比亚迪闪充技术专利微导航报告|全域1000V高压平台·智能热管理·SiC功率芯片·全液冷超充设施

2026-04-22 14:09:42

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第一章 绪论


1.1


研究背景

2025年3月17日,比亚迪在深圳召开"超级e平台技术发布会",正式发布全球首个量产乘用车1000V超高压快充平台——"兆瓦闪充"技术。该技术实现了充电电压1000V、充电电流1000A、峰值功率1000kW的"三个1000"突破,整车端达成"充电5分钟,续航400公里"的超快补能体验。2026年3月5日,比亚迪进一步发布"兆瓦闪充2.0"技术,单枪功率提升至1500kW,双枪并联峰值功率达2100kW,实现"充电5分钟,续航500公里",同时推出全新T字型双枪超充桩(占地面积仅1.5平方米),超轻液冷充电枪约2公斤。兆瓦闪充2.0的核心技术体系涵盖四大方向:1.全域 1000V 高压平台(超级 e 平台)2.全温域智能热管理3.1500V 碳化硅(SiC)功率芯片4.全液冷超充设施(桩端)。


1.2


第二代刀片电池研究意义

(1)技术领先意义:

1500V SiC芯片为全球首款量产装车的1500V级车规碳化硅功率芯片,打破国外技术垄断,同步公开132项专利,从技术跟随者转变为标准制定者。

(2)产业生态意义:

比亚迪规划建设超4000座兆瓦闪充站,覆盖国内所有重点城市"3公里充电圈",并开放兆瓦级充电专利池向全行业共享。

(3)用户体验意义:

2100kW峰值功率实现"5分钟补能500公里",彻底消除充电焦虑。

(4)出海竞争意义:

该技术平台PCT布局覆盖14个国家/地区,对中国新能源企业赴欧、美、日市场充电基础设施布局具有指导价值。


1.3


研究范围说明

本报告聚焦以下四大技术方向进行专利检索与分析:



第二章 闪充核心技术分析


2.1


全球专利申请趋势

近年来,全球闪充技术专利申请呈快速增长态势。据大为专利检索平台数据显示,闪充领域(含高压平台、超充技术、液冷充电等方向)的全球专利申请量自2015年以来持续攀升,2023-2024年增速尤为显著。中国是全球闪充技术专利布局的主要阵地,申请量占比持续领先。

2025年3月比亚迪超级e平台发布后,行业高压快充技术专利申请进一步加速。由于专利公开存在18个月滞后性,2025年的实际申请量将在2026年下半年逐步体现。


图2-1  全球闪充技术专利申请趋势示意图



2.2


专利地域分布与技术方向占比

从地域分布看,中国在闪充技术领域专利申请量占绝对领先地位,这与比亚迪、华为、宁德时代、小鹏等国内企业在高压快充领域的密集布局密不可分。美国、日本、韩国和欧洲也是重要的专利布局区域。


从技术方向分布看,全域1000V高压平台专利量最高,反映出高压架构是闪充技术的基础支撑;全温域智能热管理和全液冷超充设施紧随其后;1500V SiC功率芯片虽技术壁垒最高,但随着比亚迪等企业加大研发投入,专利量增长迅速。


图2-2  专利地域分布与四大技术方向占比示意图



2.3


全球主要申请人排名

图2-3  全球闪充技术主要申请人排名示意图



2.4


四大技术方向详解

2.4.1  全域1000V高压平台(超级e平台)

全域1000V高压架构是比亚迪超级e平台的核心基础。超级e平台首次实现量产级1000V系统电压、1000A充电电流与1000kW充电功率。据多家媒体实测报道,充电5分钟(10%-70%)可补能400公里CLTC续航。


相关专利包括:CN120090194B(供电系统,申请号:CN202510572452.5申请日2025年5月,国知局授权)、CN222645828U(动力电池充电系统及车辆,申请号CN202421386785.6,授权日2025年3月21日)等。


2.4.2  全温域智能热管理

全温域智能热管理是闪充系统安全运行的保障。比亚迪的脉冲自加热技术利用电池包分组交替充放电产生焦耳热,实现由内而外的均匀加热,在-30℃极寒环境下可快速升温。该技术无需额外加热硬件,复用高压电驱拓扑(电控 三相逆变器 电机绕组)。


相关专利包括:CN119764673A(电池加热系统、电池加热控制方法及车辆,申请日2024年5月)、CN121822232A(电池加热的控制方法及装置、电子设备、车辆,申请日2025年4月)等。


2.4.3  1500V碳化硅(SiC)功率芯片

比亚迪半导体自研的1500V SiC芯片是全球首款批量装车的最高电压等级碳化硅芯片,核心参数包括:耐压1500V、杂散电感5nH、工作结温200℃、动态损耗较传统封装降低30%、功率循环寿命超越常规工艺3倍、同输出能力下总体积减小28%。采用业内首创双面银烧结工艺,实现全链条自研自产。


相关专利包括:CN119855207A(碳化硅功率器件元胞及其制备方法、半导体器件,申请日2024年10月)、CN119855208A(碳化硅功率器件元胞结构及其制备方法,申请日2024年,10月)、CN119866039A(元胞、功率器件、电力电子装置,绍兴比亚迪半导体,申请日2024年3月)等。


2.4.4  全液冷超充设施(桩端)

比亚迪兆瓦闪充桩核心指标为1000V电压、1000A电流与1000kW功率。充电枪重量仅约2公斤,兆瓦闪充2.0进一步升级至双枪T字型设计,单枪功率可达1500kW。


CN121133466A(液冷导电杆、液冷导电杆组件、电气设备系统和车辆,申请号CN202511316819.3,公布日2025年12月16日)提出了基于欧拉压杆稳定理论的导电管结构设计公式。CN120462189A(充电桩、车辆和充电热管理方法,申请日2025年06月)构建了"桩-车一体化热管理"体系。CN120396733A提出了"继电器模块 过压控制电路"双重安全保护机制。



第三章 

重点专利/专利组合分析


3.1


重点专利筛选方法

本报告首先通过被引频次、专利家族规模、权利要求保护范围、法律状态、地域布局等定量指标进行初步筛选,再结合技术核心度、产品关联性、市场价值、行业壁垒、标准必要属性、诉讼与许可情况等定性维度综合评估,同时辅以研发、法务、市场等多部门专家评审,最终从技术、法律、市场、战略四个层面综合判定并筛选出核心重点专利。


3.2


重点专利/专利组合清单

基于检索结果,筛选出以下12件重点专利/专利组合(按技术方向分类)。


3.3


重点专利技术方案深度解析

以下对4件核心专利进行技术方案深度解读:


3.3.1 CN121133466A

液冷导电杆、液冷导电杆组件、电气设备系统和车辆


【技术方案】

该专利提出了一种用于大功率快充系统的液冷导电杆创新结构,其核心创新在于基于材料力学"欧拉压杆稳定理论"提出导电管结构设计约束公式:δe > 1.5K²L/,其中δe为主体导电管公称外直径(mm),L为长度(mm),E为弹性模量(GPa),K取常数0.5 GPa^(1/4)。该公式确保在给定长度和材料属性下,导电管外径足够大以保证结构稳定性,防止热胀冷缩和电磁力作用下的屈曲或过度形变。导电管内部限定出用于容纳载冷剂的冷却空间。


【技术效果】

(1)温控精度达±2℃(来源:大数跨境/洞见热管理);(2)高压快充系统持续功率输出能力提升30%以上(来源同上);(3)为兆瓦闪充系统(1000V/1000A/1000kW)提供核心热管理保障。


【商业价值】

该专利是比亚迪超级e平台兆瓦闪充系统的关键技术之一,已进入量产验证阶段,率先搭载于汉L、唐L等车型。



3.3.2 CN119855207A

碳化硅功率器件元胞及其制备方法、半导体器件


【技术方案】

该专利涉及1500V高耐压碳化硅功率器件的元胞结构设计及其制备方法。比亚迪半导体自研1500V SiC芯片采用业内首创双面银烧结工艺、塑封模块引线框架与底板一体成型注塑工艺,结合先进激光焊接技术,摒弃传统灌封模块外框设计。核心参数:耐压1500V、杂散电感5nH、工作结温200℃、动态损耗较传统封装降低30%、功率循环寿命超越常规工艺3倍、同输出能力下总体积减小28%。


【技术效果】

(1)全球首款批量装车的1500V最高电压等级SiC芯片;(2)满足全域1000V高压架构兆瓦闪充需求;(3)全链条自研自产,降低对英飞凌、意法半导体等海外供应商的依赖。



3.3.3 CN120462189A

一种充电桩、车辆和充电热管理方法


【技术方案】

该专利构建了"桩-车一体化热管理"体系。系统包括:充电桩端(内置压缩系统 多工质回路)和车辆端(多回路换热装置 电池热管理系统),通过智能热管理网络实现双向联动。关键技术特点包括:精确调节冷媒流量、不同温度介质的高效传输与分配、充电过程中实时监测电池温度动态优化热交换路径。

【技术效果】

(1)大幅提升充电效率——在最佳温控区间内电池接受充电功率最大;(2)延长电池使用寿命——避免高温充电导致的电池衰减;(3)增强充电安全性——杜绝热失控风险。



3.3.4 CN119764673A

电池加热系统、电池加热控制方法及车辆


【技术方案】

该专利涉及比亚迪全场景脉冲自加热系统。核心原理:电池包分为两组,利用高压电控系统与三相逆变器协同工作,向电池发送高频脉冲电流,电池内阻产热实现由内而外的均匀加热。该技术无需额外加热硬件,复用电机绕组作为加热元件。据易车网等媒体报道,脉冲自加热技术每分钟可升温4℃以上,在-30℃极寒环境下表现优异。


【技术效果】

(1)解决北方冬季电动车续航焦虑——极寒条件下电池性能恢复至常温水平;(2)充电前快速预热电池至最佳温度,提升充电接受能力;(3)无需PTC/加热膜等额外硬件。



第四章 技术-功效矩阵分析


4.1


技术-功效矩阵

图4-1  闪充技术-功效矩阵热力图



图4-1展示了闪充领域五大技术手段与七大技术功效的矩阵关系。从矩阵密度分布可以看出:


(1)"液冷散热结构"在"温控精度"和"延长电池寿命"维度专利布局最为密集,是比亚迪的核心技术优势区域;

(2)"脉冲自加热"在"低温适应性"维度占据绝对领先地位,形成独有技术壁垒;

(3)"SiC功率芯片"在"降低充电损耗"维度表现突出,反映了功率半导体对充电效率的关键作用;

(4)"高压配电拓扑"在"提升充电功率"维度有较高布局密度。


4.2


技术空白点识别



第五章 重点专利价值矩阵


图5-1以被引次数(X轴)和同族专利数(Y轴)构建专利价值矩阵的框架示意图。本图仅展示分析框架和专利分布示意。

图5-1  重点专利价值矩阵框架示意图



四象限含义:

(1)右上象限"核心专利型"——高被引、高同族,为核心基础专利;

(2)左上象限"潜在价值型"——低被引、高同族,国际布局广泛但尚未被充分引用;

(3)右下象限"技术标杆型"——高被引、低同族,被业界广泛参考但国际布局有限;

(4)左下象限"跟随改进型"——低被引、低同族,多为改进型或应用型专利。



第六章 专利防御体系


6.1


三层防御体系

基于专利分析结果,比亚迪已构建起闪充技术的三层专利防御体系:


6.2


竞争对手态势

以下列出闪充技术领域主要竞争对手及其技术重点:



第七章 专利布局建议


7.1


短期布局(0-1年)

(1)加强1500V SiC芯片的PCT国际专利布局——该技术为全球首创,建议在美国、欧洲、日本、韩国同步申请,抢占国际市场先机;

(2)围绕液冷导电杆专利(CN121133466A)构建外围改进专利群——重点布局液冷材料优化、低成本制造工艺等改进方向;

(3)针对脉冲自加热"降低成本"空白点,研发低成本替代方案并提前布局专利。


7.2


中期布局(1-3年)

(1)布局"桩-车-网"协同充电技术——结合V2G双向充放电和光储充一体化,构建下一代充电生态专利群;

(2)加强无线充电技术布局——CN222356042U和CN120150378A已有初步布局,建议向大功率无线充电方向深入;

(3)关注固态电池超充技术——固态电池预计2027-2028年量产,应提前进行超充方案预研并布局专利。


7.3


长期布局(3-5年)

(1)兆瓦闪充2.0技术预研——探索2100kW超充系统,布局下一代充电架构专利;

(2)AI驱动的智能充电算法——结合BMS大数据和机器学习,优化充电策略和电池健康管理;

(3)标准必要专利(SEP)培育——积极参与充电接口、通信协议等国际标准制定,培育标准必要专利。

END

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