实际上快充与800V没有直接联系,主要是电芯的充电倍率更高了,允许更大的功率充电,这本身和800V无关,就像特斯拉同样400V平台,但采用大电流的形式也可以实现超级快充一样。但800V却是为实现大功率充电提供了很好的基础,因为同样要实现360kW充电功率的时候,800V理论只需要450A电流,如果是400V则需要900A电流 ,900A在目前技术条件下对乘用车来说几乎不可能。所以把800V和超级快充联系在一起更合理,叫做800V超级快充技术平台。
目前预计能实现大功率快充的高压系统架构共有三类,全系高压有望成为主流:
(1)全系高压,即800V 动力电池+800V 电机、电控+800V OBC、DC/DC、PDU+800V 空调、PTC。
优势:能量转化率高,例如电驱动系统的能量转化率为90%,DC/DC 的能量转化率为92%,如果全系高压则不需要通过DC/DC 来降压,体系能量转化率为90%,如果通过DC/DC 降压,则体系能量转化率为90%×92%=82.8%。
劣势:该架构不仅对电池系统要求很高,电控、OBC、DC/DC 中功率器件需要由Si 基IGBT 替换成SiC MOSFET,电机、压缩机、PTC 等均需要提升耐压性能,短期车端成本提升较高,但长期来看,产业链成熟以及规模效应具备之后,部分零部件体积减小,能效提升,整车成本会下降。
(2)部分高压,即800V 电池+400V 电机、电控+400V OBC、DC/DC、PDU +400V 空调、PTC。
优势:基本沿用现有架构,仅升级动力电池,车端改造费用较小,短期有较大实用性。
劣势:多处使用DC/DC 降压,能量损失较大。
(3)全部低压架构,即400V 电池(充电串联800V,放电并联400V)+400V 电机、电控+400V OBC、DC/DC、PDU +400V 空调、PTC。
优势:车端改造小,电池仅需改造BMS 即可。
劣势:串联增多,电池成本增加,沿用原有动力电池,对充电效率的提升有限。
800V平台落地情况如何?
1、车企层面
2019 年保时捷的Taycan全球首次推出800V高电压电气架构,搭载800V直流快充系统并支持350kw大功率快充。而进入2021年后高压快充路线受到越来越多主机厂的青睐,先是现代、起亚等国际巨头发布800V平台,之后比亚迪、长城、广汽、小鹏等国内主机厂也相继推出或计划推出800V平台,高压快充体验将会成为电动车市场差异化体验的重要标准。
2、政府和行业层面
大功率充电是提升充电效率的重要路径。全球多个国家均提出了提升充电功率的规划,众多企业积极研发和建设大功率充电设施。据EVICPA统计,2016-2019年,中国新增公共直流充电桩的平均功率不断上升,由69.2kW上升至115.8kW。