小飞哥爱开车 22-11-21 10:34
微博认证:微博新知博主 汽车博主 微博原创视频博主

#电车续航多少能取代燃油车#
小鹏G9,作为自主品牌首款真正意义800V量产车型,终于开始交付了。从首批车主的反馈来看,800V充电速度,确实比400V要快。但似乎快得不多?从销量来看,用户好像也不是很为800V买单?花了大价钱,充电只快了五分钟,800V,到底是不是智商税?
——————
(1)800V的优势
大概在十五年前,德系品牌纷纷把发动机从自然吸气,逐步升级到涡轮增压,更好的动力,更低的油耗。TSI+DSG的组合,直接奠定了大众的黄金十年。
如今到了纯电时代,800V对于电动车来说,是不是像涡轮增压一样,将会是一种行业认可的,技术升级方向呢?在说结论之前,还得先看一下,800V到底有什么用。我觉得主要有三点。

首先是性能。
决定性能的核心参数,还是功率。电动车的功率,简单用公式表示,就是电压乘以电流。要想提高过性能,要么提高电压,要么提高电流。
按400V电压平台来算,要做到400kW左右的功率,那很简单,电池里就要通1000A的电流。但1000A不是一个小数字,电流越大,产生的热量就越大,Q=I^2RT。如果热量堆积的速度,超过释放,也就是散热的速度,那总有一个地方会过热,最终坏掉。要提升性能,就要提升散热能力,这很贵,也很烦。
但我们还可以让电压升高到800V,这时候只要500A的电流,就能做到400kW。是不是很开心?
而且对一个同样的电机,电压越高,功率会更大。大众ID3的电机,铭牌上的最大功率是150kW,但因为ID3实际的工作电压,比ID4更低,电机最大功率限到了125kW。把现有电机的电压平台,从400V直接提高到800V,电机体积几乎不变,功率却可以显著提升。
而且,800V配套的碳化硅SiC功率元件,工作频率,可以让电机的最高转速,变得更高。

其次,是充电速度。
800V比400V充电更快,是毋庸置疑的。
首先,在品牌自营的充电桩上,比如小鹏自建的S4,桩端电压提升到800V,配上600A的的峰值电流,理论上,功率可以达到480kW。当然这是完美的理论值,用户实测下来,因为各种原因会差一点点,但实际可以达到300kW,已经算是行业颠覆了。而且不是一个点厉害,从SOC 25%开始充电,10分钟补能CLTC续航接近300km,充到70%左右的时候,功率还能维持在177kW,这个真的很猛,瑞思拜。我的下限,是你望眼欲穿的上限。
即使在第三方国标充电桩上,800V平台也有优势,但是要小一些。同样是国标上限250A的电流,电压更高,充电功率,自然就更高。小鹏G9实测下来,峰值功率可以达到160kW,SOC到80%后,功率依然能达到了100kW。这样的性能对于400V平台来说,难度是相当大的。
所以要体会起飞的感觉,还是要在很稀有的自建800V超充桩上,才能实现。否则的话,电压翻一倍,充电时间就少一半,可能只能停留在公式里。考虑到充电前后的准备时间,最终的差异,可能只有二十分钟。为了这20分钟,多掏大几万,有这个必要吗?

但其实,800V还有一个隐藏优势,那就是效率。
不论保时捷、还是小鹏,产品宣传的时候都很少提到这一点,但我觉得,这反而是800V最大的优势。其实这点,也很容易解释。首先由于电压提高,相对应的,同样的功率下,电流就会变小,损耗在线路里的能量,自然会少得多。损耗少了,效率就高了。
最关键的是,SiC碳化硅的功率模块,相比硅基的IGBT,工作频率高、耐高温、损耗低,天生就适合800V。用上SiC的800V平台,电驱系统90%效率区间,能够扩大5%以上,而95%效率区间,能够扩大6%以上。
第三,为了匹配高电压平台,电机、空调、PTC、DCDC、PEB这些电子零件,都要重新设计。比如对电机来说,高压之后的弱磁电流减少、弱磁转速增大,高速时的折扣会小很多,平时大电门、大电流下的损耗也会少很多。
效率更高的三电系统,带来的不只是更低的电耗,因为附件损失的更少,电流波动更小,表显的能耗预测也会更加精准。换句话说,用上800V,不仅续航更长,续航也会更实。进一步缓解你的续航焦虑。
—————————
(2) 800V的技术架构
刚好在两年前,我们出过一期视频,保时捷Taycan800V架构的技术解析。
作为首个量产的800V平台车型,在保时捷在Taycan上史无前例地,安排了4个电压平台。为了实现四个电压平台,保时捷工程师用了三个DCDC直流-直流转换器。这一套零件,不论是设计难度还是制造成本,都是普通车企,难以企及的。也就taycan这样的土豪车,才能这样不计成本。
而小鹏的工程师,显然不能在G9身上,这么豪横。他们只用了一个DCDC就实现了电压的转换。具体是怎么做的呢?
首先,G9没有PDCC这个需要特定48V平台的东西,所以剩下800V、400V和12V。
其次,在用电器上,直接匹配800V的空调压缩机终于量产了,小鹏G9用的800V碳化硅压缩机,来自美的旗下的威灵公司,没错,就是造空调冰箱的那个美的。在进军电动车市场的步伐上,美的比格力,似乎要快了一步。有了高压空调,就不需要800V降到400V了,又砍掉了一个DCDC。
而且,为了兼容市面上的400V充电桩,保时捷用的是简单粗暴的电压泵来实现升压,而小鹏G9用的是电驱升压技术。利用电机中的定子和逆变器中功率元件,组成Boost升压电路。我们挖个坑,后面专门聊一期。
最后,就只剩下了800V到12V,这一个最传统的DCDC,它支持车内的低压用电器,包括车机、灯光、门窗。同时,也给车内的12v小电瓶供电。和Taycan当初那个复杂的集成DCDC相比,小鹏这套高压架构,无论是成本、还是体积,都优化了不少。
————————
(3)400V=4缸机?800V=8缸机?
回到这个尖锐的问题。800V到底是不是未来呢?
2022年,一般认为是800V平台真正快速发展的起点。除了小鹏G9,蔚来在今年的能源日,透露了下一代NT3.0平台,也会用上800V技术。根据路不可靠消息说,理想大概也会在明后年,发布首款800V纯电平台的产品。比亚迪、极氪、路特斯,都有规划800V产品。
是不是好像缺了个谁?对!特斯拉。
马斯克在400V的架构上,近乎变态地发展出来功率高达250kW的V3超充,和Model S Plaid的恐怖性能,甚至未来可能还会有更高的功率。
在电压平台的选择上,特斯拉,打算在这条路上一路走到黑。而国内新势力们,又和特斯拉选择了不同的道路。这一点,就很像智能驾驶。特斯拉砍掉了毫米波雷达,甚至还要砍掉超声波雷达,以后要完全依靠纯视觉的算法。我们的新势力,大多都是器材党,激光雷达、800W摄像头、毫米波、3456D雷达一个不拉。
客观来说,800V通过提高电压,解决了大电流散热和效率低的问题,技术的天花板更高,但同时也面临着基础建设的难题。特斯拉的400V路线,不断提高电流,榨干电芯倍率性能的潜力,强行提高功率,有着更好的用户体验和适配性,但同时也面临的技术极限的问题。这是两种解决问题的思路,没有绝对的对和错。
不论是电池材料、还是电压平台、还是智能驾驶,技术道路的选择,往往很难跳脱出时代局限性,去判断孰是孰非。未来随着市场环境、技术发展的迭代,会发生什么变化,谁也预料不到。换句话说,不论哪条路,都有利有弊,哪条路只要走的合适,都能走得通。
对车企来说,最关键的,应该是提升生产效率、应用新技术和实际的成本之间,能够达到一个完美的平衡。
我觉得,也许会是这样:
400V作为经济适用方案,性能足够强大。就像发动机时代的四缸机,成为销量的绝对主流。800V作为高配方案,就像发动机时代的六缸机八缸机,性能外溢从而支撑品牌和车型定位,两者可能会并存,但是400V占比更高。
过若干年回头,我们来看看,这个判断不知道准不准。
#微博新知博主##汽场全开# http://t.cn/A6KwqwRu

发布于 上海