，并配備400kW大功率充電樁，計(jì)劃于2023年以后每年至少推出兩款高壓純電動(dòng)汽車，實(shí)現(xiàn)充電10分鐘續(xù)航400公里。
高壓平臺(tái)快充方案對(duì)于充電樁所采用的功率器件的耐壓性、轉(zhuǎn)換效率、導(dǎo)通損耗等性能要求更高。
充電模塊
充電模塊是充電樁的核心部件，技術(shù)迭代進(jìn)入快車道。
充電包括直流充電和交流充電。
交流充電樁：本質(zhì)是一個(gè)帶控制的插座，主要包含交流電表、控制主板、顯示屏、急停旋鈕、 交流接觸器、充電槍線等結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，需要車載充電機(jī)自己進(jìn)行變壓整流，幾乎不 涉及功率器件。
直流充電樁：其結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，包括充電模塊、主控制器、絕緣檢測(cè)模塊、通信模塊、主繼 電器等部分，其中充電模塊又稱功率模塊，是充電樁行業(yè)具有技術(shù)門檻的核心部件，約占據(jù) 充電樁總成本的 50%；
核心功能是將電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)化為可直接向電池充電的直流電，組 成部分包括半導(dǎo)體功率器件、集成電路、磁性元件、PCB、電容、機(jī)箱風(fēng)扇等，半導(dǎo)體功率器 件成本占充電模塊總成本的 30%，是充電模塊的關(guān)鍵組成部分。
功率器件
充電模塊作為充電樁的核心部件，其核心功能的實(shí)現(xiàn)主要依托于功率半導(dǎo)體器件發(fā)揮整流、 穩(wěn)壓、開(kāi)關(guān)、變頻等作用，隨著用戶更加追求充電系統(tǒng)的小型化、高效化，功率器件作為充 電樁的核心器件，也面臨著不斷優(yōu)化和升級(jí)。
目前國(guó)內(nèi)充電樁所采用的功率器件主要是硅基MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管） 和 IGBT。
IGBT是由 BJT（雙型三管）和 MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式 功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)，是電力電子領(lǐng)域較為理想的開(kāi)關(guān)器件。
不過(guò)又出現(xiàn)新的技術(shù)碳化硅器件，相比IGBT，碳化硅器件不需要進(jìn)行電導(dǎo)率調(diào)制即能夠?qū)崿F(xiàn)高耐壓、低阻抗，開(kāi)關(guān)速度更快。
據(jù)半導(dǎo)體投資聯(lián)盟，與傳統(tǒng)硅器件相比，碳化硅模塊可以幫助充電樁提升近30%的輸出功率、 減少50%左右的損耗，并增強(qiáng)充電樁的穩(wěn)定性。
英飛凌、安森美、羅姆、三安光電、華潤(rùn)微、泰科天潤(rùn)等功率半導(dǎo)體龍頭廠商均已推出可用 于充電樁領(lǐng)域的碳化硅芯片或器件。
現(xiàn)階段碳化硅模塊在充電樁市場(chǎng)當(dāng)中滲透率較低。
相比純碳化硅方案，目前硅基IGBT+碳化硅SBD混合方案應(yīng)用更為廣泛。
未來(lái)隨著全球碳化硅襯底產(chǎn)能的逐步釋放、工藝控制改善下良率的不斷提升以及技術(shù)方案的不斷成熟，碳化硅器件的價(jià)格有望呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其充電樁市場(chǎng)的應(yīng)用有望得到進(jìn)一步推廣。
