高压充电桩解决充电速度+里程焦虑问题，预计 2025 年 SiC 需求约 33 万片

充电桩的充电方式主要分为交流充电和直流充电。（1）交流充电桩的本质是一个带控 制的插座，主要包含交流电表、控制主板、显示屏、急停旋钮、交流接触器、充电枪线等 结构，结构较为简单，需要车载充电机自己进行变压整流，几乎不涉及功率器件。（2）直 流充电桩的结构更为复杂，包括充电模块、主控制器、绝缘检测模块、通信模块、主继电 器等部分，其中充电模块又称功率模块，是充电桩行业具有技术门槛的核心部件，约占据 充电桩总成本的 50%。当下消费者最感兴趣的是直流快充模式，但是直流快充模式的充电 桩需要非常大的充电功率以及非常高的充电效率，这些都需要通过高电压来实现。

充电模块是直流充电桩的核心部件。一个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 充电模块组成。单个 充电模块输出功率越大，功率密度越高，能有效优化桩内空间。充电模块的组成部分包括 半导体功率器件、集成电路、磁性元件、PCB、电容、机箱风扇等，其中半导体功率器件 成本约占充电模块总成本的 30%，是充电模块的关键组成部分，也是电子装置中电能转换 与电路控制的核心。

当前 SiC 应用于充电桩的主要部位就是充电模块中的功率器件，尤其是 AC/DC 变换 器和 DC-DC 变换器。根据 Wolfspeed 数据，25kW 功率的充电桩模块，大约需要用到 16-20 个 1200V 碳化硅 MOSFET 单管。市面上主流的 15kW 充电桩模块一般会用到 4 个或 8 个 碳化硅 MOSFET，具体使用数量取决于所选器件的导通电阻值和输出电流。新能源汽车行业一个亟待解决的问题就是“里程焦虑”，提升充电速度就需要提升充 电桩的输出功率，则需要提升充电电压或电流。根据 Wolfspeed 数据，当前我国商用的主 流快充充电桩的功率为 100~150KW，电动汽车充电 400KM 里程所需的时间为 40~27 分 钟。若充电桩采用 350KW 大功率快充系统，400KM 里程所需充电时间可大大缩短至 12~15 分钟。提升充电功率可以通过提高电流或者电压两种方式来实现。然而，如果通过提升电 流来增大充电功率，会带来许多问题。因此提升电压以实现大功率快充成为行业的多数选 择。

为了提升电动汽车充电速度、缓解里程焦虑，越来越多的整车厂布局 800V 高压平台。 800V 高压系统通常指整车高压电气系统电压范围达到 550-930V 的系统，统称 800V 系统。 保时捷 Taycan 是全球首款量产的 800V 高压平台车型，并将最大充电功率提升至 350KW。 此外，奥迪 e-tronGT、现代 Ioniq5 和起亚 EV6 都采用了 800V 高压平台。与此同时，国 内的车企亦纷纷向 800V 高压平台迈进。2021 年，比亚迪、吉利、极狐、广汽、小鹏等都 陆续发布了搭载 800V 平台的车型。

对于直流快速充电桩来说，充电电压升级至 800V 会带来充电桩中的 SiC 功率器件需 求大增。原因在于，采用 SiC 模块可将充电模块功率提高至 60KW 以上，而采用 MOSFET/IGBT 单管的设计还是在 15-30kW 水平。同时，和硅基功率器件相比，SiC 功率 器件可以大幅降低模块数量。因此，SiC 的小体积优势在城市大功率充电站、充电桩的应用场景中具有独特优势。随着超充、快充需求的增加，全 SiC 模块开始在充电桩上大量采 用，根据各公司官网参数，800V 架构的高性能充电桩大部分采用全 SiC 模块。目前，SiC 在充电桩中渗透率并不高。以直流充电桩为例，据 CASA 测算，电动汽车充电桩中的 SiC 功率器件的平均渗透率在 2018 年仅达到 10%。但随着 800V 电压时代的到来，SiC 渗透 率会不断上升，中国充电联盟预计到 2025 年，中国充电桩行业的 SiC 渗透率可达到 35%。