電動車的新主題:800V高壓平臺

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電動車的新主題:800V高壓平臺

01

800V高壓平臺車型是各大OEM重點佈局方向

400V平臺在目前的E/E架構下較難實現200KW以上的快充,但升級到800V高壓平臺之後,200KW的快充電流大幅減小,更有希望實現350KW以上的快充。

而且在充電功率相同的情況下,800V高壓快充架構下的高壓線束直徑更小,相應成本更低,電池的散熱更少,熱管理的難度相對也低一些,整體電池成本更優。

鑑於800V高壓平臺可有效解決補能焦慮,目前大部分主機廠已進行了相關佈局。2021年比亞迪、吉利、長城、小鵬、零跑等相繼釋出了800V高壓技術的佈局規劃,理想、蔚來等車企也在積極籌備相關技術。從量產時間看,各大車企基於800V高壓技術方案的新車將在2022年之後陸續上市。

主要OEM高壓平臺量產規劃

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現代:

在2021上海車展上釋出了IONIQ的首款純電車型現代IONIQ5,基於E-GMP平臺開發,國內版將於2022年量產,IONIQ 5具備以下技術亮點:

充電狀態(SOC)從10%至80%,僅需18分鐘;

800V高壓架構;

後驅集成了將400V轉換為800V的HV booster

從IONIQ 5的800V高壓架構圖可以看出,基本上所有的高壓器件均已升級到800V,前驅採用功率75kW的三合一驅動,後驅採用了功率155KW的五合一驅動,並且設計有400V到800V的轉換器,可以進一步擴大快充的應用場景。

現代IONIQ 5的800V高壓架構

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長城:

2021年11月,長城沙龍釋出旗下首款車型機甲龍,搭載自研的大禹電池,電池容量為115kWh,CLTC續航是802km。此外,機甲龍採用了800V高壓充電技術,峰值電流最高可達600A,充電10分鐘,可實現續航401km,充電15分鐘,可實現續航545km。

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此外,長城也在積極部署800V高壓技術零部件,如可支援800V電壓的雙電機向量控制模組、800V SiC控制器、800V~1000V的250A超高壓線束系統等。

小鵬:

2021年11月,小鵬正式釋出了基於800V高壓SiC平臺量產車小鵬G9,可實現超充5分鐘,補能超過200km。此外,小鵬G9的最大充電電流超過600A,電驅效率高達95%以上,系統綜合效率將近90%。

小鵬G9車上所有零部件都達到800V級別,可支援800V高壓。此外小鵬在G9上面降低了高壓連線每個環節的電阻,還實現了特殊情況安全保護,從而使得最大充電電流達到600A以上,實現真正意義上的超充。

零跑:

2021年7月釋出零跑2。0未來戰略,對800V高壓技術進行了明確的規劃,計劃於2024年第四季度量產800V超高壓電氣平臺,可以支援400KW超級快充,充電5分鐘,補能超200公里。此外,零跑還計劃在2023年底量產高效能大功率碳化矽SiC控制器,以替代當下的IGBT,這款產品可以將電機的功率提升至300KW,同時支援800V快充,且可提升4%的效率。

02

配合高壓平臺車型,OEM主機廠加快部署自營超級快充網路

搭載800V高壓平臺的車在現有普通的充電樁充電,充電速度達不到預期,無法實現真正意義上的超級快充。因此,沒有超級充電樁搭配使用,車載800V高壓平臺無法真正發揮功效,因此800V高壓平臺+超級充電樁技術將成為一種發展趨勢。

目前基於800V高壓技術平臺的車型已進入量產階段,超級充電樁的部署也在有序推進。而主機廠除了與運營商合作部署充電網路外,也在積極自建充電網路。無論自建還是合作運營,高壓都是重要的發展趨勢。

主要OEM快充樁部署情況

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廣汽:

2021年8月,廣汽埃安釋出了A480 超充樁,與800V高壓平臺車型搭配使用可以實現6C的高倍率充電,可實現 0% 至 80% 電量充電時間 8 分鐘,30% 至 80% 電量充電時間 5 分鐘。

廣汽埃安目前已經在廣州東宏國際建成了首個超充站,已投入運營。到 2025 年,廣汽埃安計劃建成超級充電站 2000 站,覆蓋 300 座城市。

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小鵬:

小鵬汽車的超級補能體系由車端、樁端、站端同步推進。車端部署搭載800V高壓SiC平臺的量產車型,樁端將率先量產鋪設480kW高壓超充樁,站端部署自研的儲能充電技術,一次儲能可以滿足30輛車的不間斷大功率超充需求。截止2021年10月,小鵬品牌的超充站上線439座,覆蓋了121個城市。

小鵬800V高壓SiC平臺+480kW高壓超充

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03

車端SiC迎來風口,各廠商加速佈局

在800V高壓平臺下,系統部件的耐壓等級也需要提升到800V,相應採用的元器件及相關材料的耐壓等級都需要提升至800V以上,且在高壓架構下,電池包、電驅動、PTC、空調、車載充電機等都需重新選型。

從車端看,隨著供應商的積極部署,電驅動、快充電池、PTC,DCDC等的高壓技術已經具備量產能力。如快充電池領域,2021年4月長城旗下的蜂巢能源推出全新的快充電池和對應電芯,第一代2。2C蜂速快充電池的電芯容量為158Ah,能量密度250Wh/kg,充電16分鐘可實現20%-80%SOC,2021年四季度量產;第二代4C快充電池充電典型容量165Ah,能量密度>260Wh/kg,充電10分鐘可實現20%-80%SOC,計劃於2023年二季度量產。

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在800V高壓平臺零部件升級過程中,SiC憑藉耐壓性好、穩定性好、頻率優於矽基IGBT、體積小等優點,受到行業的廣泛關注。

在新能源汽車上碳化矽主要應用在車載電源和電機控制器領域。雖然目前SiC器件價格較高,大範圍應用會使單車成本有所上漲,但使用SiC器件可以增加續航里程,並降低電池成本,與SiC器件帶來的成本上漲抵消之後,單車成本是下降的。

而且從長期看SiC器件的價格是會逐漸下探,因為中國矽基IGBT被國外壟斷了,而在碳化矽領域,華為、欣銳科技、英博爾等已經成功布局,國內廠商有可能實現彎道超車,實現國產化替代,若後期國產化後成本還會進一步下降。

800V高壓平臺量產為SiC發展注入新的活力,各大供應商紛紛計劃擴大SiC產能以應對後期需求的增長。

主要供應商SiC擴產規劃

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文章來源於佐思汽車研究,作者佐思汽研