文|汽車預(yù)言家
800V高壓充電，被稱為是電動汽車充電難的終極解決方案。
續(xù)航里程和充電問題一直以來都是電動汽車面臨的重要難題，在過去的幾年時間中，電動汽車產(chǎn)品的續(xù)航里程問題得到相對解決，續(xù)航500km以上的車型頻頻推出。此時，充電慢、充電難等成為擺在電動汽車面前最后的難題，同時也是百萬級電動超跑必須面臨的問題。
在電動汽車突破充電慢這一發(fā)展瓶頸的過程中，行業(yè)中相繼給出了換電、快充等更快捷的補能方式。其中，800V高壓充電憑借著充電10分鐘、續(xù)航300公里的優(yōu)勢，很多車企開始廣泛布局800V平臺架構(gòu)，其也有望成為未來電動汽車快充的主流路線。
雖然800V平臺架構(gòu)的應(yīng)用已經(jīng)相對普遍，但基于三電技術(shù)、零部件等因素，并非所有車企都能順利使用。而百萬級電動超跑作為電動汽車的技術(shù)先導(dǎo)，保時捷Taycan、路特斯等車型已經(jīng)在800V高壓充電方面有了相對成熟的運營經(jīng)驗和發(fā)展理論。
01 800V解決的“效率”命門
當(dāng)前，新能源汽車已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，2022年全球電動汽車銷量達到創(chuàng)紀錄的1000萬輛，目前這一數(shù)字和其在全球汽車市場中的占比還在不斷擴大。在此形勢下，阻礙電動汽車發(fā)展的充電效率問題亟待解決。
一方面是電動汽車本身存在充電慢的問題，另外隨著汽車續(xù)航的增加，電量越來越高，充電時間也在增長。據(jù)了解，純電車型的帶電量已經(jīng)從2020年的48度升至2022年的50度。從充電補能的角度來說，汽車要提高充電速度，實質(zhì)上就是提高充電功率，而根據(jù)電功率公式 P=UI，提高充電功率只能通過提高電流或電壓兩種方式。
基于國標(biāo)規(guī)定限，最大電流輸出為250A，400V 電壓下充電功率不超 100kW。另外，車企可通過自建充電樁的方式進行提升輸出電流，特斯拉就是其中之一，其第三代峰值工作電流超過了600A，超充功率提升到了250kW，預(yù)計第四代超級快充的功率將達到350kW。
雖然提升電流就能提升功率，但不可忽略的是電流的提升將引起電池包熱量的增加，從而對電池的熱管理系統(tǒng)及線束提出了更高的要求。否則在熱量損失的因素下，峰值功率最多可在充電30%左右后將有所下滑。另外，如果電動汽車要增大電流就必須要加粗電線橫截面，這將成大成都上影響車輛布線。
相比之下，很多車企則選擇了將電壓從400V提高到800V，那在250A電流的 國標(biāo)電流限制下，輸出功率則可提升至200kW，這也將大幅縮短充電時長。更為重要的是，在輸出功率相同的情況下，電壓的提升會降低輸出電流，這意味著高電壓平臺亦可降低能量損耗。
當(dāng)然，在800V 高壓模式充電一段時間后，最大功率也會有所下滑，但它一般會支持30%-80%充電時段中。相比提升電流而言，800V高壓模式可支持更長時間的快充。另外，在高壓低電流的模式中，汽車線束的截面積可以相應(yīng)減小，這樣可在降低線束成本的同時減輕整車重量。
綜合而言，800V高壓充電才是提升充電功率過程中最完美的解決方法。
02 被碾壓的保時捷
基于對充電效率的提升，車企看到了800V高壓充電的優(yōu)勢。事實上，早在2019 年時，保時捷就發(fā)布了全球首款搭載 800V 高壓平臺的純電動汽車Taycan，一次打開了800V 高壓平臺在汽車市場中的使用。
據(jù)了解，雖然當(dāng)時保時捷率先實現(xiàn)了800V 高壓平臺的順利應(yīng)用，也以此帶動了小鵬、現(xiàn)代、極氪等車企布局該領(lǐng)域，但不得不承認，Taycan的三電系統(tǒng)在設(shè)計時并沒有完全實現(xiàn)800V系統(tǒng)的整體使用，而是在不同區(qū)域進行了包括800V（動力電池）、400V、48V和12V（LFP電池）的不同使用。
例如在空調(diào)壓縮機上，Taycan使用的是400V電壓，這就需要DCDC轉(zhuǎn)換器在從中進行800V到400V的轉(zhuǎn)換。與之相類似，Taycan同樣需要對12VLFP電池、48V的負載進行協(xié)調(diào)處理。從這個角度來看，Taycan頂著800V高壓系統(tǒng)的名號，但很多元器件并不使用800V。對此，當(dāng)時有分析人士提出Taycan為了憑借800V高壓系統(tǒng)進入市場，只是通過線路改變，元器件的增加進行電壓轉(zhuǎn)換，但并沒有基于800V高壓系統(tǒng)進行整體的研發(fā)設(shè)計。
另外在充電方面，由于保時捷此前并沒有自建充電網(wǎng)絡(luò)，而行業(yè)主流純電動汽車都采用400V平臺，直流快充電壓也在400V左右，因此Taycan充電是根本無法達平臺所需求的800V。為了解決400V充電樁問題，Taycan還額外搭載了一臺直流OBC，將電壓升至800V后再對電池充電，這無疑再次增加了汽車的零部件設(shè)計。撇除400V充電樁的因素外，保時捷基于國標(biāo)的800V充電樁，目前可實現(xiàn)200kW的最大充電功率。
相比之下，雖然路特斯Eletre推出的時間略晚，但在800V高壓系統(tǒng)的設(shè)計上是完全與保時捷Taycan不同的。換句話說，基于正向開發(fā)的路特斯Eletre推出的 800V高壓系統(tǒng)，基本包含了所有用電零部件的額定工作電壓都可以達到800V左右的水平，這就意味著Eletre最大程度上適配了800V高壓充電，而無需增加多余的元器件。
基于這一前提，路特斯還擁有直流超充樁，可支持最大600A的電流輸出，配合800V高壓系統(tǒng)，可實現(xiàn)20分鐘將電量從0充至 80%，充電5分鐘，續(xù)航150km，同時充電功率最大為420kW，遠遠超過了保時捷Taycan。
保時捷Taycan和路特斯Eletre同屬于百萬級電動超跑，他們在市場中的定位也幾乎處在統(tǒng)一等級上，但從800V 高壓平臺的使用上，路特斯Eletre的指標(biāo)幾乎完全領(lǐng)先于保時捷Taycan，成為了百萬級電動超跑在800V 高壓平臺領(lǐng)域的新代表。
03 “800V”是百萬級電動超跑的必經(jīng)之路
根據(jù)相關(guān)機構(gòu)測算數(shù)據(jù)顯示，一輛電動汽車在800V平臺下100kWh的電池最高可減重達25kg。對于一輛汽車而言，如此明顯的減重效果勢必會提升汽車的動力性能。
相比一般的汽車產(chǎn)品，超跑更加強調(diào)輕量化。作為一輛百萬級電動超跑，路特斯Eletre不僅在產(chǎn)品設(shè)計上遵循輕量化原則，800V架構(gòu)的應(yīng)用也會在降低重量的同提升動力水平。從這個角度來說，800V架構(gòu)也是未來電動超跑的一種必然發(fā)展趨勢。
另外，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前汽車市場中布局并使用800V架構(gòu)的汽車產(chǎn)品有一個普遍規(guī)律，他們的價格一般在三四十萬以上，甚至?xí)咏偃f。在此背后，有分析指出該架構(gòu)的使用會讓單車價值提升40%左右，其中包括800V高壓架構(gòu)裝配的耐壓等級更高的薄膜電容器，高耐壓電容器等零部件?；诖?，路特斯Eletre等百萬級電動超跑擁有百萬級的價值，在電池領(lǐng)域也應(yīng)該搭載800V充電架構(gòu)。
在產(chǎn)品技術(shù)方面，800V架構(gòu)在逐步成為百萬級電動超跑的必備條件之一。更為重要的是，對于百萬電動汽車的產(chǎn)品用戶而言，他們一般是社會精英人士，對于時間、作息的把控較強，且他們追求更加便捷、高效的充電體驗。但百萬級電動超跑的帶電量本身較大，從這個層面來說，這類用戶對超快充的需求更為強烈。
按照電動汽車市場的發(fā)展趨勢，在未來兩到三年的時間中，預(yù)計搭載800V架構(gòu)的新能源汽車將接近百萬輛，以800V架構(gòu)為代表的高壓快充將成為實現(xiàn)快充的方式，尤其會受到越來越多百萬級電動超跑品牌的青睞。