汽车行业电动未来系列：6C高倍率快充--深度分析（附电池产业链核心标的企业）

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3月18日，比亚迪发布了兆瓦闪充技术。搭载闪充电池的比亚迪汉L，可实现闪充5分钟畅行400公里，在充电速度上实现“油电同速”。通俗来说，这意味着比亚迪的汽车可实现1兆瓦的充电功率，峰值充电速度达到1秒2公里。据比亚迪称，这是量产车型中速度最快的充电系统，仅需5分钟即可补充400公里的续航。这几乎相当于开车进加油站，加满一箱油并付款所需的时间。

这得益于比亚迪自研的全球首款“全液冷兆瓦级闪充终端系统”。为了匹配超高功率充电，比亚迪自主研发了新一代车规级碳化硅功率芯片，该芯片的电压等级高达1500V，创下汽车行业最高纪录。

当前，随着电动车渗透率快速提升，车企竞争更加多元，提升补能效率成为车企提升用 户体验、差异化竞争的重要方向，高倍率快充是重要的手段之一。其中，高端车型将朝着5-6C的方向发展；中低端车型则会向3-4C迈进；插混车型也将突破2C。整体上看，快充电池性能再次迈上一个台阶，将进一步缓解电动汽车补能焦虑，提升终端新能源汽车市场渗透率。一方面，电池材料和结构创新不断，更高能量密度、更安全且成本更低的电池材料成功研发，电池结构持续优化以提高散热和充电效率。另一方面，整车充电配置和充电基础设施的建设也在同步跟进，从而使快充电池的优势得以充分发挥。

一、高倍率快充正在快速普及

高倍率快充技术成为行业发展新趋势。2021-2022年，新能源汽车行业高压快充技术开始奠定基础。2024年，中国20万元以上纯电车型已普遍配置800V高压快充，预计到2026年，搭载800V高压平台的车型渗透率将超50%。随着市场规模扩大，消费者对充电效率的要求日益提高。因此，在保持经济性和安全性的前提下，进一步提升充电电流、增大充电倍率的重要性愈发凸显。目前，上市新车主流充电倍率已达2C。预计2025年，高端车型将朝着5-6C的方向发展，中低端车型则会向3-4C迈进，混动车型也将突破2C。

例如，比亚迪仰望U9快充时间约为10分钟，充电倍率达6C，腾势品牌车型快充时间约为20分钟，充电倍率为3C，比亚迪宋LEV、汉EV等车型快充时间均为25分钟左右，充电倍率为2C；广汽AIONV、小鹏X9和蔚来EC7快充时间均为20分钟左右，充电倍率为3C；理想MEGA快充时间为12分钟，充电倍率 达5C；小米SU7Ultra2025 款快充时间接近 10 分钟，充电倍率达5.2C；极氪 007 快充时间约10分钟，充电倍率达5.5C；北汽极狐阿尔法S快充时间为16 分钟左右，充电倍率为2.6C。

二、系统性技术升级带来多处价值增量

2.1、动力电池：采用导电剂与负极掺硅适应高充电倍率

随着充电功率和充电电流提高，电动汽车用动力电池的技术要求也在逐步提升。高倍率充电会加速电池内阻的增长和容量的衰减，进而影响其长期稳定性和安全性。在6C充电倍率下，电池的界面膜成分会发生变化，是电池快速衰减的主要原因。材料体系创新升级是推动电池向高能量密度、高安全性和长循环寿命方向发展的关键因素。目前，通常采用导电剂和负极掺硅的方式来减小高充电倍率对动力电池性能和寿命的负面影响。

碳纳米管用量显著增加。目前常用的导电剂包括炭黑类、导电石墨类、VGCF（气 相生长碳纤维）、碳纳米管以及石墨烯等。其中，碳纳米管（CNTs）作为一种新型导电剂，具有高强度和高导电导热性，能显著提升电池的高倍率性能。与炭黑材料相比，碳纳米管添加量约在0.5%-1.5%，就能够达到显著的导电性增强效果，因此，它可减少导电材料用量，并在节省的空间内填充更多正极材料，从而大幅提升电池容量、寿命和充电效率。

硅碳负极可以提高电池的容量和倍率性能。6C 快充对负极的影响远大于普通快充，主要表现为SEI膜成分恶化、锂沉积风险升高及电极结构破坏。通过高温控制和材料优化（如碳包覆、二次造粒）可缓解部分问题，但高倍率充电仍需在安全性与寿命之间进行权衡。未来快充技术的发展需依赖于负极材料的创新（如硅基负极）及电池管理系统（BMS）的精准调控。在快充过程中，石墨负极的对锂电位约为 0V，因此容易产生锂析出效应，然而硅的嵌锂平台更高，对锂电位约为 0.5V，表面析锂的可能性较小，因此硅碳负极可提升快充负极的安全性。此外，硅材料的理论容量可达4200mAh/g，远高于于碳材料的372mAh/g，故硅碳负极的储锂性能更为优异。

液冷板用量显著提升。6C 高压增程电池包采用先进技术架构和材料体系，以确 保其在提供高性能的同时，也能保持较高的安全性和稳定性。例如，巨鲸电池 2.0（包含6C高压增程电池包）就采用了热电分离架构和两大面液冷板，以增强 电池包的热管理能力和安全性。

2.2、OBC、DC/DC、PDU：大功率化、集成化发展

小三电将朝着大功率化和集成化方向发展，以满足高倍率充电需求。新型碳化硅 （SiC）和氮化镓（GaN）器件由于能够提供更高的功率密度和更优的能量转换效率，正逐步应用于“小三电”。其中，SiC 具有高耐压和高耐温能力，能够有效降低热损耗，提高充电效率；而GaN由于其低导通电阻和快速开关特性，能够显著降低电力转换过程中的功率损耗，提高充电效率。当前，大多数新能源汽 车的OBC功率为11kW，部分高端车型的OBC功率可达22kW。为进一步加快充电速度，行业已开始转向更强大的三相OBC，以实现22kW以上功率输出。 同时，“小三电”集成化趋势愈发明显，目前较优的二合一方案为 6.6kW OBC+1.5kW DC/DC，三合一为6.6kW OBC+2kW DC/DC+PDU。

高功率充电会导致“小三电”内部温度升高，故需要更高效的散热设计和更可靠的电子元器件。通过合理选择和配置功率半导体器件、电感、电容等元件，可提高电能转换效率，减少能量损失，同时缩小系统体积。根据功能模块划分区域，确保电气连接最短路径，减少信号干扰和功率损耗。同时，考虑散热需求，将发热量大的组件靠近散热系统，并预留足够的空间用于空气流通或冷却液通道。目前“小三电”散热系统有主动风冷和液冷两种方式。但功率升至11KW后，液冷系统逐步成为主流方案，通过嵌入式冷却通道设计，优化冷却液流动路径，进一步提升散热性能和转换效率。

“小三电”技术升级带来价值增量。弗迪动力和威迈斯为OBC与DC/DC行业的领头羊。OBC领域，2024年装机量CR2达50%，OBC技术形态升级主要表现在电驱集成方面，随着功率密度进一步提升，氮化镓、高频、单级式等新技术已经出现。DC/DC领域，2024Q1装机量CR2达50%，该市场以第三方供应商为主。华为数字能源凭借鸿蒙系统，在零部件市场逐渐崭露头角，装机量稳步提升，市场份额也在逐步扩大。

2.3、高压连接器：用量和性能都将提升

800V 高压平台带动高压连接器需求提升。800V高压平台对电动车内部高压连接器的数量和质量提出更高要求。数量上，新能源汽车单车使用连接器的数量提升至800-1000 个（传统汽车单车连接器数量约为500 个）。电气性能方面，连接器需要承受更高的电压，具备更大的载流能力和电磁屏蔽等特性。800V 连接器设计要点较多，需满足热管理、电磁兼容（EMC）、车机震动和耐腐蚀等方面的要求。尤其是800V交流电频率较高，容易导致电磁兼容问题，从而对其他敏感零部件造成干扰。长期来看，连接器品质升级是必然趋势。目前，高压连接器已迭代至第四代，其特点包括塑料外壳、屏蔽功能、高压互锁和二级解锁。

进口替代空间巨大。国际企业在高压连接器领域拥有先发优势，普遍进入行业较早，企业规模较大，行业集中度较高，产品成熟度较高。泰科、安费诺、莫仕都是较为强势的海外高压连接器企业。高压连接器行业的核心壁垒在于企业掌握核心技术，例如载流能力、温升、插拔寿命、防护等级、电气性能、机械性能以及环境适应性等指标。目前，以瑞可达等为代表的中国厂商已突破高压连接器的关键技术指标壁垒，凭借较强的工艺控制与成本控制能力、更贴近客户以及反应迅速灵活等优势，快速形成了规模优势，在制造成本和产品品质上已具有较强的市场竞争力。

2.4、充电桩：液冷超充技术逐步应用

液冷超充成为行业共识。目前，大功率充电主要是在不提高整车电压平台的条件 下，通过增大充电电流来实现。然而，充电电流的增大会导致端子及线缆的发热量快速增加，温度迅速升高，从而对充电桩的散热系统提出更高要求。液冷超充技术通过液冷系统，有效冷却充电过程中产生的热量，从而提高充电效率和速度。液冷超充桩在电缆和充电枪之间设置了专门的液体循环通道，通道内加入起到散热作用的冷却液，通过液冷系统高效带走充电线缆上的热量，从而使更细的充电线可以承载更大的充电电流，成倍提升充电功率，实现高速充电。此外，液冷场景下，充电模块与外界无直接接触，防护等级可达 IP65，可靠性更高。目前，主机液冷+终端液冷的全液冷架构已成为行业共识，能够提升充电站的高质量、 长寿命和广覆盖能力。

液冷充电枪线在保持线缆轻量化的同时，提高其载流能力和散热性能。500A液冷充电枪的电缆通常为35mm2，比常规的充电枪轻30%-40%。液冷枪线通过循环冷却液，能快速导出电线产生的热量，使枪线可承受较高电流，最大承受功率可达800kW。相比之下，常规直流充电枪的通过电流一般在250A以下，而超级快充充电枪通过电流一般可达500A左右，其充电触头位置会产生大量热量。液冷充电枪内部有电缆和水管，通过水管内的冷却液流动来带走热量。

充电设备占充电桩总成本比重超 90%。在充电设备中，充电模块是核心组件，其成本占比最高。充电模块是直流充电设备中的核心单元，能够实现电能转换和电路控制，主要功能包括功率转换、功率放大、功率开关、线路保护、逆变和整流等，对充电桩的整体性能和充电安全至关重要，占充电桩整体成本的50%。此外，配电滤波设备占充电桩成本的15%，监控计费设备和电池维护设备各占10%。在直流充电桩领域，国内企业展现出成本控制优势。

行业竞争激烈，市场集中度较高。一方面，传统电力设备制造企业凭借在电力设备研发、生产和销售方面的经验和技术优势，迅速进入充电桩制造市场，如国家电网、南方电网等；另一方面，也涌现出一批专注于充电桩研发制造的新兴企业，如特来电、星星充电等，这些企业以创新的商业模式和快速的市场响应能力，在市场中占据了一席之地。2024 年，特来电公共充电桩运营量最多，市场份额为 19.8%；星星充电、云快充排名第二和第三，市场份额分别为 17.5%和 16.4%， CR3超50%。

三、车企纷纷布局，产业趋势明确

3.1、华为：业界首发6C超压高压

车端：2025年2月20日，华为在尊界S800技术发布会上推出了巨鲸电池2.0。巨鲸电池2.0增程版采用了业界首发的6C超压高压技术，仅需10.5分钟即可将电量从 10%充至 80%，极大地提升了充电效率。此外，5C 纯电电池包容量达 97kWh，从10%充电至80%仅需12分钟，且能量密度提升了10%以上，实现了充电速度与电池容量的双向提升。

桩端：截至2024年11 月，华为已在全国200+个城市共部署超5万根全液冷超快充充电桩。华为液冷超充终端最大功率600kW，充电范围实现200-1000V全覆盖，设备正常运行时噪声低于 55db，为用户带来“一秒一公里”的极致充电 体验。同时，全液冷超充技术通过高可靠设计与高质量验证，使用寿命长达10 年以上，有效保护设备，而功率池化与智能功率调度“黑科技”实现场站周转率提升30%。

3.2、小鹏汽车：车端、桩端同时布局

车端：2024年11 月，小鹏汽车首次披露“小鹏鲲鹏超级电动体系”。该体系基于全域800V高压碳化硅平台，搭载了5C超充AI电池、混合碳化硅同轴电驱、静音增程器（运行噪音仅为1dB），以及AI电池医生和AI动力功能。其中，5C超充AI电池可实现“1秒充电1公里”，仅需12分钟即可充满80%。小鹏鲲鹏超级电动体系纯电续航达430km，综合续航里程超1400km，并通过搭载全新同轴混合碳化硅电驱，实现高达93.5%的CLTC效率，稳居行业第一，具备在全球范围内充电快、续航长的实力。

桩端：2024年7月，小鹏汽车发布了全新的S5液冷超充站/桩。其中，小鹏S5 液冷超充桩峰值充电功率可达800kW，可实现1秒充电超过1公里，5分钟可补电超300公里，且S5充电桩插枪启动速度小于13秒，并采用了超国标安全配置，更为安全。小鹏汽车计划在2025年面向中国和全球加速建设S5超级充电站，最快充电功率可达960kW。截止2025年1月14日，小鹏自营充电网络累计上线2025座，其中小鹏超快充站（S4+S5）1000座。

3.3、理想汽车：车端、桩端同时布局

车端：理想与宁德时代合作推出麒麟5C 电池，该电池充电倍率达5C，且支持大功率持续充电；配合超低内阻、双大面冷却技术，高效又安全。自研SiC功率芯片、高压三合一驱动电机，提升了电驱动系统性能的上限，实现升压模块与电机深度集成，即使在低电压充电桩也能快速充电。

桩端：截至2025年2月，理想超充站充电桩累计上线1万根，理想5C超充站和理想城市超充站数量超1800个。具体而言，理想5C超充桩峰值充电功率可达520kW，理想MEGA充电10%-80%时间为12分钟，可续航500公里；理想城市超充提供4C超充桩与2C超充桩，其中4C超充桩峰值充电功率可达320kW，理想MEGA充电 10%-80%时间为15 分钟，理想 2C 超充峰值充电功率可达200kW，理想MEGA充电10%-80%时间为23分钟。家用方面，理想提供7kW交流充电桩和20kW直流充电桩，充电功率分别为7kW和20kW。

3.4、长城汽车：短刀电池覆盖EV、PHEV

2024 年7月4日，蜂巢能源在全球合作伙伴峰会上发布了多款短刀电池。针对纯电市场，蜂巢能源带来了5C磷酸铁锂短刀电芯，能在10分钟内完成10%-80% 的补能；以及6C三元超充电芯，其在10%-80%SOC区间内峰值功率可达6C，可做到充电5分钟，续航500-600km。针对PHEV市场，蜂巢能源推出了行业首款热电分离的三元短刀电池，“800V 混动三元龙鳞甲”，适用于 800V 平台架构，支持超快充，最高可以达到4C的充电倍率。

3.5、比亚迪：布局6C、1000V高压快充等新领域

2025 年2月，比亚迪最新试运行超充桩的最高运行电压为1000V，最高电流为1000A，峰值功率达1000kW，理论上仅需6分钟即可充满100度电池，补能速度接近燃油车加油效率。此外，比亚迪或将于2025上半年推出第二代刀片电池，电池能量密度将从140Wh/kg提升至190Wh/kg，单车续航里程或将超1000公 里，在保持磷酸铁锂电池安全、稳定、低成本等优点的基础上，进一步在能量密度上接近三元锂电池的表现。

3.6、风险分析及产业链企业

在乘用车性能比拼的大环境下，新能源汽车快充性能将进一步提升。其中，高端车型将朝着5-6C 的方向发展；中低端车型则会向3-4C迈进；插混车型也将突破 2C。整体上看，快充电池性能再次迈上一个台阶，将进一步缓解电动汽车补能焦虑，提升终端新能源汽车市场渗透率。一方面，电池材料和结构创新不断，更高能量密度、更安全且成本更低的电池材料成功研发，电池结构持续优化以提高散热和充电效率。另一方面，整车充电配置和充电基础设施的建设也在同步跟进，从而使快充电池的优势得以充分发挥。

（1）硅碳负极：硅的理论比容量达 4200mAh/g，是传统石墨（372mAh/g）的 数倍。在快充场景中，硅碳负极可在单位体积内存储更多能量，同时保持电池体积紧凑。通过纳米级多孔碳基底设计，为锂离子提供多通道嵌入路径，缩短扩散距离，从而提升充电倍率。在硅嵌锂的过程中，其体积膨胀可达300%。通过碳包覆和纳米颗粒分散技术，可将膨胀应力降低60%，避免活性物质脱落。硅碳负极的高导电性（3S/cm@200MPa）和均匀锂离子分布特性，可降低局部电流密度，减少锂枝晶生成。因此，硅碳负极是快充中变量较大的电池材料之一。

（2）碳纳米管导电剂：碳纳米管的电导率高达10⁸ S/m（比传统炭黑高10 倍以 上），能在电极中构建高效电子传输网络，显著降低电池内阻。高电流密度易导致局部过热和锂枝晶风险，而碳纳米管的高导热性（热导率约 3000 W/(m·K)）可加速热量扩散，使电极温度均匀性提升 40%，从而抑制枝晶生成。硅基负极虽能大幅提升比容量（如硅碳负极达4200mAh/g），但其本征导电性差（仅为石墨的1/1000）。碳纳米管通过三维导电网络包裹硅颗粒，将锂离子迁移速率提高2倍，有效缓解硅基负极的极化问题。因此，碳纳米管也是快充中变量较大的电池材料之一。

（3）小三电：6C快充要求OBC功率达300kW以上（以50kWh电池为例），远超传统 7kW-22kWOBC。高功率会导致发热剧增，传统风冷难以满足需求，需采用液冷或相变冷却技术。在高电流下，铜损和铁损显著增加，效率可能从 95%降至 85%以下。另外，高频开关动作将产生强电磁辐射，因此需强化屏蔽设计。以上变化均要求提升小三电配置，进而提升产品价值量。

（4）高压连接器：高电流会引发温升问题，焦耳损耗激增。材料老化加速，高温会使金属氧化加剧，塑料绝缘体软化变形，使用寿命从10年缩短至3年以下。微动磨损方面，高电流引起的热胀冷缩会导致连接器接触界面产生微米级位移，磨损率提升5倍。电弧风险方面，插拔瞬间产生的电弧可能烧蚀触头表面，引发接触电阻恶性循环。传统400V连接器的绝缘材料（如PA66）在800V下可能发生电晕放电，需耐受1200V以上的冲击电压。此外，当前爬电距离可能不足，高电压要求更大的绝缘间隙，可能导致连接器体积增加 30%。同时，电磁干扰（EMI）也会增强，快充时的高频纹波电流（>100kHz）会通过连接器向外辐射，干扰车载电子系统。因此，高压连接器涉及到触头材料升级、绝缘材料优化、散 热结构设计、屏蔽技术等方面的改进，都将提升产品价值量。

（5）充电桩：高电流会导致充电枪和线缆温升超 100℃，传统风冷设计难以控制，需升级为液冷技术，但成本会增加30%以上。液冷超充桩采用浸没式液冷技术，可将充电枪内阻大幅降低，支持1000A电流，温升控制在30℃以内。此外，拆分充电模块为多个独立单元，可灵活组合功率，从而降低单桩成本。同时，替代传统 IGBT，可将充电效率大幅提升，减少电能损耗。液冷技术及功率模块的优化均会提升产品价值量。

整车推荐：比亚迪、赛力斯、江淮汽车、北汽蓝谷、长安汽车。

硅碳负极推荐：璞泰来（电新）、尚太科技（电新）、翔丰华（电新）；

导电剂推荐：道氏技术、天奈科技（电新）；

小三电推荐：威迈斯、欣锐科技；

高压连接器：永贵电器（电子）、瑞可达（电子）、胜蓝股份（电子）、中航光电（电子）；

液冷充电桩：永贵电器（电子）、沃尔核材（有色）。

但是，风险仍需谨慎：

1、6C快充普及不及预期。6C 快充适配高端车型，目前整车充电仍以慢充为主，因此可能存在普及不及预 期的情况。

2、终端销量不及预期。整车终端销量不及预期可能会影响相关企业整体盈利。

3、充电基础设施配套不及预期。高压快充桩将给电网带来巨大压力，可能因电网承载能力不足而影响充电桩配套。

· 钛祺智库·

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