800V高壓平臺
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-24
800V高壓平臺的實例教程
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 即將到來的2022年，即將成為800V高壓快充元年，各家主機廠紛紛布局。
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。
400V高壓系統通常包括：電池、電機、電控、充電機（OBC）、高低壓轉換器（DC/DC）、高壓控制盒(PDU)、連接器及線束、電機/電池熱管理相關零部件。從核心部件功能上看：
1）電池是所有電器的供電單元，PDU對電池、電路起保護作用；
2）驅動電機及控制器是動力源，將電能轉化為機械能；
3）DC/DC 對高低壓進行轉化，滿足車內低電壓器件用電需求；
4）OBC 將充電樁的交流電轉換成直流電進而通過分線盒給電池充電。
400V電子電器架構
800V電子電器架構
800V高壓平臺車型出現后 ， 國內車企從技術迭代角度開始進跟進800V架構 。保時捷Taycan是首款800V高壓平臺的量產車型，已將最大充電功率提升至 350KW，可以在大約23分鐘內，把動力電池從5%充至80%，相當于300公里的續航能力。
展開 ▲圖5.800V系統的供應鏈對于高壓架構是準備好的
電池安全方面，結合大數據，電化學機理模型，AI模型等打造了云端電池安全方案AI BMS，基于AI算法的訓練，通過數字孿生的耦合不斷迭代，提升算法效果，做到更快、更準、更精確的預測電池熱失控，保障電池安全。
▲圖6.華為的AI閃充高壓系統平臺方案
當前，可匹配800V及以上高壓快充車型的高壓直流樁嚴重不足。高壓架構推廣初期可能需要在車端配備升壓功能。從400V到800V，解決升壓的問題。
800V系統帶來的挑戰和機會是多元化的，總體來看，它有這么幾個機會點：
○從電壓拓撲來看，可以實現同電芯的梯度配置，也就是可以分為高配高電壓；低配低電壓的差異化配置。
○從電流方向上面，從起始的350A、500A甚至未來的600A，也可以擴展的支持快充，不斷提高功率。
○由SiC的導入，可以提高整體功率電子的效率和降低體積。
▲圖7.兼容低電壓樁充滿800V的問題
Part 2 充電網絡建設
在整體產業里還有一塊最重要的拼圖，就是充電網絡的投資。目前主要的汽車企業比如大眾、特斯拉甚至是通用汽車，都要自己建立起一套快充網絡。在設施端已經開始考慮建立符合未來800V需求的充電設施。在這方面，華為是從充電模塊開始設計的， 200V-1000V的兼容，基于兩路的500V串聯輸出，同時實現全負載的高效。
從實際應用中，800V高壓平臺對電驅動也帶來不少難題，如絕緣、軸承電腐蝕和EMC等問題，華為在這方面做了不少的嘗試，通過專利高壓連接器，專利軸承導流防擊穿結構及EMC軟硬件抑制等核心創新技術，系統性地解決上述難題。
展開 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 越來越多的車企也開始布局 800V 高壓平臺：
比亞迪：全新 e 平臺 3.0，搭載 800V 高壓充電技術，實現充電 5 分鐘，續航 150 公里；
華為：計劃今年落地 750V 、 200kW 的 FC1 閃充方案，充電 15min 可實現 30%-80%SOC，2023 年落地 1000V 、 400kW FC2 閃充方案；
極氪：所使用的 SEA 浩瀚智能進化體驗架構，可匹配 800V 電壓平臺，支持 360kW 超級快充；
嵐圖：布局 800V 高壓快充，最高支持 350kW 的超級快充，充電 10 分鐘行駛 400 公里；
極星：800V 正在規劃中；
理想：2023 年發布的純電車型將采用 800V 架構，將充電時間縮短至 10-15 分鐘；
廣汽埃安：發布 880V 高電壓平臺，實現最大充電功率可能達到 480kW，實車搭載測試中，電量從 30% 充到 80% 只用了不到 5 分鐘（4 分 50 秒）；
小鵬：小鵬期望在中國首個量產 800V 高壓 Sic 平臺，實現充電 5 分鐘，續航 200 公里。
……
不過要補充的一點是，現階段 800V 高壓平臺的相關供應鏈尚未成熟。大部分高壓部件還是適配的 400V 平臺，不過，隨著越來越多車廠轉向 800V 平臺，與之配套的供應鏈體系也會很會建立起來。
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800V高壓平臺的最新內容
一.技術參數
1.分析類型：穩態熱仿真
2.材料：Cooler：ADC12
3.邊界條件：Ambient temperature：85℃
Cooler face temperature:75℃
Air Convention:10W/(m2·K)
4.載荷：IGBT PowerLoss=30W/chip
Diode PowerLoss
隨著電動汽車續航里程和充電效率需求的不斷提升，800V及以上高壓平臺已成為行業發展趨勢。2020年保時捷Taycan率先實現800V架構商業化后，包括現代、比亞迪、小鵬等主流車企紛紛跟進布局。
電壓平臺的提升意味著充電功率的顯著增加，然而，高電壓也帶來了更嚴峻的絕緣挑戰。
3）熱管理與系統集成
油冷、雙面水冷、相變材料多路線并進；800V高壓平臺推動SiC+高速電 機成為旗艦車型標配。
2、材料博弈
? 稀土供給集中在中國，價格波動導致 2021-2022 年磁材成本飆升。
? IDTechEx預測：單臺電機稀土用量將由 2023 年的約 200g降至 2030 年 100g以下；無磁方案占比由<5%提升至約 25%。
隨著800V高壓平臺、CTB電池技術普及，散熱器結構復雜度呈指數級增長——多流道設計、異形密封面、納米級翅片間距等創新架構，對幾何精度的控制達到納米級別。
然而，800V高壓平臺對驅動電機的絕緣系統提出了嚴峻挑戰。本文將探討800V新能源驅動電機面臨的絕緣挑戰及相關測試技術。</span></p><p><strong style="background-color: rgb(253, 198, 32);">（一）800V高壓平臺的背景與優勢</strong></p><p>800V高壓平臺是新能源汽車技術的重要發展方向。
高壓平臺發展，采用SiC方案能顯著減少功率器件等部件的應用數量，從而降低系統成本，同時因SiC開關頻率提升和相關損耗降低，也能進一步改善系統的功率密度和效率。
據業內資深機構最新估計，隨著眾多基于800V及以上高壓平臺架構的新能源汽車已經進入量產階段，以及隨著氮化硅陶瓷基板升級SiC功率模塊產能提升成本價格下探，到2030年將有超過75%的新能源電動汽車電子功率器件領域采用AMB氮化硅陶瓷覆銅基板工藝升級的SiC功率模塊技術。
電動車800V高壓平臺
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。
3、氮化硅陶瓷基板升級SiC功率模塊縮短新能源電動汽車充電時間
充電時間長短是評價一輛新能源電動汽車性能的重要參數，氮化硅陶瓷基板升級SiC功率模塊，可在800V的高壓平臺上搭配350kW超級充電樁，以提升充電速度，縮短充電時長。
車端800V平臺開發要做高壓部件選型和匹配，包括電池系統、電驅系統、充電系統、功率器件等。
比亞迪、華為、孚能、英飛凌等企業圍繞著電機電控、電池、空調壓縮機、碳化硅等高壓零部件產業鏈積極布局；
一汽、廣汽、長城等車企同步開發800V車型與480kW+大功率充電樁。
