在技術(shù)路線上,升高電壓比加大電流更容易實(shí)現(xiàn)。高電壓不僅能顯著提升汽車的動(dòng)力性能和續(xù)航里程,發(fā)熱所帶來的安全隱患也相對(duì)更小,因此現(xiàn)在大多數(shù)廠商更愿意通過提高電壓來實(shí)現(xiàn)大功率的需求。
當(dāng)前,奔馳、寶馬、保時(shí)捷、大眾等車企都采用了高電壓的平臺(tái),國(guó)內(nèi)的主流新勢(shì)力、龍頭車企也在大功率快充和800V賽道上明顯發(fā)力。2021年開始,各大主流整車廠紛紛開始布局超級(jí)快充樁,行業(yè)預(yù)測(cè),未來一段時(shí)間內(nèi)750V的充電樁將成為主力,到2025年可以完成750V樁到1000V樁的高壓化;相關(guān)調(diào)研的數(shù)據(jù)也顯示,超87%用戶傾向選擇120kW及以上的大功率充電樁。
無論是從充電設(shè)施布局還是用戶需求來看,不久后將有更多的量產(chǎn)車型應(yīng)用高壓快充技術(shù)。不過,在新能源汽車逐漸“高壓化”的過程中,仍有許多高壓生態(tài)、高壓技術(shù)方面的問題亟待解決。
攻克技術(shù)難題 推動(dòng)高壓系統(tǒng)落地
一項(xiàng)新技術(shù)的落地、普及顯然會(huì)存在各種挑戰(zhàn),其中首當(dāng)其沖的就是資源方面的問題。高壓零件需進(jìn)行高電壓升級(jí),需要資源保障,比如僅是高壓電驅(qū)對(duì)SiC材料的需求就大大增加;基礎(chǔ)設(shè)施方面涉及到“樁等車還是車等樁”的問題,快充樁與電網(wǎng)的建設(shè)需要同步跟進(jìn)。
此外,高電壓也帶來帶來新的技術(shù)難題。為實(shí)現(xiàn)升高電壓,高壓架構(gòu)中的電池有更多串聯(lián)個(gè)數(shù),這就增加了電池管理與均衡的難度;另外,高壓波動(dòng)對(duì)于器件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐壓都是一大挑戰(zhàn),電機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、材料性能都需要優(yōu)化?;诂F(xiàn)有低電壓平臺(tái)進(jìn)行技術(shù)拓展、模塊化開發(fā),仍有著諸多難題需要攻克。

圖片來源:東風(fēng)汽車官網(wǎng)
東風(fēng)汽車將800V高壓系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)概括為高壓平臺(tái)的集成匹配、高壓電驅(qū)動(dòng)開發(fā)和高壓電池包開發(fā)三大方向。
800V高壓系統(tǒng)的典型特征在于電壓平臺(tái),充電電壓的提升直接推動(dòng)了400V電壓平臺(tái)向800V平臺(tái)轉(zhuǎn)變。在400V邁向800V的過渡時(shí)期,平臺(tái)的兼容性是研發(fā)時(shí)需納入考量的重要因素。為了兼容400V充電樁,主流800V架構(gòu)升壓充電方式主要有以下兩種:升壓BOOST,即直流車載充電機(jī)將電壓升至800V進(jìn)行充電;另一種是電機(jī)電控升壓,利用電機(jī)中的電感進(jìn)行儲(chǔ)能、充電。