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超級充電,新能源的“二級火箭”

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超級充電,新能源的“二級火箭”

充電樁還要打一場降本增效的硬仗。

圖片來源:界面新聞 匡達

文|巨潮 小盧魚

編輯|楊旭然

資本市場上,新能源板塊有企穩(wěn)反彈的跡象。

可以看到,這與超級充電給行業(yè)帶來的信心提振有密切關(guān)系。4月10日,特斯拉在官方賬號上表示,自己在全球范圍內(nèi)建造的超級充電樁數(shù)量已達到45000個。美國本土市場中,特斯拉完全主導(dǎo)著當(dāng)前的新能源汽車快充市場。

而在3月底時,華為在深圳新建的內(nèi)測用超級充電樁也遭到了曝光。據(jù)說這些超充樁的銘牌上赫然寫著最大輸出電流為600A,最大輸出功率為600kW,而特斯拉的V3超充最大功率只有250kW。

也就是,理論上說華為的超充樁充電速度是特斯拉V3的2倍多,10分鐘左右就能把續(xù)航700多公里的漢EV千山翠充滿。而首款搭載華為1000V高壓平臺的車型,恐怕就是即將上市的旗艦SUV問界M9。

消息一出,“沸騰廠”的粉絲們又沸騰了。

隨著第三代半導(dǎo)體技術(shù)的落地應(yīng)用速度加快,類似的“科技狠活”只會越來越多,新能源行業(yè)的一些瓶頸問題也會因此突破,為行業(yè)帶來更多的發(fā)展空間。

01 打破里程焦慮,完全打破新能源汽車行業(yè)的里程焦慮?

續(xù)航時間短、充電時間長,一直是制約著新能源汽車提高市場滲透率、進一步取代燃油車的最主要原因。

為了解決新能源汽車充電難的問題,部分頭部汽車走上了建設(shè)充電樁的道路。特斯拉就致力于搭建自己的超級充電網(wǎng)絡(luò)。從2022年6月到2023年4月,不到一年的時間里,特斯拉建造的超級充電樁數(shù)量就由3.5萬個增長到4.5萬個。

特斯拉的超級充電樁不僅增速驚人,覆蓋范圍也十分廣泛,在全球遍布5000多個站點,讓特斯拉在不少國家的快充市場里都占據(jù)著主導(dǎo)地位。2023年第一季度,特斯拉在美國安裝的超級充電樁數(shù)量,甚至超過其他所有車企的總和。

自營的超級充電網(wǎng)絡(luò),本身就是特斯拉獲得市場成功的重要原因之一。

如今,我國的新能源汽車產(chǎn)銷已連續(xù)8年全球第一,2022年我國新能源乘用車批發(fā)649.8萬輛、零售567.4萬輛,同比分別增長96.3%、90.0%。這種級別的市場增長,也就意味著對充電樁的數(shù)量和效率提出了更大的需求、更高的要求。

今年2月,工信部等八部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》,提出新增公共充電樁(標(biāo)準(zhǔn)樁)與公共領(lǐng)域新能源汽車推廣數(shù)量(標(biāo)準(zhǔn)車)比例力爭達到1:1。

國內(nèi)的新能源車企蔚來、理想等,也紛紛加快打造超級充電樁。今年春節(jié)期間,蔚來充電樁充電服務(wù)訂單超90萬次,其中76%電量服務(wù)于非蔚來品牌。

有意思的是,蔚來在不久之后就宣布將對新購車用戶換電權(quán)益進行調(diào)整,新車主的免費換電次數(shù)從6次統(tǒng)一調(diào)整為4次(安裝家充樁要收費)。長期押寶換電模式的蔚來,似乎也開始更多考慮超級充電。

一方面是因為,換電站的成本其實明顯高于新建充電樁,而蔚來已經(jīng)步入不再“燒錢占市場”、必須提高盈利能力的階段,選擇超級充電模式要更加現(xiàn)實。

另一方面是,車用第三代半導(dǎo)體的技術(shù)突破,讓更高效的超級充電樁層出不窮,像華為新出的600kw充電樁,絕對不會是這個行業(yè)發(fā)展的天花板。而且由于華為堅稱自己不造車,問界之外新能源汽車品牌也可能與華為合作分享這些技術(shù)。

稍加觀察就會發(fā)現(xiàn),無論是銷售市場上還是資本市場上,充電樁與新能源汽車的行情走勢都是高度趨同的。

倘若車用半導(dǎo)體技術(shù)的不斷突破,最終能夠帶來超高功率的超級充電樁,讓新能源汽車加滿電就像燃油車加滿車那樣方便快捷,新能源汽車的里程焦慮就有望徹底被打破了。屆時,整個行業(yè)的空間和前景將更加廣闊。

02 豐富應(yīng)用場景

超級充電技術(shù)可以廣泛運用于新能源汽車、儲能、電子等領(lǐng)域。

所謂的超級充電本質(zhì)上還是直流充電,只是在沿著更低損耗、更高功率、更小體積的方向不斷進化。而第三代半導(dǎo)體技術(shù)的突破和落地,則讓超級充電變得越來越“超級”。

與第一代硅基半導(dǎo)體相比,基于碳化硅SiC、氮化鎵GaN制作的第三代半導(dǎo)體可以降低超過50%的能量損失,同時減少超過75%的裝備體積。對于追求輕便的消費電子產(chǎn)品來說,這種特性至關(guān)重要。

因此,第三代半導(dǎo)體材料被認為是當(dāng)今電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動力,“快充”一詞也最早出現(xiàn)在智能手機等消費電子產(chǎn)品中。2019年9月,OPPO發(fā)布了國內(nèi)首款氮化鎵充電器SuperVOOC 2.0,充電功率為65W。

相較于消費電子產(chǎn)品,新能源汽車的充電問題就更顯緊迫。網(wǎng)上曾經(jīng)流傳過不少“如果在高速上遇到別的蔚來車主一定要超車,否則等你沒電時就占不到充電樁了”類似的段子,側(cè)面反映了新能源汽車充電難的問題。

而為了滿足新能源汽車行業(yè)的發(fā)展需求,車用級的超級充電技術(shù)應(yīng)運而生。頭部車企一邊卷續(xù)航里程,一邊卷充電樁,否則就是落后。

特斯拉更是將業(yè)務(wù)進一步外延。本月初,其儲能超級工廠項目官宣落戶上海臨港,規(guī)劃用于生產(chǎn)特斯拉超大型商用儲能電池,初期年產(chǎn)商用儲能電池可達1萬臺,產(chǎn)品提供范圍覆蓋全球市場。

新能源企業(yè)對超級充電愈發(fā)熱切的同時,實驗室和商業(yè)應(yīng)用方面,也接連傳來超級充電的利好消息。

4月中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的國家同步輻射實驗室宋禮教授團隊,在《美國科學(xué)院院刊》上刊登了“具有快速充電性能的銨根插層五氧化二釩鋅離子電池正極材料”相關(guān)研究成果。

據(jù)悉,在電流密度為200倍率時,銨根插層五氧化二釩正極材料的比容量仍維持在101.0毫安時每克,且充電時間僅需18秒。這項研究成果為高性能鋅離子電池在快充儲能器件中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

而安全、無毒、理論容量較高的水系鋅離子電池,向來是最具潛力的可持續(xù)儲能技術(shù)之一。

商業(yè)化應(yīng)用方面,新一代電池材料公司Sila宣布,旗下高性能納米復(fù)合硅(NCS)陽極材料Titan Silicon現(xiàn)已上市。該陽極將應(yīng)用于待上市的全電動梅賽德斯-奔馳EQG,有望將續(xù)航里程提高20%,并縮短充電時間至10分鐘。

Sila還表示,有了高性能陽極材料Titan Silicon,汽車制造商可以將電池重量減輕多達15%,將空間增加20%,從而提高車輛效率并增加創(chuàng)新設(shè)計和功能。

奔馳與Sila,問界與華為,預(yù)計未來新能源車企與專業(yè)快充技術(shù)研發(fā)者的合作還會越來越多,新能源相比燃油車的不成熟之處也會隨之越來越少。

03 破解商業(yè)化難題

還要打一場降本增效的硬仗。

自第三代半導(dǎo)體被寫入“十四五”規(guī)劃開始,行業(yè)就被推向了風(fēng)口。

北京第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟近日發(fā)布的《2022第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示,2022年我國第三代半導(dǎo)體功率電子和微波射頻兩個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)總產(chǎn)值141.7億元,同比增長11.7%。

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)能釋放的速度則更快,2022年SiC產(chǎn)能增長翻番,GaN產(chǎn)能增長超30%,新增投資擴產(chǎn)計劃較上年同比增長了36.7%。

由于第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈長,國產(chǎn)替代空間大,已經(jīng)成為不少上市公司和投融資機構(gòu)重點發(fā)力布局的方向。如三安光電于2020年投資建設(shè)碳化硅等化合物第三代半導(dǎo)體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目,如今其如今6英寸碳化硅晶圓產(chǎn)能已經(jīng)爬坡至20萬片。

碳化硅項目的投資建設(shè)在去年大量上馬??紤]到這種項目的投資建設(shè)期一般需18-24個月,奇瑞汽車研發(fā)總院預(yù)計在2025年,會迎來一大波產(chǎn)能釋放。規(guī)模效應(yīng)之下,國產(chǎn)第三代半導(dǎo)體的價格有望降低到適合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的區(qū)間。

就像過去的LED產(chǎn)業(yè)那樣,通過增產(chǎn)降本,最終“飛入尋常百姓家”,但其商業(yè)化的進程仍面臨著成本方面的難題。

對消費者來說,家用充電樁一度電就四五毛錢,而那些超級充電樁一度電則要一塊五毛錢,經(jīng)濟成本過高。以特斯拉為例,在去年9月對旗下超級充電漲價后,特斯拉車主充滿一次電的成本高達30美元,逼近燃油車的加油成本。

而且除了遠途出行或意外耗光電量等場景之外,超級充電樁的作用并不比普通充電樁大多少,消費者自然會介意性價比的問題。

對供應(yīng)商來說,目前只有25萬以上的車型有可能搭載800V高壓快充平臺,配套的大功率充電樁數(shù)量也不多。而且超級充電樁建設(shè)成本較高,大家為了搶占市場卻在大打價格戰(zhàn),導(dǎo)致大功率充電樁的商業(yè)化進程一直不順。

好消息是,今年市場上會出現(xiàn)更多搭載800V高壓平臺的新能源汽車,比亞迪、小鵬等國內(nèi)品牌紛紛擴大此類車型的量產(chǎn)規(guī)模,預(yù)計將帶動車端和樁端改造需求的提升,從而拉動SiC功率器件、BMS芯片等環(huán)節(jié)的市場需求。

比如均勝電子4月12日就公告稱,將為一個全球知名新能源車企的800V高壓平臺提供功率電子類產(chǎn)品,預(yù)計全生命周期訂單總金額約130億元,金額超過公司去年800V高壓快充相關(guān)訂單總和。

超級充電對于新能源汽車來說意義非凡。超級充電、第三代半導(dǎo)體的商業(yè)化進程如能順利推進,我們這代人也許有機會親眼見證新能源汽車取代燃油汽車的全過程。

就像一百年前,駕駛著馬車的人們與最早的汽車們擦肩而過那樣。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請聯(lián)系原著作權(quán)人。

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超級充電,新能源的“二級火箭”

充電樁還要打一場降本增效的硬仗。

圖片來源:界面新聞 匡達

文|巨潮 小盧魚

編輯|楊旭然

資本市場上,新能源板塊有企穩(wěn)反彈的跡象。

可以看到,這與超級充電給行業(yè)帶來的信心提振有密切關(guān)系。4月10日,特斯拉在官方賬號上表示,自己在全球范圍內(nèi)建造的超級充電樁數(shù)量已達到45000個。美國本土市場中,特斯拉完全主導(dǎo)著當(dāng)前的新能源汽車快充市場。

而在3月底時,華為在深圳新建的內(nèi)測用超級充電樁也遭到了曝光。據(jù)說這些超充樁的銘牌上赫然寫著最大輸出電流為600A,最大輸出功率為600kW,而特斯拉的V3超充最大功率只有250kW。

也就是,理論上說華為的超充樁充電速度是特斯拉V3的2倍多,10分鐘左右就能把續(xù)航700多公里的漢EV千山翠充滿。而首款搭載華為1000V高壓平臺的車型,恐怕就是即將上市的旗艦SUV問界M9。

消息一出,“沸騰廠”的粉絲們又沸騰了。

隨著第三代半導(dǎo)體技術(shù)的落地應(yīng)用速度加快,類似的“科技狠活”只會越來越多,新能源行業(yè)的一些瓶頸問題也會因此突破,為行業(yè)帶來更多的發(fā)展空間。

01 打破里程焦慮,完全打破新能源汽車行業(yè)的里程焦慮?

續(xù)航時間短、充電時間長,一直是制約著新能源汽車提高市場滲透率、進一步取代燃油車的最主要原因。

為了解決新能源汽車充電難的問題,部分頭部汽車走上了建設(shè)充電樁的道路。特斯拉就致力于搭建自己的超級充電網(wǎng)絡(luò)。從2022年6月到2023年4月,不到一年的時間里,特斯拉建造的超級充電樁數(shù)量就由3.5萬個增長到4.5萬個。

特斯拉的超級充電樁不僅增速驚人,覆蓋范圍也十分廣泛,在全球遍布5000多個站點,讓特斯拉在不少國家的快充市場里都占據(jù)著主導(dǎo)地位。2023年第一季度,特斯拉在美國安裝的超級充電樁數(shù)量,甚至超過其他所有車企的總和。

自營的超級充電網(wǎng)絡(luò),本身就是特斯拉獲得市場成功的重要原因之一。

如今,我國的新能源汽車產(chǎn)銷已連續(xù)8年全球第一,2022年我國新能源乘用車批發(fā)649.8萬輛、零售567.4萬輛,同比分別增長96.3%、90.0%。這種級別的市場增長,也就意味著對充電樁的數(shù)量和效率提出了更大的需求、更高的要求。

今年2月,工信部等八部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》,提出新增公共充電樁(標(biāo)準(zhǔn)樁)與公共領(lǐng)域新能源汽車推廣數(shù)量(標(biāo)準(zhǔn)車)比例力爭達到1:1。

國內(nèi)的新能源車企蔚來、理想等,也紛紛加快打造超級充電樁。今年春節(jié)期間,蔚來充電樁充電服務(wù)訂單超90萬次,其中76%電量服務(wù)于非蔚來品牌。

有意思的是,蔚來在不久之后就宣布將對新購車用戶換電權(quán)益進行調(diào)整,新車主的免費換電次數(shù)從6次統(tǒng)一調(diào)整為4次(安裝家充樁要收費)。長期押寶換電模式的蔚來,似乎也開始更多考慮超級充電。

一方面是因為,換電站的成本其實明顯高于新建充電樁,而蔚來已經(jīng)步入不再“燒錢占市場”、必須提高盈利能力的階段,選擇超級充電模式要更加現(xiàn)實。

另一方面是,車用第三代半導(dǎo)體的技術(shù)突破,讓更高效的超級充電樁層出不窮,像華為新出的600kw充電樁,絕對不會是這個行業(yè)發(fā)展的天花板。而且由于華為堅稱自己不造車,問界之外新能源汽車品牌也可能與華為合作分享這些技術(shù)。

稍加觀察就會發(fā)現(xiàn),無論是銷售市場上還是資本市場上,充電樁與新能源汽車的行情走勢都是高度趨同的。

倘若車用半導(dǎo)體技術(shù)的不斷突破,最終能夠帶來超高功率的超級充電樁,讓新能源汽車加滿電就像燃油車加滿車那樣方便快捷,新能源汽車的里程焦慮就有望徹底被打破了。屆時,整個行業(yè)的空間和前景將更加廣闊。

02 豐富應(yīng)用場景

超級充電技術(shù)可以廣泛運用于新能源汽車、儲能、電子等領(lǐng)域。

所謂的超級充電本質(zhì)上還是直流充電,只是在沿著更低損耗、更高功率、更小體積的方向不斷進化。而第三代半導(dǎo)體技術(shù)的突破和落地,則讓超級充電變得越來越“超級”。

與第一代硅基半導(dǎo)體相比,基于碳化硅SiC、氮化鎵GaN制作的第三代半導(dǎo)體可以降低超過50%的能量損失,同時減少超過75%的裝備體積。對于追求輕便的消費電子產(chǎn)品來說,這種特性至關(guān)重要。

因此,第三代半導(dǎo)體材料被認為是當(dāng)今電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動力,“快充”一詞也最早出現(xiàn)在智能手機等消費電子產(chǎn)品中。2019年9月,OPPO發(fā)布了國內(nèi)首款氮化鎵充電器SuperVOOC 2.0,充電功率為65W。

相較于消費電子產(chǎn)品,新能源汽車的充電問題就更顯緊迫。網(wǎng)上曾經(jīng)流傳過不少“如果在高速上遇到別的蔚來車主一定要超車,否則等你沒電時就占不到充電樁了”類似的段子,側(cè)面反映了新能源汽車充電難的問題。

而為了滿足新能源汽車行業(yè)的發(fā)展需求,車用級的超級充電技術(shù)應(yīng)運而生。頭部車企一邊卷續(xù)航里程,一邊卷充電樁,否則就是落后。

特斯拉更是將業(yè)務(wù)進一步外延。本月初,其儲能超級工廠項目官宣落戶上海臨港,規(guī)劃用于生產(chǎn)特斯拉超大型商用儲能電池,初期年產(chǎn)商用儲能電池可達1萬臺,產(chǎn)品提供范圍覆蓋全球市場。

新能源企業(yè)對超級充電愈發(fā)熱切的同時,實驗室和商業(yè)應(yīng)用方面,也接連傳來超級充電的利好消息。

4月中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的國家同步輻射實驗室宋禮教授團隊,在《美國科學(xué)院院刊》上刊登了“具有快速充電性能的銨根插層五氧化二釩鋅離子電池正極材料”相關(guān)研究成果。

據(jù)悉,在電流密度為200倍率時,銨根插層五氧化二釩正極材料的比容量仍維持在101.0毫安時每克,且充電時間僅需18秒。這項研究成果為高性能鋅離子電池在快充儲能器件中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

而安全、無毒、理論容量較高的水系鋅離子電池,向來是最具潛力的可持續(xù)儲能技術(shù)之一。

商業(yè)化應(yīng)用方面,新一代電池材料公司Sila宣布,旗下高性能納米復(fù)合硅(NCS)陽極材料Titan Silicon現(xiàn)已上市。該陽極將應(yīng)用于待上市的全電動梅賽德斯-奔馳EQG,有望將續(xù)航里程提高20%,并縮短充電時間至10分鐘。

Sila還表示,有了高性能陽極材料Titan Silicon,汽車制造商可以將電池重量減輕多達15%,將空間增加20%,從而提高車輛效率并增加創(chuàng)新設(shè)計和功能。

奔馳與Sila,問界與華為,預(yù)計未來新能源車企與專業(yè)快充技術(shù)研發(fā)者的合作還會越來越多,新能源相比燃油車的不成熟之處也會隨之越來越少。

03 破解商業(yè)化難題

還要打一場降本增效的硬仗。

自第三代半導(dǎo)體被寫入“十四五”規(guī)劃開始,行業(yè)就被推向了風(fēng)口。

北京第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟近日發(fā)布的《2022第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示,2022年我國第三代半導(dǎo)體功率電子和微波射頻兩個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)總產(chǎn)值141.7億元,同比增長11.7%。

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)能釋放的速度則更快,2022年SiC產(chǎn)能增長翻番,GaN產(chǎn)能增長超30%,新增投資擴產(chǎn)計劃較上年同比增長了36.7%。

由于第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈長,國產(chǎn)替代空間大,已經(jīng)成為不少上市公司和投融資機構(gòu)重點發(fā)力布局的方向。如三安光電于2020年投資建設(shè)碳化硅等化合物第三代半導(dǎo)體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目,如今其如今6英寸碳化硅晶圓產(chǎn)能已經(jīng)爬坡至20萬片。

碳化硅項目的投資建設(shè)在去年大量上馬??紤]到這種項目的投資建設(shè)期一般需18-24個月,奇瑞汽車研發(fā)總院預(yù)計在2025年,會迎來一大波產(chǎn)能釋放。規(guī)模效應(yīng)之下,國產(chǎn)第三代半導(dǎo)體的價格有望降低到適合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的區(qū)間。

就像過去的LED產(chǎn)業(yè)那樣,通過增產(chǎn)降本,最終“飛入尋常百姓家”,但其商業(yè)化的進程仍面臨著成本方面的難題。

對消費者來說,家用充電樁一度電就四五毛錢,而那些超級充電樁一度電則要一塊五毛錢,經(jīng)濟成本過高。以特斯拉為例,在去年9月對旗下超級充電漲價后,特斯拉車主充滿一次電的成本高達30美元,逼近燃油車的加油成本。

而且除了遠途出行或意外耗光電量等場景之外,超級充電樁的作用并不比普通充電樁大多少,消費者自然會介意性價比的問題。

對供應(yīng)商來說,目前只有25萬以上的車型有可能搭載800V高壓快充平臺,配套的大功率充電樁數(shù)量也不多。而且超級充電樁建設(shè)成本較高,大家為了搶占市場卻在大打價格戰(zhàn),導(dǎo)致大功率充電樁的商業(yè)化進程一直不順。

好消息是,今年市場上會出現(xiàn)更多搭載800V高壓平臺的新能源汽車,比亞迪、小鵬等國內(nèi)品牌紛紛擴大此類車型的量產(chǎn)規(guī)模,預(yù)計將帶動車端和樁端改造需求的提升,從而拉動SiC功率器件、BMS芯片等環(huán)節(jié)的市場需求。

比如均勝電子4月12日就公告稱,將為一個全球知名新能源車企的800V高壓平臺提供功率電子類產(chǎn)品,預(yù)計全生命周期訂單總金額約130億元,金額超過公司去年800V高壓快充相關(guān)訂單總和。

超級充電對于新能源汽車來說意義非凡。超級充電、第三代半導(dǎo)體的商業(yè)化進程如能順利推進,我們這代人也許有機會親眼見證新能源汽車取代燃油汽車的全過程。

就像一百年前,駕駛著馬車的人們與最早的汽車們擦肩而過那樣。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請聯(lián)系原著作權(quán)人。