深途(shentucar)原创

作者|周继凤

修改|拂晓

最近,燃油车车主们感触到了两层暴击。

6月15日零时,国内再次迎来了新一轮成品油调价,大部分地区95号汽油打破或迫临10元/升。

不少电动车品牌还不忘火上浇油。

小鹏轿车在其微信大众号上,十分“温馨”地提示:“95号汽油或将打破十元”,并加了句摘要——“幸而我是加电的,省油100%”,大有寻衅的意味。

来历/小鹏轿车微信大众号

虽然省油,但电动车的缺陷,一只手都数不完,最闻名的Bug,应该算是充电难、充电慢。上一年十一,“8小时车程电动车花了16小时”、“充电1小时排队4小时”的新闻仍旧记忆犹新。

不过,最近有些车企跳出来说,“路程焦虑”现已处理了。

小鹏轿车行将上市的新车G9,声称能到达“充电5分钟,续航200km+”的水平。现已上市的极狐阿尔法S全新HI版,听说充电10分钟即可弥补200公里的续航路程。

这些能快速补能的电动车,都是由于搭载了一个黑科技——800V高压渠道。

2019年,高压快充技能就现已来到了商场,其时保时捷首先量产800V高压渠道电动车Taycan。在国内,车企也掀起了一轮800V渠道车型的发布热潮,比亚迪、长城、广汽、小鹏、极氪乃至是华为都在相继推出或计划推出800V渠道。

2022年,不少搭载了800V渠道的车型开端量产上市。这个所谓的800V高压渠道究竟是怎样一回事?人们能靠着这个渠道,脱节“路程焦虑”吗?

什么是800V高压渠道?

许多人将电动车的充电方法与之前的手机职业类比。某种程度上来说,这也的确没缺点。

早些年,手机补能方法便是换电池,后来技能进步了,人们不必再抠电池,转而选用大功率快充技能。

现在的电动车职业也是依照这个思路开展的。一拨企业在拼命地建换电站,比方蔚来、吉祥、长安、上汽等,最近宁德年代也加入了换电的部队。另一拨企业走的是大功率快充道路,也便是进步充电速度。

咱们学过初中物理的都知道,P(充电功率)=U(电压)*I(电流)。在电池容量不变的情况下,要想进步充电功率,要么进步电流要么进步电压。

因而,大功率快充道路上,也分出两个阵营,一个阵营在拼命进步电流,首要玩家便是特斯拉。

从第一代超级快充进化到第三代超级快充,特斯拉超充桩的电流从250A进步至640A,超充功率也从100kW进步至250kW。这个充电功率,在职业里算是抢先的。国家电最常见的快充桩功率也不过60kW、120kW两种,家用充电桩遍及功率为7kW左右。

可是进步充电电流并不是那么简略的事儿,也不是一切人都能成为特斯拉。依据焦耳定律(Q=I2Rt),电流的进步将大幅添加充电过程中的热量,对散热要求很高。为此,特斯拉专门研发了高度集成的“电池热办理体系”和“电池办理体系BMS”。

来历/pexels

并且,大电流充电桩极度依托自建体系,推行本钱高。

所以,国内的大部分车企,都挑选了另一条路,便是经过进步电压来进步充电功率。

当时干流新能源整车高压电气体系电压规模一般为230V-450V,取中心值400V,总称之为400V体系。

不过,这400V的高压体系放到今日,显着是不行用了。根据这种电压体系,充电功率最大的是特斯拉第三代超级充电桩,可以做到15分钟为车辆弥补约250公里的续航路程。可是,要想把一辆特斯拉Model3充溢,最快也得需求半个小时。

所以,现在各个车企都在拼命进步整车高压电气体系的电压,布局800V高压快充渠道。在电流不变的情况下,电压从400V进步到800V,充电功率明显大大进步,充电时刻也能大幅减缩。

从理论上来说,依托800V高压快充,电动车有或许变得像燃油车相同,补能只需几分钟,功率高还便利。

从400V进步到800V,没那么简略

但要想把电压从400V晋级到800V,不是说换个充电桩或许调整一下电压这么简略。

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抱负轿车总裁沈亚楠在接受媒体采访时指出:高电压渠道牵扯到许多,比方电控,肯定是高电压,碳化硅IGBT必定要用上,电机自身的规划也会有差异……整个职业产业链上的环节都要更新。

原先,电动车上的零部件都是适配400V高压体系的。

以“功率器材”为例。咱们初中物理学到过,电池输出的是直流电,电机需求输入的是交流电。想要让二者无妨碍协作,就需求“功率器材”作为转换器,将直流电转化为交流电。在400V的高压渠道下,功率半导体的资料多为硅基IGBT,这种半导体可以接受的极限电压是650V,并且不耐高温,热损耗高。

但800V电压体系对功率半导体要求变得苛刻起来。为了满意800V高压渠道的需求,车企需求把原先的硅基IGBT切换成碳化硅资料(也便是SiC)。以碳化硅为资料做出的功率半导体耐高压,耐高温,热损耗低。

这些功率器材许多存在于电动车的电机、电控、小三电(OBC、PDU以及DCDC)还有高压快充的充电桩中。

所以,在400V向800V电压架构跨进的道路上,轿车上的许多零部件都需求从头适配替换。这关于一切车企来说,都是一个浩大的工程。

除此之外,从400V的电压进步至800V,关于电池也是一个巨大的应战。过高的充电电压以及电流都会导致电池的安稳性下降,简略引发着火、爆破等问题。因而,需求对电池的正极、负极、隔阂、电解液、电源办理体系等方方面面进行优化。

最重要的是,从400V渠道架构晋级800V渠道,关于车企来说,其实是一笔不小的开支。只是替换功率半导体自身便是一大笔钱。车内IGBT约占整车本钱的7%-10%,是除电池以外本钱第二高的元件。

华创证券在其研报里就算了这样一笔账,把硅基功率器材替换成碳化硅资料后,本钱比之前高出了2-3倍。

拦路石还有许多

虽然本钱高,但高压快充渠道能带来满意快捷、快速的充电方式,整个新能源轿车职业都在加快向800V高压渠道跃进。

现在,造车新势力小鹏在2021年就推出了800V高压快充,首款搭载了800V高压渠道的车型——G9,在本年就可以量产上市了。抱负和蔚来布局得相对较晚,但也在计划中。蔚来估计2024年会推出800V电压渠道。

传统车企也不甘示弱,长城、比亚迪、广汽、长安、春风旗下的岚图、吉祥旗下的极氪也纷繁发布了自己的800V高压渠道。

在这些玩家中,华为的野心最大。2021年4月18日,华为发布了所谓的高压渠道处理计划,并且拟定了这样的方针:到2025年将推出电压渠道超1000V、功率600kW的快充计划,5分钟即可完成30%-80%SOC充电功能。

来历/视觉我国

一位长时间调查高压快充职业的分析师周鹏对深途指出:“现在来说,800V高压体系简直没有技能应战。”

2019年,高压快充技能就现已来到了商场,可是为什么直到2022年,搭载800V高压渠道的车型才逐步量产?

“新车搭载着全新的电驱、电池,电驱电池是否满意安全、安稳,其实是需求一个验证周期。如果产品不成熟,量产后需求许多召回,关于车企来说丢失挺大的。”周鹏指出。

除此之外,在周鹏看来,不少车企也在忧虑,搭载着800V高压渠道的车型,顾客愿不愿意买单。“所以我们都在摸着石头过河,有些车企胆子比较大,会挑选首先开端量产。”

而关于职业来说,800V高压渠道可以真实遍及,还面临着不少妨碍。

比方,碳化硅的供给自身便是一个问题。

并且,碳化硅功率器材许多依托海外商场。据Yole数据,2020年碳化硅功率器材商场中,海外公司ST、Cree、ROHM、Infineon、Onsemi市占率分别为40.5%、14.9%、14.4%、13.3%、7.7%。

在芯片供给链极点不安稳的当下,单靠国产的碳化硅功率器材远远无法满意当时商场的需求。

除此之外,超级快充也会对电池形成必定的损伤。清华大学教授欧阳明高就曾对媒体表明:“超级快充彻底充溢,一起电池还需求具有安全性和长寿命,这是很难折衷的。”

并且,现在市面上简直一切的充电桩,都不能适配800V高压渠道。这也就意味着,要完成800V高压快充,车企需求从头布局充电桩。比方,小鹏就表明为了合作800V的高压渠道,将铺设480kW高压超充桩。

“但不得不供认的是,800V高压快充的确是一个趋势,就我接触到的每一家车企都要考虑布局这个渠道。”周鹏总结道:“但从实验室到真实大规模遍及,的确还有许多路要走。”

*题图来历于pexels。应受访者要求,文中周鹏为化名。