記者 | 李文博
當長途駕駛與長假產(chǎn)生交集時，電動汽車廣告中高頻出現(xiàn)的“一杯咖啡，滿電出發(fā)”場景似乎很難平移至日常生活。
“經(jīng)過四個省，充了6次電，多花8.5小時?！奔以诤祥L沙的邵雷提及駕駛純電動汽車前往海南過春節(jié)路途中給車輛充電這事一臉的“生無可戀”。
在去年國慶節(jié)有過長途駕駛新能源汽車返鄉(xiāng)經(jīng)歷的劉佳更是直接哭訴稱：“買的不是車，是祖宗?！?/p>
續(xù)航里程短、充電速度慢、補能不方便，這是電動汽車自誕生之日起就亟待攻克的課題。即便有個別汽車公司宣稱自家新車的續(xù)航里程超過1000公里，但補能端配套技術(shù)的缺位，讓升至四位數(shù)的續(xù)航里程依然充滿空中樓閣的味道。
針對電動汽車補能存在的系列問題，業(yè)界并非沒有解決方案，其中“超級快充”就是當前被車企普遍認同的最佳選擇。將具備高電壓平臺的整車與超充樁進行有機結(jié)合，也是目前業(yè)界的主流方案。
從2021年開始，多家車企與科技公司發(fā)布了基于800V高電壓平臺打造的量產(chǎn)車型和超級快充解決方案。
接下來，我們將沿著汽車電壓平臺從6V到800V的演進路線，解答高電壓平臺的兩大問題：“為什么是800V”和“800V還有哪些收益”。
車載電壓演變簡史
1912年，世界上第一臺加裝蓄電池的汽車出現(xiàn)在了公共道路上，此刻距離卡爾·本茨制造世界上第一臺汽車已過去26年。盡管這塊蓄電池的電壓只有6V，但它卻是汽車進入“電氣化”時代的路標。
隨著工程師在車上增加各式用電器件，如車燈、照明和ISG，車載用電功率需求飛速增加。1950年，6V升級為12V并延續(xù)至今。2010年，信息娛樂和混合動力系統(tǒng)出現(xiàn)，德國五大汽車品牌奧迪、寶馬、奔馳、保時捷和大眾聯(lián)合發(fā)布48V系統(tǒng)，成為主流。
48V是燃油車時代的車載電壓天花板，但對沒有發(fā)動機和變速箱的電動汽車來說，48V完全不夠用。
電動汽車上的動力電池包電壓超百伏。加上配電盒、OBC、DCDC、電驅(qū)、PTC、空調(diào)和充電口等用電大戶，250V至450V的高電壓平臺才“勉強”滿足現(xiàn)有電動汽車的“胃口”。
提升電壓可有效拉高充電倍率，這是超級快充的第一步。過去兩年中國市場的主流熱銷電動汽車的直流快充理論平均充電倍率是1C，即充滿電耗時1小時（80%-90%電量開始涓流，所以完全充滿的時間超過1小時）。特斯拉在其自建超充樁的配合下，可將理論充電倍率做到1.85C。
充電功率等于電壓與電流的乘積，超級快充由此衍生兩種技術(shù)方向：提升輸入電壓，典型代表是800V方案，實現(xiàn)300kW充電功率；提升輸入電流，典型代表是特斯拉超級快充，600A電流，實現(xiàn)250kW充電功率。
為什么是800V？
解答這個問題，我們要先回到2019年。
這一年，德國高檔汽車公司保時捷發(fā)布了首款搭載800V電壓平臺的純電動量產(chǎn)車——Taycan。一臺售價近百萬元，續(xù)航超過400公里的電動跑車。
在270千瓦充電功率的加持下，Taycan可在23分鐘內(nèi)將電量從0充至80%。在350千瓦充電功率下，Taycan可在22分鐘內(nèi)將電量從6%補充至82%。
800V高壓架構(gòu)為電動汽車帶來的極速，不僅體現(xiàn)在充電上，還體現(xiàn)在性能上：Taycan Turbo S的零百加速只需2.8秒，超級增壓后的最大功率為560kW，跑完紐伯格林賽道用時7分42秒，是市場上最快的四門電動汽車。
在保時捷的帶領(lǐng)下，超級快充的時代拉開序幕。汽車公司紛紛下場800V平臺。
2021年，比亞迪在e平臺3.0上導(dǎo)入800V高壓技術(shù)，充電5分鐘續(xù)航150公里；廣汽集團發(fā)布的3C快充系統(tǒng)，從0-80%只需16分鐘。6C超級快充系統(tǒng)，0%-80%只需8分鐘；長城汽車旗下蜂巢能源推出4C快充電池，20%-80%只需10分鐘。此外，極氪001也宣稱支持800V快充。
由此不難看出，電壓架構(gòu)選擇800V的原因就是充電更快、性能更好。此外，還能為后續(xù)電池容量更大的新車和更大功率的公共充電設(shè)施做好技術(shù)預(yù)埋。
800V還有哪些收益
汽車公司耗費巨資完成800V電壓架構(gòu)的研發(fā)、測試與量產(chǎn)，除了解決充電時效問題之外，還有著更多考量。
例如，可以大幅減少車內(nèi)線束使用量，節(jié)約安裝空間，降低線束成本以及減輕整備質(zhì)量，優(yōu)化續(xù)航里程。
此外，也可以使電機體積進一步縮小。相比Si基功率器件，適配高電壓的SiC功率器件的熱導(dǎo)率和功率密度更高同時，實現(xiàn)整體部件的小型化和輕量化。
據(jù)羅姆半導(dǎo)體集團公布的測算結(jié)果，SiC功率器件的體積可減小至現(xiàn)有整機的1/3至1/5，重量可減小40至60%。同時，可降低近 50%的能量損耗，降低系統(tǒng)體積及組件成本。
《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》 提出，2025年中國新能源汽車新車銷量占總銷量的20%左右（預(yù)計銷量為500萬輛）。據(jù)此，安信證券預(yù)測，其中的300萬輛將搭載800V以上高電壓平臺。從2022至2025年，高電壓平臺車型將進入超高速發(fā)展階段，逐年同比增速約為335.4%、137.7%、101.8%、102.3%。
按照這一預(yù)期，意味著800V高電壓充電平臺將迎來發(fā)展黃金期。
注：應(yīng)采訪對象要求，文中邵雷、劉佳為化名。