温吴兴.
2023年,新能源汽车市场竞争创历史新高,焦点多方,800V高压平台就是其中之一。 有了它的加持,“五分钟充电,两个小时通话”不是梦。
目前,比亚迪、华为、吉利、广汽、小鹏汽车和奇瑞等车企纷纷发布搭载800V高压平台的车型,宁德时代、蜂巢能源也纷纷发布支持800V高压平台的快充电池,各方均将其视为宣传的重点和快充技术的未来。
按照目前的趋势,800V高压平台已经被期待,它的魅力何在?
01 800V,电动汽车的救星赶上汽油车?
电动汽车起源于19世纪,比汽油车稍早一些,但由于续航里程有限,充电不方便,此后很长一段时间都陷入了停滞阶段。 可以说,从诞生到今天,如何提升补能体验一直是新能源汽车行业需要解决的头号难题。
在目前的新能源汽车市场中,纯电动车型的规模更大,这使得对“完美的能量补充体验”的需求更加迫切。 2023年,中国新能源汽车销量将达到949辆5万辆,其中纯电动车型的销量远高于混合动力车型,约为后者的两倍。 放眼全球市场,纯电动车型在整个汽车市场的销量已达11辆5%,也高于混合动力车型。 因此,电动汽车必须提高能量补充效率。
这方面有两种解决方案,分别是电池和充电,今天我们就不谈电池了,只讲快充。
我们在初中物理中学过一个公式——功率=电压x电流(p=ui)。 基于这个公式,为了增加充电功率,需要增加系统的电流或电压,产业链的路线包括大电流和高压。
特斯拉是大电流的支持者,已经开发了三代超级快充,最新一代峰值工作电流超过600A,可以将增压功率从100kW提高到250kW。 根据官方数据,第三代快充可以在15分钟内为汽车增加约250公里的续航里程。 特斯拉也在开发***超快充,将达到350kw。
大电流解决方案的弱点之一是在给汽车充电时不能长时间保持在大功率范围内。 根据华为智能电气领域总裁王超分享的一项研究,当采用低电压、大电流模式时,最大功率充电仅发生在10%-20%的SoC周期,而其他区域的充电功率迅速下降。 在800V高压平台下,最大功率快充可支持30%-80%的SoC周期。
除了特斯拉,其他车企都选择了高压路线。 例如,小鹏汽车在其最高定位的车型G9上放置了800V电压平台,在小鹏超级充电站充电5分钟后,续航里程可增加200公里以上。 在800V高压平台下,ARCFOX Alpha S HI版可10分钟充电,续航里程增加200公里。 **ZEEKR 001 在 800V 高压平台的加持下,不到 12 分钟即可从 10% 充电到 80%。 宁德时代和SVOLT都推出了支持800V高压的动力电池。
在800V高压平台问世之前,业界也应用了400V高压平台,这也是现在大多数车型采用的方案。 不过,从车企新车型来看,800V高压平台才是车企的未来。 在数据方面,可以使电动汽车的补能体验接近燃油车的加油体验。 如果电压进一步提高,电动汽车可能会在补能过程中赶上汽油车,消除消费者的担忧。
02 为什么800V还不能普及?
率先使用800V高压平台的是保时捷Tayca(2019)的纯电动版,在800V高压平台的支持下,Taycan仅使用22在 5 分钟内,您可以放置 934kwh 电池从 5% 充电到 80%。 同年,比亚迪也推出了一款采用800V高压平台的车型,但800V高压在市场上深入讨论的时间点是五年后的2023年。 显然,800V高压经历了一段沉寂期。
新能源汽车的电气系统设计分为高压和低压两部分,高压部分包括电池、电机、电子控制和高压线束。 车企有两种选择,一种是将所有高压部件升级为支持800V高压,另一种是让部分部件支持800V高压。 第二种选择不是骗人的,其实车企宣传的800V高压指的是峰值,只要功率范围在550V-930V之间,就可以称为800V。
车企的选择不同,恰恰反映了800V高压平台现在无法普及的原因,即涉及多个部件,是一个系统工程,难度大。
为了形成闭环充电环境,需要几个环节。 一个是汽车,另一个是充电设备,主要是充电桩,800V高压平台的成本体现在这两个方面。
首先,除了充电部分,电驱动和电控还应该支持800V高压。 其次,800V增压桩的单枪成本高,约为普通充电桩的2-3倍。 同时,为了调节大功率充电对电网造成的压力,充电桩运营商也不得不在充电站建设储能设备(避免冲击电网),这也推高了超级充电站的建设成本。
这也引出了另一个问题,那就是即使车企给出了800V高压,但由于缺乏支持800V高压的充电设备,消费者很少有机会使用800V高压,自然不会了解它的优势,而800V高压平台很难吸引消费者, 形成一个奇怪的圆圈。
既然存在这些障碍,为什么产业链还需要开发800V高压平台? 究其原因,里程焦虑一直是阻碍用户购车的主要原因,而快充是主要的解决方案之一,具有独特的优势。
除了以接近加油的速度充电外,800V高压平台还可以减轻组件的重量。 根据 P=ur 公式,在相同功率下,高电压意味着可以使用更薄的线束,从而导致范围增加。 以保时捷TAYCA为例,800V高压平台线束的截面积仅为400V高压平台的一半,线束重量减轻了4kg。
理想汽车创始人李翔曾表示,采用碳化硅高压平台,再加上更好的封装技术,电池成本也可以大大降低,与当今主流的400V高压平台相比,在相同的尺寸和驱动形式下,每辆车还可以降低零部件成本3-4万元。
与大电流解决方案相比,高压平台在充电过程中产生的热量更少,这意味着更高的安全性。 2023年前9个月,我国共发生207起电动车**事故,其中约一半发生在充电过程中,而800V高压平台的这一优势可以缓解消费者对汽车安全的担忧。
03 800V会统治世界吗?
虽然一些大型车企正在制造800V高压平台,但这并不意味着800V高压平台,或者高压解决方案,就能称霸江湖。 归根结底,无论是大电流还是高电压,都是电动汽车补充能量的手段之一。 就速度而言,这两种方案都不是最快的,但换电是最快的。
蔚来是换电模式的代表,其第三代换电站的单次换电速度跑到不到5分钟,换电站的速度可再提升22%。 上述800V高压平台上的车型一般充电10分钟,增加200km续航里程,或者在10分钟左右将电池充电10%至80%,如果要充满电,则需要更长的时间。
但是,换电模式的成本也很高。 根据蔚来汽车总裁秦立红透露的数据,一个换电站的成本约为300万元,到2023年底,蔚来汽车将拥有3567个换电站,仅“建站”投资就高达69亿元。 这样的规模也让拥有超强融资能力的蔚来感到压力,这也是换电模式仍难以推广的原因之一。 另一个原因是电池交换模式缺乏行业统一的标准。
这两个原因导致换电站的数量远远少于充电桩的数量。 根据中国充电联盟的数据,截至2023年12月,全国累计充电基础设施数量为859个6万辆,中国新能源汽车年销量已接近950万辆,这还不算累计保有量。
根据市场的发展,800V高压平台被称为电动汽车的发展趋势之一。 然而,由于成本有限,对于大多数消费者来说,短期内无法享受到它带来的便利。
对于新能源汽车行业来说,虽然市场对高压平台的关注度很高,但客观来说,换电、充电桩和高压平台同样重要,三者之间的关系不是相互替代,而是协同发展。 未来,三者的协同发展将是新能源汽车产业发展的重要基石。