转眼间,时间来到2023年的年底,每一年的电动汽车行业都会有不同的聚焦点,今年似乎是被“800V高压平台”占据了C位。新车发布会上如果没有800V高压平台,似乎都不好意思拿出手。

从2019年保时捷Taycan参数图片)第一次引入800V的概念开始,到最近火出圈的特斯拉Cybertruck,无论是传统豪华品牌还是行业龙头,都和800V高压平台这个热词绑定在了一块。

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于是,在许多车企的口中,800V高压平台快从一个技术名词变成日常宣传的营销话术。但营销的目的只是为了多卖产品罢了,而技术是要长时期为用户体验服务的。今天我们不再赘述原理,从实际情况出发,看一看摆在消费者面前的“800V大山”还有几座需要逾越?

第一座山:能效管理

从电动汽车诞生至今,被消费者诟病的原因无非是两大痛点:补能速度慢和整车效率低、能耗高。

而我们关注到车企宣传800V时一定会提到这两个点:能耗低和充电快。从原理上来讲,这么说没什么问题,但不管是降低能耗还是提升充电功率,都是一个庞大的系统工程问题。如果只是为了上800V而上800V,结果并不一定会带来质的飞跃。

因为800V更准确的叫法是800V等级,是指元器件可以承受的等级达到了800V级别。通常来讲,高压器件的额定工作电压在550V-930V区间的,都能叫800V。

有了800V高压架构,能让电机和高压线缆减重,能耗损失会比如今常见的400V要低。在保持其他条件不变的情况下,理论上会更高效一些,但究竟能省多少呢?这很关键。

车企不会告诉你,400V平台IGBT的效率已经可以达到97%以上,能提升的空间已经很小,升级到800V后能提升的地方,是在于使用了SiC功率器之后,在逆变器环节“抠”出来的3%左右的综合效率。

所以讲白了,一台车的能效做得好,不管是用400V还是800V都很省电。反之,一台拥有800V高压平台的电动车,在风阻、热管理、机械损耗等方面没能做到很好的优化,那么它的能耗依旧会高于400V平台。

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举个很好的例子,采用400V平台SiC的特斯拉和蔚来,和800V平台SiC在系统能效上只能产生2%的差异。

总体来讲,一台纯电动车型是不是省电和800V没有必然的关联,而这也是压在800V规模化前的第一座山。

第二座山:配套

而论充电功率,物理课本上告诉我们,高电压确实能产生更高的功率上限。车企在宣传250kW、480kW(800V)高功率超级快充时,通常都是在实验室条件下达到的。而现实中的充电功率能有多快,是由多方面因素决定的。车企通常宣传充电桩在多少个城市铺设,购车后可随时享受这种体验,可现实中却没那么美好,这又是为何呢?

首先就是因为电力容量。假设想要建一个8枪800V的充电站,且每个枪都能满足同时满功率输出的话,至少需要2000kVA左右的电容量。这是什么概念?大概相当于600-700户小区的电网容量,现实中想想也达不到这个标准。

况且,800V超充的充电功率更大,峰值更高,更会加剧负荷峰谷的差距,使容量更加紧张,对电网的闲置浪费更大。因此,实际情况就是很多充电桩群只能向电网申请630kVA的电容量,只能实现两根360kW超充桩满功率运行。如果再分给几个充电桩同时工作的话,功率就会被进一步拉低。

其次,目前我们常见的充电桩功率分配,和车上的电池电压没有直接关系,而是取决于充电桩群控制模块的功率分配策略,而不同运营商的策略也不同。

最后才落到车上的动力电池,功率=电压*电流,如果不采用高倍率电池提升充电电流,仅靠提升电压,对于整个功率的提升也是比较有限的。还是以特斯拉和蔚来为例,二者均是在传统的400V电压平台上,通过增大充电电流,达到200kW以上的充电功率。当前特斯拉的V3超充桩就可以通过600A的充电电流达到240kW超充功率,充电速度和目前已经量产800V的车型其实没什么区别。

也就是说,充电功率的大小,取决于电力电容、充电桩功率以及动力电池的三者最小值。总之,不是电压高了充电就快了,800V只能是锦上添花。

第三座山:成本

800V架构不是一项“新发明”,理论技术上不存在难点,难点还是成本,这也是800V要实现大范围落地必须跨过的最后一道坎。

众所周知,800V平台由于电压太高,充电模块采用IGBT损耗会太高,需要换用SiC逆变器功率器件。而目前SiC的价格是IGBT的3倍左右,相对应的车型价格也高。

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近年来,虽然有国内厂商在布局SiC产品,但仍难以满足车规级市场的需求。从2023年来看,国内企业在SiC产品技术方面取得了突破,但短期内SiC器件成本高的问题仍然难有改善。如果碳化硅技术发展不够成熟,那么被各家车企“吹上天”的800V高压平台也很难普及。

上面也说到了,要实现800V高压充电,需要充电桩、车辆接口、电源管理系统、电池的统一配合才能完成。而在充电桩部分,布局高压充电同样需要大量的成本投入。

据统计,一台800V高压快充桩的设备成本大约在1.5万元到2万元之间。这意味着,如果要投资10个充电桩,需要花费15万元到20万元的设备成本,还没算上安装费用、维护费用等等。

根据中国汽车工程学会发布的《中国电动车充电基础设施发展战略与路线图研究(2021-2035)》,我国到2025年才会实现2C-3C的充电桩在重点区域的城市和城际公共充电设施的初步覆盖,2035年实现3C及以上快充在各应用场景下的全面覆盖。

所以,800V虽然拥有众多优点,但目前更多是作为销售技术亮点来宣传,距离真正实现“充电5分钟,续航2小时”的目标还有很长时间。

大师观察

以800V为代表的高压快充是否是电动车补能的终极答案,目前看来,依然还处在一个尝鲜阶段。等到高功率充电设施真正普及,和800V平台成本进一步降低,或许才是800V车型完全成为市场主导的时刻。至少现阶段,消费者还完全不用单独为所谓的800V而下单某款车。