上海車展:800V大功率快充已成定局!

華為余承東先生在發布會上說:目前新能源汽車的TOP7問題全部是關于電池和充電,的確電動汽車的續航和充電問題也一直是每個車企最為關注的領域,都在想辦法提升客戶的用車體驗,比如蔚來汽車的換電服務,特斯拉的V3超級快充

近兩年換電技術似乎又熱了起來,2013年特斯拉嘗試換電,但最終還是放棄了換電,轉而發展超級充電技術。

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2019年特斯拉推出V3 超級充電樁,是一種運用了全新架構的超充方式。可支持高達 250kW 的峰值充電功率。充電 15 分鐘最高可補充約 250 公里的續航電量。

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關于換電和充電,近兩年大家有很多爭論,而且一部分企業也一直在研究相關產業的產品是否要布局,我個人比較認同特斯拉陶林女士的回答

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視頻為特斯拉V3超級快充和奧迪E-TRON的對比。

視頻為特斯拉V3超級快充和奧迪E-TRON的對比。

2019年底一豪華純電品牌推出了其電動車型,將高壓電氣電壓平臺直接由傳統400V提升到了800V,第一款800V高電壓電氣架構橫空出世,他就是保時捷的Taycan

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800V的電氣架構,除了充電快還有以下優點:
1、永磁同步電機在工作時會產生大量的熱量,當溫度超過180℃出現退磁現象。將電壓平臺提高,相同功率下電流減小,電阻不變情況下,發熱量減小,目前純電動汽車電壓平臺多位400V,以此算來800V電氣架構電機的發熱量為400V情況下的1/4,大大降低了電機的發熱量。
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2、電壓平臺升高,高壓線束的線徑變小。
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3、由于電氣平臺提升到800V,其電控系統需要重新設計以滿足高電壓平臺的需求,由德爾福為其提供的電控系統能夠滿足800V,600A的使用需求,電控系統使用SIC,熱損耗降低60%,傳導率為98.5%。
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Taycan廣告視頻很有趣

2020年不管是車企還是零部件商,在充電技術方面大家好像都在明修棧道、暗渡陳倉,默不吭聲,大家最多的好像是在爭論換點和充電。
2021年,上海車展我們看到,各大展商的800V快充卻已經用到了各自的新車和概念車,本人大吃一驚。
800V高壓電氣系統新發布車型
1、吉利極氪001
上海車展吉利發布的極氪001,無論是性能還是顏值,驚呼太帥了。
浩瀚SEA架構能搭載最大800伏高電壓系統,極氪001的最大續航可以做到712公里,此刻我只想說,一腳“油”從北京到青島的感覺真的太爽了。而且極氪還說了,在他們自家360kW極充的充電樁上可以做到充電5分鐘,續航120公里,從30%充到80%只需要25分鐘。

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2、A6 e-tron concep,800V電氣架構,高功率充電270KW。

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3、北汽新能源汽車高端品牌極狐
搭載華為的Huawei inside可實現708km(NEDC)的續航里程

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4、比亞迪展出的e平臺3.0
e平臺采用刀片電池(默認為磷酸鐵鋰)的情況下,綜合續航也要達到1000公里;還具備800V閃充功能,5分鐘可增加續航150公里。

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海外車企通用、現代、戴姆勒、Lucid等陸續發布800V架構的規劃。
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從上海車展,可以看出各車企對整車平臺電壓提升到800V已經開始成為共識, 受限于硅基IGBT功率元器件的耐壓能力,之前電動車高壓系統普遍采用的是400V電壓平臺。基于該電壓平臺的充電樁中,充電功率最大的是特斯拉第三代超級充電樁,達到了250kW,工作電流的峰值接近600A。如果想要進一步提高充電功率、縮短充電時間,就需要將電壓平臺從400V提升到800V、1000V甚至更高的水平,來實現高壓系統的擴容。

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當車企選擇800V高壓架構時,電動汽車的電池包、電驅動、PTC、空調壓縮機、車載充電機等都需要重新選型。如車企應采購適用于快充的2.2C電池,并在電池管理系統進行更精準的測算,保證安全;電驅動、OBC等將優先選擇以更低阻抗實現高耐壓的SiC功率器件。
高壓技術已初步完備,相關部件預計將在2021年開始實現行業量產,如采埃孚表示將于今年在中歐量產800V功率電子,華為、博格華納、匯川技術等陸續發布800V電驅動系統;保時捷Taycan已經應用了800V PTC;翰昂系統的電動壓縮機可覆蓋到800V電壓。等待它們的是成本的進一步降低,需要依靠大規模量產和應用。

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車上高壓部件的重新選型及供應鏈基礎

到充電供給端,其技術要比車上部件成熟許多,且更容易高壓化。從DC500V系統升級到DC950V系統,除了充電、線、直熔絲等需做出變更外,其他設備則無需重新選型
總結:高壓電氣架構由400V提升至800V,將在充電速度上提升新能源汽車的使用感受,同時800V高壓電氣架構,對于車企變動量也很大,需要升級還貸,對于高壓零部件,是一次技術升級,過程中充滿了機會和挑戰。
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