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什么是高电压平台?目前进展怎样?

2021-12-27| 发布者: 芗城新媒体| 查看: 135| 评论: 1|文章来源: 互联网

摘要: 近年来,随着高镍三元动力电池的加速推进,主要汽车厂商在续航里程方面都有了较大突破。仅以2020年来论,市......

近年来,随着高镍三元动力电池的加速推进,主要汽车厂商在续航里程方面都有了较大突破。仅以2020年来论,市面上推出(或拟推出)的高端畅销车型工况续航均超过了600km,这在一定程度上代表着,在满电状态下,新能源汽车的“里程焦虑”问题得到了有效的缓解。


但是,与燃油车型平均3分钟左右的补能速度相比,电动汽车“充电慢”的问题仍然影响着其使用的便利性,在一定程度上制约着消费者的购车决定。即便是像行业较高水平的特斯拉Model 3,在自建超充桩之下,实现280km左右的续航里程仍然需要15分钟左右的充电时长,与燃油车之间的差距明显。这种背景下,为了提升新能源电动汽车的使用体验,市场上的主要参与者均加大了对“充电焦虑”问题的关注度。


目前来看,市场众多的解决方案中,高电压平台和与之配套的超级充电桩是被大多数整车厂看好的主要方案。理论情况下,假设一辆排气量 2.0 的燃油车百公里油耗 10L 左右,加满油需 3-5min,可续航 500km; 而如果采用800V高电压平台搭配350kW超级充电桩方案,那么充30度电大约需要5分钟的时间,非常接近目前燃油车在加油站的补能体验。不仅如此,由于在高电压平台下,电压的提高会使得同样电阻下电耗损失下降,因此高电压平台除了缓解充电焦虑以外,还有助于提升汽车动力性能和续航里程。


那么高电压平台为何受到主流车厂的认可?


众所周知,充电功率越大,充电时间越短。而根据公式P=UI,即功率等于电压和电流的乘积可知,提高电动车单位时间内的充电功率一般有两种方式:1)提高电流 2)提升电压。


目前来看,国标规定我国直流充电输出电流最大不超过250A,在这样的条件限定下,只有像特斯拉那样通过自建充电桩的方式来建立自己的通信协议标准,才能够实现通过提升电流的方式来提高充电功率(第三代超充桩工作电流可达到600A)。对大部分车企而言,自建充电桩的推广成本较高,因此在现有国标下,想要提升充电功率最可行的办法仍然是通过提高输入电压来实现。


与此同时,需要注意的是,即便是像特斯拉一样采取提高电流的方式,随着电流的不断提升,由Q=IRt可知,电流过大会导致热损耗加大,安全风险将会提高,因此对线束和散热技术有较高的要求,相应的成本也会大幅提升。与此同时,由于目前的大电流模式仅能在 10%-20%SOC 进行最大功率充电,在其他区间充电功率会有明显下降,这也表明大电流模式下的高效充电并非全程覆盖。因此,无论是从充电效率还是成本角度考虑,未来若要进一步提高充电功率,将电压平台从400V提升至800V1000V甚至更高水平,可能会是更可取的方案。


近年来,随着高电压平台趋势的不断明朗,国内外龙头企业纷纷入场布局。作为第一个吃螃蟹的人,保时捷在2019年就率先推出了800V电压平台Taycan系列,把最大充电功率提升到350kW,搭载该平台的保时捷Taycan Turbo S车型,充电22.5分钟就可以实现80%SOC,相当于提供300公里的续航能力。

在保时捷的成功经验之下,2020年开始,海外主要龙头均加速了高电压平台的落地。2020年,现代集团发布E-GMP平台,搭载400V/800V 超高压充电系统,可实现充电 5min 续航 100km2021 年,搭载奥迪自研 PPE 平台的 A6 e-tron Concept 面世,理想状况下充电 10min 可续航 300km


国内方面,各龙头企业在2021年也迎来布局的集中爆发。


2021年4月,华为推出业内首个 AI 闪充全栈动力域高压解决方案,计划在 2021 年落地 750V 的闪充方案,15min 实现30%-80%SOC,搭载该款解决方案的北汽极狐阿尔法 S HI 版本预计在今年4季度开始小批量交付;比亚迪也发布了 e 平台 3.0,该平台具备 800V高压闪充技术,可实现充电 5min 续航 150km;吉利发布极氪 001,支持 800V 超级快充;长城旗下蜂巢能源发布蜂速快充电池,其中第二代蜂速快充电池支持 800V 的高压电气架构,有望在2023年实现量产。


而在今年年底,小鹏发布了国内首款基于 800V 高压 SiC 平台的量产车型G9,将实现超充 5min,补能超过 200km 的能力。

小鹏G9的量产标志着搭载800V高压平台的车型正式进入普及期,未来随着其他企业布局的不断完善,预计1-2年内相关车型有望迎来量产高峰,高电压平台车型将加速渗透,届时充电焦虑问题将得到有效缓解。


而随着参与者的不断增多以及搭载该项技术车型量产的来临,高电压平台下的产业链相关企业也将迎来新的增长机会。





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