大家都知道啊,目前主流的電動(dòng)車快充平臺(tái)電壓多為400伏,跟現(xiàn)在燃油車加一次油時(shí)間為5分鐘相比,在這種400伏的電壓平臺(tái)下,快充至少也要60分鐘,所以補(bǔ)能焦慮已經(jīng)成為當(dāng)前電動(dòng)車的最大痛點(diǎn)。要想縮短充電時(shí)間,就要增大充電功率,而充電功率又是由電壓和電流共同決定。所以想要縮短充電時(shí)間,有兩種方法,一種是加大充電電流,一種是提高充電電壓。
目前使用大電流快充方式的主要是特斯拉,特斯拉V3超充站最大充電功率為250千瓦,峰值電流大小達(dá)600安。然而使用大電流充電將導(dǎo)致產(chǎn)熱量過高,直接帶來的兩個(gè)后果就是能量損失嚴(yán)重,轉(zhuǎn)化效率低,熱管理系統(tǒng)造成的負(fù)擔(dān)較大。由于大電流快充方式的劣勢(shì)明顯,所以目前市面上采用大電壓技術(shù)路徑的公司,要多于大電流技術(shù)路徑的公司。
我們都知道燃油車48伏的車載電壓就算是頂天了,但是對(duì)于三電系統(tǒng)的電動(dòng)車來說,48伏遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用,光一個(gè)電池的電壓就超百伏了,其他電驅(qū)動(dòng)、空調(diào)等亂七八糟的東西算下來,至少也得250伏的電壓才能勉強(qiáng)維持系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。目前國內(nèi)熱銷車型的電壓平臺(tái),普遍停留在400-600伏之間,為了進(jìn)一步降低成本、縮短充電時(shí)間,保時(shí)捷在2019年率先推出第一臺(tái)800伏快充量產(chǎn)車型Taycan,最大充電功率可達(dá)350千瓦。在理想狀態(tài)下,800伏高壓平臺(tái)下的充電時(shí)間,相比400伏可節(jié)約一半的時(shí)間,補(bǔ)能效率翻倍提升,10分鐘可充電200-400公里,這種感覺和加油非常相近。
不過從現(xiàn)在的400伏平臺(tái)升級(jí)為800伏平臺(tái),是一個(gè)牽一發(fā)而動(dòng)全身的系統(tǒng)工程,因?yàn)殡妷浩脚_(tái)的升高,意味著電動(dòng)汽車上適配于400伏高壓系統(tǒng)的配件幾乎都要更換。核心三電系統(tǒng)以及空調(diào)壓縮機(jī)、DC-DC直流轉(zhuǎn)換器、OBC車載充電機(jī)等部件,都要能在800伏的電壓下正常工作,這對(duì)于核心三電技術(shù)以及功率器件的耐壓、損耗、抗熱的要求會(huì)更高。
而保時(shí)捷Taycan之所以能從400伏平臺(tái)順利提升到800伏平臺(tái),有兩家中國公司在核心零部件的供應(yīng)上,起了至關(guān)重要的作用,其中一家就是均勝電子。2008年的國際金融危機(jī),讓德國老牌汽車電子廠商普瑞陷入困境,不得不掛牌出售。這時(shí)候來自中國的均勝電子幾乎傾其所有,收購了這家年?duì)I收3億歐元的德國公司。這是當(dāng)時(shí)中國企業(yè)最大的一起汽車電子國際收購案例,被業(yè)內(nèi)稱為蛇吞象。從那時(shí)起,擁有中國血統(tǒng)的普瑞公司一路高歌猛進(jìn),10年間,年銷售收入從完成并購當(dāng)年的3.6億歐元增至15億歐元。隨后普瑞和瑞士Brusa電子公司,共同研發(fā)出全球首款高壓快充技術(shù)和DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器,之后便搭載在了保時(shí)捷首款純電動(dòng)車型Taycan上。
所謂DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器,也就是說把電壓從800伏,轉(zhuǎn)化為400伏、48伏和12伏,比如說空調(diào)壓縮機(jī)是400V的,我就需要用這個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器把它從800伏降壓到400伏。如果你發(fā)現(xiàn)你電動(dòng)車的電池、電機(jī)、電控等全系主要部件,都是800伏高壓的話,是不需要通過DC/DC轉(zhuǎn)換器來降壓的。
普瑞研發(fā)的另外一個(gè)核心部件是高壓升壓器,該部件的主要作用是提高充電樁電壓,具體什么意思呢?大家都知道現(xiàn)在市面上的充電樁大多都是400伏的,800伏電壓平臺(tái)的車型過去之后是無法充電的,所以這時(shí)候普瑞的高壓升壓器就派上用場(chǎng)了,裝上它就可以讓800伏電壓平臺(tái)的車型,在400伏充電樁充電。
除了均勝電子旗下的普瑞,還有一家中國廠商給保時(shí)捷和瑪莎拉蒂,批量供應(yīng)全球第一個(gè)22千瓦的800伏高功率車載充電機(jī),充電時(shí)間可以縮短到現(xiàn)有產(chǎn)品的1/7,這家中國公司就是得潤電子。所謂車載充電機(jī),就是將充電樁的交流電轉(zhuǎn)換成直流電,進(jìn)而通過分線盒給電動(dòng)車電池充電。比如說目前國內(nèi)電動(dòng)汽車充電樁總量中主要占據(jù)大頭的是交流充電樁,主要用在公共停車場(chǎng)、大型購物中心和社區(qū)車庫中。使用交流充電樁充電時(shí),需先通過車載充電機(jī)將電網(wǎng)的交流電進(jìn)行變壓和整流,轉(zhuǎn)換為直流電后對(duì)汽車電池充電,主要是起到一個(gè)保護(hù)的作用。
在保時(shí)捷的帶領(lǐng)下,超級(jí)快充的時(shí)代拉開序幕。汽車公司紛紛下場(chǎng)800V平臺(tái),比如說特斯拉2023年將在賽博皮卡和電動(dòng)卡車兩款未來量產(chǎn)車型上,搭載800伏高壓電器架構(gòu),至于model 3和model Y將暫不考慮800伏高壓電器架構(gòu),那為什么不考慮呢?因?yàn)樘厮估X得自己的V3超級(jí)充電樁,充電5分鐘,續(xù)航120公里的效能,已經(jīng)可以緩解特斯拉車主的充電焦慮了。
再來看看比亞迪,e平臺(tái)旗下車型很早就有600伏的功底,唐dmi更是達(dá)到了700伏,所以后面的800伏甚至1000伏都是水到渠成的事情,去年在e平臺(tái)3.0上導(dǎo)入800伏高壓技術(shù),已經(jīng)搭載該技術(shù)的首款車型海豹,可實(shí)現(xiàn)充電5分鐘,續(xù)航150公里,且完全兼容當(dāng)前所有公共充電樁,此話怎講呢?
回憶一下我剛才講過的均勝電子旗下普瑞的高壓升壓器,現(xiàn)在市面上的充電樁大多都是400伏的,如果要給這臺(tái)800伏電壓平臺(tái)的海豹充電,用普瑞的高壓升壓器就可以實(shí)現(xiàn)。但是比亞迪不走尋常路,另辟蹊徑,利用自己對(duì)三電技術(shù)深刻的理解和掌握,開發(fā)出了全球首創(chuàng)的電驅(qū)升壓充電技術(shù) 。簡單點(diǎn)說就是將驅(qū)動(dòng)模塊和充電模塊深度集成,讓驅(qū)動(dòng)模塊的大功率元器件參與到充電過程中,達(dá)到高于電池包的可充電壓,最終實(shí)現(xiàn)低壓充電樁為高壓電池充電,也就是說當(dāng)前所有的公共充電樁都可以為海豹充電,這是特斯拉等其它品牌電動(dòng)車沒有的優(yōu)勢(shì)。
不過對(duì)于車企來說,從400伏到800伏的躍遷是一項(xiàng)浩大的工程,需要車企、充電樁、電池企業(yè)對(duì)電芯、各種高壓部件和充電網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí),因?yàn)檎嚦杀镜奶岣撸?00伏部件在應(yīng)用初期更適用于高端轎跑或SUV,中低端車型在較長時(shí)間內(nèi)采用400伏電壓平臺(tái)仍將是較為經(jīng)濟(jì)的選擇。到2030年左右,800V平臺(tái)架構(gòu)將成為主導(dǎo)技術(shù),如果充電時(shí)間足夠快,“電動(dòng)汽車就不需要1,000公里的續(xù)航里程,到時(shí)候動(dòng)力電池可以做得更小,整體重量更輕。寫自公號(hào)(工業(yè)科技控)
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