800V似乎成了眼下电动车的最热风口之一,玩纯电的小鹏在做,整换电的蔚来,干增程的理想也在做;超豪华品牌的保时捷在做,走量的现代、起亚,以及一众中国车企也在做。其实这就和智能手机一样,超充最终打败了统一标准的“万能充”,弱化了移动电源的必要性,成为了手机功能的必需品。回到新能源汽车这里也是一样,眼下没有800V技术做宣传,似乎都不好意思跟别人打招呼。但即便是有了800V,就能说效果都一样吗?铺天盖地的800V宣传背后,有啥坑呢?
我们还是从超充领域走得更远的智能手机来切入。一般在手机宣传中,我们听得比较多的都是多少W快充,即功率大小;而汽车则是宣传多少V,即电压大小。为什么都忽视三角关系中电流的存在呢?因为无论是智能手机还是电动汽车,其背后的技术逻辑是类似的,因为在手机快充中,基本也是以提升电压为主。比如我们最熟悉的所谓不伤电池的5V 1A,再到如今的“慢充”5V 3A(15W),以及主流快充20V 3.25A(65W)。在提升功率的大前提下,提升电流的负担太大,而提升电压不仅能够提升功率,还能提升整体效率。
不过就像手机一样,一般只要极限充电功率超过45W,都能称得上是拥有快充,但超过65W,甚至是100W的快充手机也并非没有。对电动车而言,一般电压系统在230V-450V之间,就能称之为400V系统。而800V的宽容度更大,一般在550V-930V之间,都可以称自己为800V系统。于是,理论上便会出现很滑稽的一幕。在成熟技术下,能够跑满450V的电动车,与电压架构在600V左右的新产品相比,其宣传口径却差了一倍。
不过这一点很好区分,只要像燃油车那样,找到车辆的铭牌(一般在B柱下方),查看动力电池额定电压即可。这也算为后面的内容挖个坑,因为无论整体电压平台要做到何种效果,其动力电池的额定电压都是最具有参考价值的数据(一般均充电压会稍高于动力电池额定电压)。毕竟,满足动力电池的充电效率,是800V架构的最大目的。
但这依旧不是今天要说的核心,因为即便是电压跑不满所谓的800V,也并不代表整体功率一定更低,这也是电动车与智能手机的差异。由于在整体功率的量级上,电动车要高出智能手机太多维度,所以电压与电流的些许差别,在最终的功率表现上就会带来很大的变化。而在电压逊色的情况下,更大的电流,依旧可以满足快充的效果。比如保时捷的800V方案,其最大电流为350A,能够实现300kW的充电功率。而采用高电流路线的特斯拉,其V3超充桩峰值电流能够达到600A水准,在400V架构体系下,依旧可以实现250kW的最大充电功率。
总的来说,电压跑不跑得满800V,并不很重要,重点在最终的功率是否能够提升。那么所谓800V架构的大坑在哪呢?这个大坑不在电压数值上,而在于车企是如何达到这个电压的。毕竟,只要电压能够进入800V俱乐部,至少听起来大家就都是平起平坐的了。至于怎样做到,以及“抄近路、走捷径”的后果,似乎就显得不那么重要了。但事实果真如此吗?
我们先看看足工足料的800V架构到底是怎么来的。除了为了满足补能效率,而必须升级为800V级别高压工况下工作的动力电池之外。包括电控、逆变器、OBC系统等等,都需要替换为碳化硅芯片。此外,电机、空调压缩机、加热器等零部件,也都需要耐高压升级。只不过在具体落地时,由于要兼容当下更多还停留在400V电压级别的充电桩设施,所谓“全800V”架构还有些许差异。但这并不妨碍在成本与结构布局方面,这一方案仍然是最昂贵的存在。
那么想要既满足800V电压标准又能省钱、省事,只在核心部件上升级800V,就成为一个好办法。具体来说,只要在动力电池这一核心目的地方面满足800V标准,基本就可以实现快充目的。至于其它的电机、电控等零部件,仍然使用原来的400V标准产品就好,成本也就控制下来了。但这样一来,高压输入低压输出的状态,就意味着这些零部件都需要通过转换器进行降压才能正产工作。然而这样一来整个能量的传递损耗也随之加大,导致快速补能之后,也在快速流失,堪比一边蓄水一边放水的游泳池。更何况,400V与800V混搭的结构,虽然更大限度的保留了原来车辆的设计结构与规格,但混搭的安全风险也是并存的。
但这还不算最骚气的操作,因为强如保时捷,在最开始开辟800V技术路线的时候,也由于配套零部件的匮乏,导致空调系统需要暂时委屈一下,运用400V技术下的旧货。真正把省钱还要上800V玩明白的,是整套零部件,包括动力电池在内,都延续400V架构,这样几乎可以做到不跟碳化硅这一成本杀手打交道。至于怎么实现800V规格的噱头,则通过串联两个400V标注的动力电池实现所谓的800V规格水准的充电电压。这种通过多块电池在充放电时采用串并联形式的快充办法,在智能手机领域也有应用。但在汽车,由于电池组BMS的压力,以及超高压带来的效率差异对比智能手机电池都是指数级提升。所以无论是从效率考虑,还是从安全性来说,这种所谓的低成本800V架构,并不可取。
当然,800V架构也并非是只花钱不省钱。由于高压一定程度上释放了高电流的压力,所以无论是电动车本身,还是配套的充电桩设施,在配电系统与线束规格上,也能适当减轻成本压力。只不过相比较新的半导体材料,以及整车绝缘部分,高压零部件开发与供应等等,想要满足满血版800V架构的落地,无论在车辆开发与量产,还是基础设施的投入上,都需要更多成本支撑。但这也并不是通过“旁门左道”实现所谓800V架构的理由。虽然短时间内,新的元器件、高压电气设备、半导体成本压力,甚至是技术磨合与稳定性上,都会面临挑战。但在安全的前提下,实现更高效率,本就是新能源汽车推广800V架构的根本目标。自然也就容不得在这个大前提下,还在技术上开倒车的行为。
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