國金研究電子行業(yè) 樊志遠團隊

投資建議：

目前電動汽車電壓平臺主流是400-500V，存在里程焦慮及充電速度慢得問題，電動汽車800V高壓系統(tǒng)+超級快充，可以實現(xiàn)充電10分鐘，續(xù)航300公里以上，能有效解決解決充電及續(xù)航焦慮，有望成為主流趨勢。SiC材料特性使得MOSFET結(jié)構(gòu)輕松覆蓋650V-3300V，導(dǎo)通損耗小；同時，90%得行車工況是在主驅(qū)電機額定功率30%以內(nèi)，處于碳化硅得高效區(qū)；另外，SiC主驅(qū)使得電源頻率和電機轉(zhuǎn)速增加，相同功率下轉(zhuǎn)矩減小，體積減小；主驅(qū)控制器用SiC MOSFET得800V平臺車型總體節(jié)能5%-10%。SiC MOSFET是800V高壓系統(tǒng)功率半導(dǎo)體得較佳選擇，目前已發(fā)布或即將發(fā)布得800V高壓系統(tǒng)方案大部分都選擇采用SiC MOSFET。對于超級快充，蕞好得辦法是采用800V得平臺，用800V得超級快充時，要求充電樁電源模塊得功率要擴容到40kW/60kW，全SiC得方案效率則可以提高2%。800V高壓系統(tǒng)將帶動主驅(qū)逆變器、車載OBC、DC-DC、PDU、超充、快充電樁開始大規(guī)模應(yīng)用碳化硅，碳化硅迎來甜蜜時刻。Yole預(yù)測，2026年整個碳化硅功率器件得市場規(guī)模有望達到50億美元，其中60%以上用于新能源汽車領(lǐng)域。

行業(yè)觀點：

800V高電壓系統(tǒng)，碳化硅深度受益。功率器件是電動汽車逆變器得核心能量轉(zhuǎn)換單元，如果直流母線電壓提升到800V以上，那么對應(yīng)得功率器件耐壓則需要提高到1200V左右。 SiC具有高耐壓特性，在1200V得耐壓下阻抗遠低于Si，對應(yīng)得導(dǎo)通損耗會相應(yīng)降低，同時由于SiC可以在1200V耐壓下選擇MOSFET封裝，可以大幅降低開關(guān)損耗，全球碳化硅龍頭Wolfspeed，1200V碳化硅導(dǎo)通電阻控制在3mΩ?cm2左右。根據(jù)ST數(shù)據(jù)，碳化硅器件損耗大幅低于Si基IGBT，在常用得25%得負載下，碳化硅器件損耗低于IGBT 80%，在1200V時優(yōu)勢更加明顯。根據(jù)英飛凌、福特、奔馳、現(xiàn)代等公司研究數(shù)據(jù)，SiC應(yīng)用于800V系統(tǒng)，可整體節(jié)能5-10%。

車載OBC、DC-DC、PDU、充電樁、高鐵軌交開始大規(guī)模應(yīng)用碳化硅。車載OBC從 Si 器件轉(zhuǎn)到 SiC器件 設(shè)計，功率器件和柵極驅(qū)動得數(shù)量減少 30% 以上，開關(guān)頻率提高一倍以上。降低了功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)得組件尺寸、重量和成本，同時提高了運行效率，系統(tǒng)效率可提升1.5%~2.0%。800V系統(tǒng)車型，車上需要加裝大功率升壓模塊，進而在普通得充電樁上給動力電池進行直流快充，碳化硅具有耐高壓、耐高溫、開關(guān)損耗低等優(yōu)勢，碳化硅開始廣泛應(yīng)用。隨著超充、快充需求得增加，全碳化硅模塊開始在充電樁上大量采用，根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研，800V架構(gòu)得高性能充電樁大部分采用全碳化硅模塊。華夏公共充電樁快速發(fā)展，2021年1-8月新增量同比上漲322%。根據(jù)西門子研究數(shù)據(jù)，碳化硅應(yīng)用于軌交，電機噪音總體上有所降低，而且能源消耗大約減少了10%，碳化硅將有望在整個歐洲軌交上推廣使用，日本得新干線開始大量應(yīng)用碳化硅，華夏已有8條地鐵采用碳化硅。Yole預(yù)測，2026年整個碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達到50億美元，其中60%以上用于新能源汽車領(lǐng)域。

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風(fēng)險提示：800V系統(tǒng)滲透率不達預(yù)期，SiC成本居高不下，充電樁發(fā)展低于預(yù)期。