800V的案例
800V高壓系統的驅動力和系統架構分析——為什么是800V高壓系統？
但“長途出行續航不夠”和“充電不方便”是當下新能源汽車消費者兩大痛點，為了延長續航里程，各大廠商紛紛采取加大電池容量的技術方案，并且提供快充方案能有效的解決充電及續航焦慮，新能源汽車800V高壓系統技術由此應運而生。
什么是
800V高壓系統?
800V高壓系統的稱呼源自于整車電氣角度。當前主流新能源整車高壓電氣系統電壓范圍一般為230V-450V，取中間值400V，籠統稱之為400V系統；而伴隨著快充應用，整車高壓電氣系統電壓范圍達到550-930V，取中間值800V，可籠統稱之為800V系統。
800V高壓系統的典型特征在于電壓平臺。快充技術的核心在于提高整車充電功率，要提高整車充電功率，技術手段上要么加大充電流要么提高充電電壓，充電電流加大意味著更粗更重的線束、更多的發熱量以及更多附屬設備瓶頸，而充電電壓提升則有更大的設計自由度，這直接推動了400V電壓平臺向800V電壓平臺轉換。
800V高壓系統長什么樣，什么性能？我們可以從已經批產的幾款800V電動汽車中一窺真容。
2019 年 4 月保時捷 Taycan Turbo S 全球首發，800V全球首款純電動車型誕生。性能上，最大充電功率可達320kW即一般120kW快充樁的2~3倍；高壓動力電池，前驅動電機，后驅動電機，車載充電機和PTC部件均采用了800V電壓平臺。
2020 年 12 月 2 日，現代汽車集團全球首發了全新電動汽車專用平臺 “E-GMP”, 該平臺同樣可以實現800V功能。
展開 800V電驅動系統詳細解析 800V電驅動系統設計技術詳解
傳統 Si 技術和 SiC 技術在 800 V 下的總功率損耗之間存在顯著差異。該圖證實了 800 V 電壓只能與 SiC 半導體一起使用。
評估逆變器的決定性因素是驅動系統在 WLTP 循環工況下的效率。圖 5 說明了逆變器對 WLTP 中系統效率的影響。條形圖的黃色部分顯示了 800 V SiC 相對于 800 V Si 解決方案的優勢——盡管在這兩種情況下都只應用了 10 kHz 的開關頻率和 5 kV/μs 的電壓壓擺率。配備 SiC 半導體的逆變 可能會在更高的頻率和轉換率下運行（典型值：開關頻率：10 ... 40 kHz，dv/dt：5 ... 50 kV/us）。左側的第二個欄圖 5 顯示了如果將 Si 逆變 用于800 V 系統，損耗將如何變化。
圖1 - 5所示SiC技術在不同方面的更高效率是基于嵌入在硅中的碳原子在材料基體中的高載流子遷移率。
由于導通電阻低，在SiC半導體中產生的熱損失很低。這允許更高的開關頻率，緊湊的封裝空間和減少功率模塊的冷卻能力需求。
展開 【熱點】純電動汽車800V是蛻變？還是嘩眾取寵？800V電驅動系統詳細解析！
800V，一個出鏡頻率頗高的指標。從技術角度來說，這個參數指的是整車電平臺的標稱電壓，在大多數產品都還徘徊在300-500V電壓等級的當下，起碼800V從數字上已經有了足夠亮眼的資本。
那么，800V平臺究竟能給純電動產品帶來什么？是蛻變？還是僅僅就只有嘩眾取寵而已？
電動汽車為什么要上800V？
事實上，在今年集中爆發的800V并不是一項新技術，兩年之前，保時捷Taycan（參數丨圖片）就已經交出了首份答卷。
從這臺高端跑車和工程效果來看，800V平臺的優勢還是非常清晰的。
首先，相同功率下，800V電壓平臺要比400V有接近減半的電流，如此一來，高壓線徑可以減小不少，零部件發熱也會有所降低，反應到實車上就是成本、輕量化、EMC干擾的降低，以及效率和續航的提升。
而這種效果在充電過程中一樣可以發揮出強大的優化作用。
800V充電可以降低電池充電電流，帶來的就是電池包充電熱量降低，相同配置下可以提升充電功率，讓充電補能體驗無限接近于燃油車的加油。
這應該是讓所有汽車OEM趨之若鶩的關鍵。
挑戰何來？
展開 電動汽車為甚么要上800V
但“長途出行續航不夠”和“充電不方便”是當下新能源汽車消費者兩大痛點，為了延長續航里程，各大廠商紛紛采取加大電池容量的技術方案，并且提供快充方案能有效的解決充電及續航焦慮，新能源汽車800V高壓系統技術由此應運而生。
什么是800V高壓系統?
800V高壓系統的稱呼源自于整車電氣角度。當前主流新能源整車高壓電氣系統電壓范圍一般為230V-450V，取中間值400V，籠統稱之為400V系統；而伴隨著快充應用，整車高壓電氣系統電壓范圍達到550-930V，取中間值800V，可籠統稱之為800V系統。
800V高壓系統的典型特征在于電壓平臺?？斐浼夹g的核心在于提高整車充電功率，要提高整車充電功率，技術手段上要么加大充電流要么提高充電電壓，充電電流加大意味著更粗更重的線束、更多的發熱量以及更多附屬設備瓶頸，而充電電壓提升則有更大的設計自由度，這直接推動了400V電壓平臺向800V電壓平臺轉換。
800V高壓系統長什么樣，什么性能？目前小鵬汽車、廣汽埃安、比亞迪e平臺、吉利極氪、理想汽車、北汽極狐等車企已經布局了 800V快充技術。
800V高壓平臺解決續航、充電焦慮問題
電車電動車 800V 高壓平臺正逐步落地。
因動力源差異，燃油車和電動車的電壓平臺差異大。燃油車動力源來自內燃機，車用電器對輸出功率要求不高，低電壓平臺即可滿足：1918 年，蓄電池首次引入汽車；1920年得到普及，電壓僅為6V。隨著車載電器增多，車企相繼推出12V-48V等系統，適配以內燃機為主要動力源的車型。
而純電車型動力源是電機和電池，需要較大的輸入/輸出功率，車內電壓平臺通常高于燃油車。純電乘用車電壓通常在200-400V 之間。
展開 
電動汽車的800V高壓平臺
在功率不變前提下，預計 800V 平臺的推出，續航里程將增加 10%、充電速度將提升一倍以上。當然，實際快充技術的普及需要充電樁功率和電池充電倍率的同步匹配。
800V平臺下，涉及高壓系統部件都需升級
400V與800V 電壓下整車系統架構基本一致，或增電源部件。高壓電氣系統下400V與800V拓撲結構基本一致，沒有太大變化。但若800V電壓平臺的電車能夠使用之前400V的直流快充樁，則需要在車端增加額外的DC/DC轉換器進行升壓，達到800V及以上才能夠對動力電池進行充電。在800V的情況下，整車成本及充電裝置將會更昂貴，800V部件在應用初期更適用于高檔跑車/SUV 等，中低端車型在較長時間內采取400V電壓平臺仍將是較為經濟的選擇。
此外高壓零部件及元器件需更提升耐壓等級，要求明顯提升。
除去可能新增 DC/DC升壓部件之外，在原本的整車高壓電氣架構中直接與高壓系統直接連接的子系統部件如：動力電池系統、動力系統（電機、電機控制器）、電源系統（ DC/DC 、 OBC 、 PDU ）以及車內的空調壓縮機、加熱系統等需要提升部件耐壓等級。在這些子系統部件提升耐壓等級從400V平臺升至800V平臺后，其所采用的元器件及材料如：線纜、連接器、繼電器、保險絲、電容、電阻、電感及功率半導體等耐壓等級需提升至800V及以上。為了保證產品的質量，在應用初期設計時將有可能需要更高的耐壓等級的部件來滿足絕緣安全冗余度的要求。
800V趨勢下快充電池的需求將會加速。
在400V電壓平臺下，當前 E/E 電氣架構下較難突破500A ，即200kW 以上的快充。但升級到800V電壓之后200kW快充電流可減少一半至250A ， 800V電壓平臺有望使快充功率突破至350kW 。
展開 400V？800V？高電壓平臺技術解析
而在其他高壓部件以及電池快充能力取得進步之后，保時捷Taycan及其后續車型還有望在350kW充電功率的基礎上，進一步發掘出800V電壓平臺的潛力。
如果對于你來說，保時捷Taycan有些高不可攀，別急，高電壓平臺技術也在覆蓋更多平民車型?，F代汽車就在其E-GMP平臺上使用了800V電壓平臺，基于此平臺開發的IONIQ（艾尼氪）5已經完成亮相。
奔馳的EVA平臺、通用的第三代純電動平臺、捷豹路虎的電氣化平臺，也都紛紛選擇了800V作為車輛的運行電壓。此外，雖然MEB平臺的車型才上市不久，但大眾也迫不及待地提出了Trinity項目，預計將于2026年應用800V超充技術。
國內方面，比亞迪是較早布局相關技術的廠商。借助高壓IGBT方案，比亞迪將e平臺旗下車型的電壓提升至了600V以上，唐新能源更是達到了700V。
此前專注于增程式方案的理想汽車，也計劃在高壓純電動平臺上推出多款純電動車型，通過對400kW充電樁的支持，實現10分鐘提升300-500km續航的補能速度。可以說，國內廠商在高電壓平臺方向上的開發工作也并不落后。
前景很美好但距離很遙遠
雖然高電壓平臺+超級充電樁技術的發展，為電動車描繪出了一個美好的未來，但在落地推廣的層面，還是陷入了“先有雞還是先有蛋”的爭執中。
對于整車廠來說，在沒有基礎設施配套的前提下，推出一款高電壓平臺的產品仍將使用戶面臨充電困難的問題。對此，北汽藍谷、嵐圖汽車的相關人士均表示，雖然一直在關注高電壓平臺和超級充電樁技術的發展，但尚未有推出相關車型的打算。
無論是“車等樁”還是“樁等車”，整車廠和充電服務商的顧慮都是可以理解的，還需要國家在充電基礎設施建設和電動車開發方向上，加以引導和推動。
展開 800V“絕配”碳化硅
800V“元年”
實際上，碳化硅+800V正在聯袂而來。我們也可以說，如果2021年是碳化硅“元年”，那么，2022年將成為800V的“元年”。
這次的廣州車展上，我們看到了800V正在成為趨勢。像比亞迪e平臺3.0、東風嵐圖、吉利SEA浩瀚架構、現代E-GMP、奔馳EVA、通用奧特能平臺等都選擇800V高壓平臺，這不是偶然。
從量產時間來看，各大車企基于800V系統的新車將于明后年陸續上市，雖然真正800V的產品大年預計要到2024年左右。
具體而言，小鵬汽車在廣州車展上首次亮相的全新SUV小鵬G9，就首次采用800V高壓SiC平臺。據悉，小鵬汽車還將鋪設中國首批量產的480kW高壓超充樁，以實現充電5分鐘可跑200公里的目標。
同樣，長城的沙龍汽車首款車型機甲龍，也支持800V超級快充，峰值電流高達600A，充電10分鐘，即可實現CLTC續航401公里。還有零跑，其800V平臺將在2024年第四季度量產。廣汽也發布了萬城萬充為其開發的480kW高壓充電樁。
而根據相關預測，2023~2025年國內800V產業復合增速有望超過70%，而2025~2030年進入穩步增長階段，復合增速約為20%。
那么，為什么800V架構會成為主流呢？還是因為，800V架構下解決了兩大需求痛點，一是讓充電性能大幅提升，二是提高了整車運行效率。
在800V平臺下，可以使用較細的充電導線。我們知道，相同充電功率下，電壓高則電流就可以低，電流低導線就不用那么粗，導線的電阻熱能耗也就降低。
展開 電動汽車的800V高壓平臺技術
3)高電壓（800V ）低電流充電：目前整車普遍使用400V架構，切換 800V 架構能夠使充電時間減少一半。保時捷 Taycan 是第一臺量產的 800V 架構電動車；小鵬最新發布的G9是國內首款基于 800V 高壓 SiC（碳化硅）平臺的量產車，可實現充電 5分鐘，續航 200 公里。
800V架構使整車具有更高的效率。800V電壓平臺推出后，相較于400V 平臺，工作電流更小，進而節省線束體積、降低電路內阻損耗，變相提升了功率密度和能量使用效率。在功率不變前提下，預計 800V 平臺的推出，續航里程將增加 10%、充電速度將提升一倍以上。當然，實際快充技術的普及需要充電樁功率和電池充電倍率的同步匹配。
800V平臺下，涉及高壓系統部件都需升級
400V與800V 電壓下整車系統架構基本一致，或增電源部件。高壓電氣系統下400V與800V拓撲結構基本一致，沒有太大變化。但若800V電壓平臺的電車能夠使用之前400V的直流快充樁，則需要在車端增加額外的DC/DC轉換器進行升壓，達到800V及以上才能夠對動力電池進行充電。
展開 800V電機技術瓶頸如何突破？
根據各大車企的布局，2022年將迎來基于800V電壓平臺的新車潮。與整車高壓電氣架構相關的部件或系統面臨升級，如動力電池、電驅動、充配電系統、DC/DC等。馬瑞利也在此時搶占先機，推出了800V電機。
800V高壓平臺將成風口
新能源汽車浪潮發展至今，目前400V低壓平臺已經逐漸在主流純電量產車型中普及。2019年，首次采用800V平臺的量產車保時捷Taycan Turbo S全球首發，當前廣汽埃安、比亞迪、小鵬、吉利、理想等一眾自主品牌車企也紛紛開始布局800V平臺?？梢灶A見，800V高壓平臺將成為下一個技術風口。
圖片來源：馬瑞利官網
800V高壓平臺，意味著車輛電池系統、充電系統、電驅系統均采用800V電壓的電子架構平臺。相較于低壓平臺，高壓平臺的優勢顯著：
首先，可以提高車輛的牽引功率，使動力性能得到提升。
其次，在同電流下，車輛的充電功率、電機功率均有提升，這就意味著車輛的充電時間縮短， 相比較400V的電機，在電池電量一樣的情況下，充電時間幾乎可以縮短一半。
圖片來源：馬瑞利
800V高壓平臺的量產之路也并非一帆風順，其面臨著許多方面的限制因素。一旦車輛電壓平臺提升至800V， 電池包、BMS、DC/DC、電機控制器和電機等都需要面向高電壓平臺開發。
此外，在高壓下電池的穩定性降低，衰減、起火等風險增大；為承受800V的高壓，直流電壓逆變器IGBT的元器件芯片材質也需更換為碳化硅，直接導致成本上升；且目前市面上的充電樁多為60kW、120kW，需要對現有充電樁進行升級，以適配800V平臺的高快充需求。
展開 800V SiC市占率將沖15%？
800V+SiC是最佳組合
2025年市占率將達15%
800V SiC架構有助于讓電動汽車達到充電快和續航里程遠的綜合效益。小鵬G9采用了800V高壓SiC平臺，相比400V平臺續航提升了5%，可實現超充5分鐘，續航超過200km的能力。
邁凱倫應用公司非執行主席尼克弗萊說，“如果 OEM 想要保持競爭力，他們必須過渡到 800V SiC架構?！?緯湃科技新能源科技事業部亞洲區總經理郁昌松在接受媒體采訪時表示，相比Si基IGBT，SiC MOSFET應用在800V平臺中，能夠產生更高的系統優勢，而且它的開發速度更快，效率更高，所以800V和SiC的結合是一個最佳的組合。
郁昌松預計到2025年，800V SiC可能會有15%左右的市場占有率，但因全球汽車電動化提速，這一時間節點可能會提前到來。
北京三安光電總經理陳昭亮曾表示，800V高壓平臺將成為主要車廠的重點布局方向，基于800V技術方案的新車將在2022年之后陸續上市。
據行家說“三代半風向”研究，國內外越來越多企業已入局800V SiC超級快充。
● 去年11月，小鵬汽車對外正式發布國內首款基于800V平臺的碳化硅量產車型。
● 2月16日，博格華納宣布與中國豪華新能源汽車品牌簽訂合同，為其提供搭載緊湊型 800V SiC逆變器電驅動模塊。
● 1月10日，緯湃科技宣布已與北美一家主要汽車制造商簽署價值10.8億美元（約70.2億元人民幣）的協議，將從 2025 年開始供應 800V SiC 逆變器。
● 根據藍海華騰4月20日發布的2021年年度報告，他們已經與國內大型主機廠在規劃高壓800V系統，SiC項目正在進行預研。
不過，800V架構的仍需優化。
展開 800V電驅動系統詳細解析（第二期）
對于圖 8 中驅動 400-V 電機的 800-V 逆變器，可以根據損耗計算公式中較小的 m 來證明最高的體二極管傳導損耗是合理的，而體二極管的平均電流和 rms 電流增加時m 減小。圖 8 還展示了運行 800V 電機的 800V 逆變器的最低傳導損耗，這是由于相電流減半。雖然帶有 800-V 電機的 800-V 逆變器的開關損耗略高于 400-V 逆變器，但傳導損耗占主導地位，因此帶有 800-V 電機的 800-V 逆變器效率最高。因此，該分析表明，隨著用于快速充電目的的 800-V 電池的出現，不再使用以前的 400-V 電機效率更高。
圖 9 比較了所考慮的三個逆變器的輸入電容器要求。根據圖 9(a)，驅動 800V 電機的 800V 逆變器需要最少的電容來執行相同的濾波效果。圖 9(b) 顯示運行 800V 電機的 800V 逆變器的總標稱能量與傳統的 400V 逆變器相似，可以解釋為輸入電容器的總尺寸和成本為上述兩種情況大致相同?？梢愿鶕D 6 和表 V 比較三種逆變器的相電壓 THD，可以得出結論，400-V 逆變器和 800-V 逆變器與 800-V 電機具有相同的 THD 值，而帶有 400 V 電機的 800 V 逆變器由于在較小的調制指數附近運行而具有較高的 THD 值。
關于包括逆變器、APU 和車載充電機在內的電力電子設備的可靠性，400-V BEV 和 800-V BEV 之間的主要區別在于從 650-V 開關更改為 1200-V 開關。一般而言，1200-V SiC MOSFET 已被證明非?？煽?，并且不會出現 3300-V MOSFET 中由于重復的三象限脈沖浪涌電流而導致的stacking faults。
展開 
800V 架構能給新能源汽車帶來多少新的改變？
國內車企目前紛紛跟進 800V 高壓平臺架構，有望在 2022 年陸續實現量產：
1） 比亞迪：2021 年 9 月，上海車展發布 e 平臺 3.0，提供 800V 閃充功能，充電 5 分鐘可增加續航 150 公里，搭載 800V 平臺的車型有望 2022 年量產。
2） 吉利極氪：2021 年 9 月，發布子品牌極氪，充電樁最大功率達 360KW。極氪 001采用的浩瀚架構具備 400V 和 800V 兩種電壓架構，10%-80%SOC 充電時間僅需 30分鐘，充電 5 分鐘續航可增加 120 公里。搭載 800V 的產品有望在 2022-2023 年亮相。
3） 北汽極狐：2021 年 4 月，發布極狐αS Hi 版，具備 800V 充電架構，2.2C 閃充技術能實現 10 分鐘補充 196 公里續航的電量，30%-80%SOC 充電時間僅為 15 分鐘。
4） 廣汽埃安：2021 年 8 月，發布 A480 超充樁，峰值電壓 1000V，電流 600A，未來將超倍速電池技術搭載于 AION 系列車型，可做到充電 5 分鐘，續航 200 公里。
5） 東風嵐圖：2021 年 9 月，發布最新 800V 高壓超級快充技術，在 360KW 超級充電樁的加持下，充電速率可提升 125%，可實現充電 10 分鐘，續航 400 公里。
6） 小鵬汽車：2021 年 10 月，公布首個量產的 800V 高壓 SiC 平臺，充電峰值電流超過600A，采用高能量密度、高充電倍率電池，充電 5 分鐘最高可補充續航 200 公里。
展開 從量變到質變，純電動汽車800V平臺技術解析
800V高壓快充技術布局
2022年作為800V高壓快充元年，各家主機廠紛紛布局：
1.國外方面
在高電壓平臺方面，第一個吃螃蟹的是2019年上市的保時捷Taycan。出于對充電速度和持續性能的追求，Taycan率先量產了800V電壓平臺。
對于僅能支持400V平臺的空調壓縮機，保時捷配備了一個800轉400V的轉換器專門用于其供電，以保證車型整體的開發進度，采取了800V空調壓縮機量產后再升級替代的路線。
對于如何兼容現有的400V充電樁問題，Taycan選擇了額外搭載一臺直流OBC，首先將400V充電樁輸出的充電電壓升至800V后再對電池充電。
保時捷Taycan高壓架構解析
不惜在車上增加如此復雜的電壓轉換設備，保時捷Taycan最主要的目的就是要縮短用戶在充電上付出的時間成本。
而在其他高壓部件以及電池快充能力取得進步之后，保時捷Taycan及其后續車型還有望在350kW充電功率的基礎上，進一步發掘出800V電壓平臺的潛力。
展開 上海車展：800V大功率快充已成定局！
海外車企通用、現代、戴姆勒、Lucid等陸續發布800V架構的規劃。
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?；谠撾妷浩脚_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。
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。
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。
展開 關于800V未來發展趨勢的3大共識
04
關于800V未來
發展趨勢的3大共識
本次研討會還對部分問題如新能源汽車800V車型大規模上市時間表、影響新能源汽車向800V邁進的核心問題、800V車型成本增量，以及大功率充電網絡發展方向等問題進行了調研：
60%的人認為，800V車型將在2024-2025年期間大規模上市；
對于新能源汽車向800V邁進，最核心的問題是新增高壓部件產業鏈的成熟度，其次是充電基建不完善和高壓部件新增成本；
現階段開發800V，有關車端新增高壓部件成本，73%以上的人認為增幅在5-15%之間，增幅最大的是電池系統，其次是充電系統和電驅系統；
目前對800V車型、大功率充電網絡的發展趨勢已形成三大共識：
大功率充電樁將主要布局在高速/特大型城市（93.33%）
中高端車型將優先應用800V（86.67%）
大功率充電站建設將需要配置儲能系統（73.33%）
掃碼加入星球、解鎖海量資源
免費報告下載
線控轉向的基本原理和發展歷程（報告可下載）
卷起來了：海通剛拆完比亞迪，中信就拆了特斯拉（報告可下載）
電動車比亞迪“元”細化拆解，細看電池與電驅系統（報告可下載）
電動汽車國家標準規范
日本專家看呆！
展開 