800V快充时代:解锁塑料行业的未来增长点

创业   2025-01-07 16:40   福建  

随着新能源汽车市场的渗透率持续提升,充电市场也迎来了新一轮的发展热潮。


图源:网络


近日,小鹏汽车与大众汽车集团(中国)宣布达成战略合作,双方将在国内超快充网络领域实现资源共享,共同构建一个覆盖中国420个城市、拥有2万多充电终端的超快充网络。这一合作不仅标志着双方在充电设施上的互联互通,更预示着新能源汽车充电市场正步入一个全新的发展阶段。



与此同时,特斯拉、广汽能源、极氪汽车等车企也纷纷宣布了各自的超充网络建设计划:


特斯拉即将落地中国首批V4超级充电站;


广汽能源则发布了“双万桩计划”,计划在2025年前建设大量充电设施,并宣布启动“三连倍增”战略,目标在2027年进入行业头部阵营;


极氪汽车也公布了其面向2026年的超快充桩布局计划,预计将在全国建成大量极充站和极充桩。


车企们在补能领域的加速投入,反映了新能源汽车市场对充电设施的巨大需求。据相关白皮书显示,大部分用户对于充电时间较为敏感,更倾向于选择充电效率高的快充桩。随着新能源汽车销量快速提升,消费者对充电设施的性能要求也在不断提高。因此,各车企纷纷加大投入,积极推进超充布局,以满足消费者的需求。


众车企开启积极合作


除了加大投入外,车企们还积极寻求合作,共同推动充电市场的发展。


2024年4月,华为宣布成立超充联盟,吸引了多家车企加盟,共同打造充电生态。


2024年12月,小米也与蔚来、小鹏、理想等车企达成充电补能网络合作,实现了充电设施的互联互通。


同样在去年12月,宝马中国与国家电网升级合作,自2025年起将大幅提升现有绿电充电的覆盖区域和充电量,计划到2027年BMW、MINI车型在国网充电桩实现100%绿色充电。


800V快充成新能源汽车发展新方向


在技术的发展上,越来越多的电动车型标配了800V快充技术,超充桩技术也在不断升级。


2023 年多家车企推出 800V 高压快充车型,如比亚迪、理想、小鹏、蔚来、吉利、 智己、阿维塔、广汽、合创、极星、北汽等,全年 800V 高压快充车型在 B 级及以上车型市场渗透率有望达到 15%。


华为的全液冷超充技术可以做到充电5分钟,便可续驶200公里,真正实现了“一杯咖啡,满电出发”。该技术采用高效液冷散热系统,使得充电主机最大功率高达720千瓦,超充终端的最大功率也达到600千瓦,使得车辆以接近“一秒充一公里”的速度进行极速补能。


特斯拉即将落地国内的V4超级充电桩支持400V-1000V的车辆电气架构,进一步提升了兼容性和充电效率,最大充电功率乘用车可达500千瓦。


根据瞭原预测,2024 年随着 800V 高压平台相关配套设施的建设完善,及车企推出更多 800V 高压平台车型,预计 800V 高压平台车型在 B 级及以上市场渗透率将超 30%。


材料迎来新机遇


800V高压快充技术正逐渐成为行业发展的新方向。这一技术不仅大幅提升了电动汽车的充电效率,更为材料行业带来了新的发展机遇。接下来专塑视界将从车端、电芯端两个方面,探讨800V快充技术如何推动材料行业的革新与增长。


1 车端材料的新机遇


800V架构下,动力电池系统、动力系统、电源系统等需要提升部件耐压等级需提升至800V及以上。从400V架构改变成800V架构,具体变化包括:


绝缘材料。电机绝缘包覆线中PI、PEEK等高绝缘性材料的需求有望提升,其中PEEK还可使汽车整体重量降低。


PI材料在新能源汽车中应用广泛,主要应用包括:FCCL基板、EV电池绝缘、电动机绝缘、汽车用半导体、电池隔膜等。在汽车用半导体领域,以PTC加热器为例,PI加热膜具有良好的介电性能,优异的绝缘强度、抗电强度、热传导效率和电阻稳定性,为电子和汽车在应用时提供了导热性和机械韧性。


未来随着快充车型渗透率逐步提高,有望带动电气绝缘用PI材料需求大幅增长。目前国内厂商扩产计划持续落地,据瑞华泰、国风新材公告,截至2023年12月底,瑞华泰拥有PI产能970吨1年,在建产能1.600吨/年;国风新材拥有PI产能443吨/年,在建产能1,165吨1年。未来随着国内企业产能持续扩张,规模生产或将推动低端绝缘PI膜生产成本或将下降。


电容薄膜。800V高压架构下,薄膜电容将逐步替代传统电容器,且单车使用量或将从1-2个提升至2-4个,进而带动其关键材料电容薄膜需求增长;


电容薄膜是薄膜电容的核心材料,决定薄膜电容性能好坏。薄膜介质的质量、金属化镀层质量、电容器设计及制造过程工艺决定了金属化电容器自愈特性的好坏。目前主流的介质材料包括PP、PET、PEN(聚茶二甲酸乙二醇酯)、PPS(聚苯硫醚)。薄膜电容器多采用PP及PET,其中PET薄膜电容器多应用于对耐热要求较低的低电压、小型化的电子仪器和家用电器;Faratronic生产的DC-Link电容用的主要为OPP薄膜(拉伸性的聚丙烯);PP(聚丙烯)薄膜电容器具有良好自愈性和高可靠性,广泛应用于车载和工业领域。


图源:网络


其他材料:气凝胶、云母材料、胶粘剂等隔热、导热材料需求或将进一步增长。


以气凝胶为例,新能源汽车或将带动气凝胶行业快速发展。气凝胶能够有效地帮助新能源汽车动力电池实现低温保温、高温防热失控,是单位体积下隔热效果优良、安全性能较佳的动力电池隔热阻燃材料。此外,气凝胶还可以应用于汽车的整车结构,如车顶、门框、发动机罩等,车用材料占用空间可大幅缩小。


再来说说云母。据《GB38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求》,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。云母材料具有优异的耐高温绝缘性能,在500℃-1000℃的使用环境下,仍能保持良好的绝缘性能,同时相较于其他绝缘隔热材料,云母材料具有较高使用性价比,为目前常用的电池热失控防护材料。


2 电芯端材料的革新


随着快充车型渗透率不断提高,提高电极导电性需求增强将带动导电剂需求进一步增长。


导电炭黑:导电炭黑为刚性的纳米颗粒,其与电极材料颗粒之间形成点接触。导电炭黑具有较好的离子和电子导电能力,同时具有较大的比表而积,有利于电解质的吸附而提高离子电导率。其一次颗粒团聚形成支链结构,能够与活性材料形成链式导电结构,有助于提高材料的电子导电率。

碳纳米管:碳纳米管(CNT)通过线形结构链接电极材料颗粒,CNT中C-C键由于sp2杂化,使得碳纳米管表面的电子运动速度接近光速的1/300,使得CNT的导电效率优于导电炭黑。根据高工锂电数据,2021年国内导电剂市场中,炭黑占据市场份额的60%,碳纳米管占据27%,两者总占比达到了87%。


总 结


综上所述,800V高压快充技术正引领着新能源汽车行业的变革,并为材料行业带来了前所未有的发展机遇。从车端到电芯端一系列新材料的应用与革新正成为推动这一变革的重要力量。


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