世界簡訊:800V高壓平臺是降低續航及充電焦慮的主流選擇

充電慢，充電難一直是新能源汽車所面臨的難題，而高電壓平臺技術和與之配套的超級充電樁則是目前最被看好的解決方案之一。那么，電壓平臺升高的量變如何使電動車實現便利性媲美燃油車的質變呢？

【資料圖】

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。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。

1.400V高壓系統

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：電池是所有電器的供電單元，PDU對電池、電路起保護作用；

驅動電機及控制器是動力源，將電能轉化為機械能；

DC/DC對高低壓進行轉化，滿足車內低電壓器件用電需求；

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。

2.800V高壓系統

高壓線束規格下降，用量減少，降本減重，在電壓翻倍、充電功率增幅不翻倍的情形下，串聯增加，高壓線束電流變小。

SiC逆變器使得電源頻率增加，電機轉速增加，相同功率下轉矩減小，體積減小。電機電壓翻倍，相同功率下電流減半，因此銅線細（但匝數增加，因此用銅量未減?。?，電流密度小，轉矩變小。若需提升功率，額定電流僅需從400V電機額定電流的一半開始增加。

為什么至少是800V？

為了向上兼容電池容量大的高端車，電池充電速度以電流倍率（C）衡量。實際應用中的限制條件是：

充電槍有最大充電電流限制；

不同EV有不同的電池容量，均要實現相當的快充時間。

做一個簡單的算術：

假設忽略電池包內部電芯連接方式，容量75/100kWh的電池包，要求同樣要實現7.5min充滿（<4min30%-80%SOC），即4C的最高倍率，最大電流為500A充電槍下，根據容量=電流*電壓*充電時間，75/100kWh電池包母線電壓將達到600/800V。

因此，為了向上兼容電池容量大高端車快充性能，在設計之初就將整車電壓水平定在800V，電池包內部電芯亦以800V為標準設計串并聯拓撲，最后確定電芯容量。

例如：400V體系下，如果是三元電芯，需要400/3.6=112個串聯節點；若4個電芯并聯，則一共需要448個電芯。電池包容量是100kWh，則單個NCM電芯容量為62Ah，對應電芯連接方式是4并112串。800V體系下，若電芯規格不變，電芯連接方式則變為2并224串。

800V是降低續航及充電焦慮的主流選擇

新能源汽車普及過程中，續航和充電速度是兩大短板。相較于燃油車，大部分新能源汽車續航里程低于600公里，普遍低于燃油車的續航里程，較難滿足城際間長里程行駛需求。

另一方面，現有的充電技術需要消費者等待40分鐘甚至更久才可充滿，而燃油車的加油過程僅需要5分鐘，對比之下補能效率更低。續航里程和充電速度是兩大短板，制約新能源汽車對燃油車的替代。車企的解決方案包括：提升帶電量、提高補能效率。

1.提升帶電量

提升帶電量能夠緩解續航問題 ，但邊際效益遞減。HEV、PHEV、EREV車型通過燃油的方式提高續航水平。

純電車型可通過增加電池帶電量實現高續航目的，目前特斯拉Model 3高性能版CLTC標準的續航里程達675公里。

但電池是新能源車價值量最高的部件，帶電量提升會導致邊際成本和整車重量增加，購車成本與整車功耗也將隨之增加。

2.提高補能效率

（1）換電：換電把新能源車充電時間替換成換電時間，代表企業有蔚來汽車，其二代換電站換電效率已提升至約5分鐘/車，接近于普通燃油車一次加油的水平。

但各品牌車型電池規格不同，換電技術的推廣極度依賴于車企自建的換電體系，大規模推廣的成本及難度較高。

（2）高電流低壓（400V）充電：根據功率、電壓、電流關系公式

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