姬永锋
21-12-14 22:27 微博认证:财经博主

2019 年 4 月保时捷 Taycan Turbo S 全球首发,随着保时捷首款纯电动车型诞生的还有800V电压平台。

随后,车企开启了800V电压平台时代,纷纷推出相应的产品。

在 2020 年 12 月 2 日,现代汽车集团全球首发了全新电动汽车专用平台 “E-GMP” , 该平台同样搭载了可以实现最大 800V 多功能充电系统。

Rivian和通用也已经计划将电压改为800V。

中国方面,吉利极氪、小鹏汽车、广汽埃安、比亚迪e平台、理想汽车、北汽极狐、岚图等车企也已经布局了800V快充技术。

部分车企高压平台情况

除了车企,今年4月,华为也推出了首个AI闪充全栈动力域高压平台解决方案。根据华为的规划,2021年落地750V、200kW的FC1闪充方案,充电 15min 可实现 30%-80%SOC;2023年落地 1000V、400kW的FC2闪充方案,充电 7.5min可实现30%-80%SOC;2025年落地1000V、600kW的FC3闪充方案,充电 5min可实现30%-80%SOC。

这款 AI 闪充高压解决方案首先搭载在北汽极狐阿尔法S HI 版本上,计划在今年第四季度小批量交付。

可以看到,800V平台,已经成为车企下一阶段的主攻方向之一。

为什么要采用800V电压平台

小鹏汽车副总裁刘明辉告诉《电动汽车观察家》,提高电压平台的目的就是为了实现快充。

回溯历史会发现,从汽车搭载蓄电池开始,车辆对电压的需求就在一直提升。

早在1918年,汽车开始搭载蓄电池,当时的电压仅有6V,后来为了满足日渐提升的用电需求,1950年,汽车电压开始提升至12V;现在如果要搭载一套20KW的轻混系统,需要达到48V的电压才能满足供电需求。

以电池作为动力驱动车辆后,对电池电压的需求更加突出。要考虑驱动汽车所需的功率、不同冷却条件的最大电流、功率器件的击穿电压,再综合考虑成本因素,来确定电压平台。

目前,国内外主流车型的电压平台都在400V左右,例如几何、特斯拉等产品额定电压低于400V。

与此对应的充电速率,大概在1-1.5C之间。

随着电动汽车的续驶里程的不断增长,在电池能量密度没有突破性进展的情况下,这意味着电动汽车的带电量越来越大。

快充则成为消费者的主要诉求。要提升充电速度,就要提升充电功率。

《欧洲汽车那些事儿》统计的数据显示,400公里续驶里程是电动汽车对快充需求的分界线,大于400公里,车企就会考虑提升充电速率。

之前电动车高压系统普遍采用的是400V电压平台,这是受限于Si-IGBT功率器件的耐压能力。基于该电压平台的充电桩中,充电功率最大的是特斯拉第三代超级充电桩,达到了250kW,工作电流的峰值接近600A。

根据电功率的公式,P=IU,要让充电功率提升,要么提升电压,要么提升电流。

在功率相同的情况下,电压越高通过汽车线路的电流越小,由Q=I²Rt可知产生的功率损耗也越小。因此要想使整个系统效率更高,可增加电池组电压可降低电流,进而降低损耗。

电机驱动效率也会更高。电流不变时,电池电压越高电机的功率越大,电动车速度就越大,电机驱动的效率也越高,从而增加续航里程、降低了电池成本。

此外,也会有一些顺带的好处,例如,线束重量降低。在用电功率相同的前提下,电压等级的提高会减小高压线束上的电流,也就是线束变细了,从而达到降低线束重量、节省安装空间的效果。

以保时捷Taycan为例,电压从400V提升至800V后,电流降低一半,高压线束的截面积也是400V所用架构的一半,仅线束就减重4kg。

在中国本土车企中,比亚迪算是较早布局高电压平台的企业。在2019年,比亚迪唐的额定电压就达到了613V,使用 80kW快充桩充电时,30min可实现30%-80%SOC;2021款的比亚迪唐特定电压更是达到了640V,算是700V电压平台的产品;而且比亚迪唐DM-i(PHEV)也适用于≥700V的充电桩。

原创 王凌方 电动汽车观察家