一出场就“王炸”，欣锐科技发布SCM超充解决方案

6月20日,A股上市公司欣锐科技成功举办了SHINRY SCM超充产品发布会,隆重发布了公司第一代SCM超充解决方案,并推出了60kW和75kW两款大功率超充模块。此举标志着这家在车载电源领域有着强大技术实力的企业,将携带其技术优势正式进军超级充电桩市场。

据介绍,欣锐科技的SCM超充解决方案可支持200V-1000V超宽电压范围以及600kW-1000kW超级快充场景的应用,在功率等级、性能参数、V2G功能拓展、防护性能、使用寿命等方面均可达全球技术领先水平。SCM超充解决方案的超充单模块功率变换技术应用欣锐科技最新的全碳化硅解决方案,充电效率高达97,同时采用先进的高频磁集成技术以及三维堆叠的封装技术助力高达3KW/L的功率密度设计,相较传统设计体积优化30,重量优化15,有助解决充电桩行业长期以来存在的电损高、成本高等痛点。另外,欣锐科技的SCM超充解决方案支持的V2G功能扩展及在线监测功能还可与光伏储能等可再生能源组合为光储充一体化系统,实现分布式智能微电网的构建,有效助力绿色能源的普及应用。

考虑到目前市场主流充电模块方案都在40KW及以下,有能力量产60KW及以上大功率充电模块的企业凤毛麟角,欣锐科技一上来就推出60kW和75kW大功率超充模块,可谓是“一出场就王炸”。

欣锐科技为何力推大功率超充模块?

在了解这个问题之前,我们先了解一下充电模块的概念。充电模块又称功率模块,是直流充电桩最核心的组件,其核心功能是将电网中的交流电转化为可直接向电池充电的直流电。一台充电桩通常采用多个充电模块并联而成,比如120kW充电桩可由8个15kW充电模块组成,也可由4个30kW充电模块或2个60KW充电模块组成。

一般来说,单个充电模块输出功率越大,充电桩的功率密度就越高,就越能有效优化充电站的空间。特别是在城市地段布局充电桩面临着较为显著的空间占用成本,更对充电桩的体积提出了更高要求。60KW及以上大功率充电模块的问世,无疑有助大幅降低下游运营商的空间占用成本。

从发展历程看,充电桩的充电模块已历经了第一代7.5kW和第二代15/20kW,目前正向着30/40kW乃至更高功率不断演进。当前市场上的主流充电模块方案在40KW以下,20KW仍占大多数,而有能力制造出60KW及以上大功率充电模块的企业则少之又少。

不过,为缩短充电时间,降低新能源汽车用户的历程焦虑,包括新能源汽车端、电池端、充电桩端等在内产业链企业开始产业联动,致力于推进大功率高压快充产业生态的落地。在此种产业趋势的带动下,60KW及以上大功率充电模块预计会有更多的用武之地。

在新能源汽车端,包括比亚迪、吉利、广汽、小鹏、现代、保时捷等在内的车企纷纷推出或计划推出800V高压平台,以适应更大的充电功率,大幅提高充电效率;在电池端,宁德时代、蜂巢能源等电池厂商纷纷推出满足800V高压电气架构,并实现2-4C快充性能的长续航里程电池。

在整个产业链的带动下,充电桩端的企业也不甘落后。从近期举行的上海充换电展览会上看,480kW乃至800kW的超快充成为本次展会上直流充电桩技术的主流技术前进方向。而要更好实现480kW乃至800kW超快充市场落地,充电模块单体功率等级提升至60KW及以上是大势所趋。

欣锐科技首次发布的SCM超级充电站解决方案跳过30/40kW,直接推出60kW和75kW的大功率超充模块,部分也是基于这个原因。不过,欣锐科技能够做到这一点,不仅说明公司具备精准的产业方向和市场把控能力,也表明公司在大功率高压快充领域具备深厚的技术底蕴和实力。

深厚的技术底蕴为充电桩产品提供支撑

与低功率充电设备相比,高功率充电桩的制造难度更高。由于目前实现大功率充电的方式主要依托高压架构,因此需要应用击穿电压更高的功率器件来替代传统的硅基IGBT;另外,大功率带来的巨量发热问题也需要更先进的散热方式来替代传统风冷方案。

为解决上述难点,欣锐科技此次发布的SCM超充解决方案的超充单模块全面采用公司最新的全碳化硅解决方案。与硅基IGBT相比,碳化硅器件具有耐高压、耐高温、导通损耗小、开关速度快等优点,能完美适应满足大功率充电模块对功率器件的性能要求。依据半导体投资联盟报告,与传统硅器件相比,碳化硅器件可以帮助充电桩提升近30的输出功率、减少50左右的损耗,并增强充电桩的稳定性。与此同时,应用碳化硅器件还有助降低充电桩体积,减少运营商空间占用成本。

据了解,欣锐科技是全球最早将碳化硅器件应用于汽车领域的企业之一,公司曾与合作伙伴开发出了全球首台应用碳化硅器件转换效率高达96的车载电源,并成功应用在了车载DC-DC上。之后,欣锐科技又在业内首次开发出了碳化硅双向OBC产品,截至目前,该产品出货已过百万件,成为众多厂家模仿的对象;另外,公司开发出的使用碳化硅器件的氢燃料汽车DCF,也大受市场欢迎,目前市场份额超过了50。

经历长时间的实践和经验积累,欣锐科技对碳化硅器件特性与驱动技术有着深刻理解,加上之前产品对碳化硅器件的应用与超级充电桩在技术上高度同源,使公司从基因上就具备了研发制造大功率超充模块的能力。这也是欣锐科技为何能“一出场就王炸”的主因。

针对大功率带来的巨量发热问题,欣锐科技的超充模块采用一体式集成液冷技术,完美解决了散热问题。相比传统风冷技术,液冷技术通过冷却液在密闭通道中循环,实现发热器件与散热器之间的热交换,可较好解决传统风冷散热方式下故障率高及噪声污染大的痛点,同时还有助提升充电效率。

精准卡位大功率超充市场

随着新能源汽车保有量的持续提升,作为新能源汽车重要基础配套设施的充电桩的建设也呈加速趋势。根据中国充电联盟数据,2020年、2021年、2022年全国公共+私人新增建设充电桩数量分别为46.2万台、93.6万台和259.3万台,分别同比增长了30.2、102.6和176.9。

上层的意见和政策迅速得到企业界的响应。比如,近期中石油与广汽能源科技有限公司就签订了合作协议,拟合作全面发力新能源下乡,预计2025年在农村地区建成超过100万个充电终端含家充,并就充换电站能源生态建设、汽车销售及相关增值服务开展合作。

除增加充电桩数量外,对新能源汽车用户来说更重要的是提升快充桩的数量和比重。据《中国高压快充产业发展报告2023-2025》显示,新能源汽车用户对快速补能的需求极为强烈,盼望5min以内快速充电,充电能够像加油一样方便快捷;充电联盟也在其报告中表示,电车用户对于快充的需求显著高于慢充,其调研的主要城市的快充使用率均达到90以上。

然而,与新能源汽车用户对快速补能强烈需求形成对比的是,我国现有的存量充电桩中,绝大部分都是小功率充电桩,很难满足用户需求。据《中国高压快充产业发展报告2023-2025》数据,充电时间在1小时以内的充电桩占比仅约为4。

也就是说,无论是从市场需求角度还是从技术发展角度看,大功率超级充电桩都是大势所趋。在此逻辑下,未来大功率超级充电桩的市场主要来自两个方面:一是不断增加的新能源汽车保有量对充电桩的增量需求,有研究报告预计,到2025年,整个市场当中能够发售的新能源汽车保有量将接近4000万辆,未来几年,落地的充电桩也将会达到1500万台,在未来的5-10年内,整个新能源汽车的充电网络总投资额将达7000亿元左右;二是对老旧充电桩的替换需求,2015年以前建设的大量充电桩已不再满足当前大功率充电趋势下的性能需求,新换代市场巨大。

正是因为看到这一点,具备技术实力的主机厂商都在争相推出更大功率的超级充电桩。其中特斯拉V3超级充电桩的最大功率为250kW,保时捷800V超充桩的最大功率为270kW,极氪极超级充电桩的最大功率为360kW,广汽埃安A480超级充电桩的最大功率达到480kW,蔚来更是发布了最大功率达到500kW的超级充电桩。有媒体报道,华为将在2025年正式推出最大功率达到600kW的超级充电桩。

在新能源汽车保有量持续增加,主机厂商争相推出更大功率超级充电桩的情况下,欣锐科技作为业内少数具备60kW及以上大功率超充模块量产能力的企业,公司有望凭借其SCM超充解决方案迅速占领行业制高点,精准卡位,成为全球充电桩市场“大蛋糕”的有力争夺者之一。