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800V整车电压平台有望破解电动汽车续航焦虑

时间:2023-06-07   访问量:1137

       现阶段,新能源汽车续航里程已经接近甚至超过传统燃油车。不过,电动车用户普遍存在电动车续航焦虑症:充电难、充电慢。

  据《证券日报》记者了解,目前在充电端,以蔚来为代表的换电模式,以特斯拉为代表的高电流模式,以及以传统高端OEM车型为代表的800V整车电压平台模式,成为最主流的三个充电竞争路线。其中800V高压超快充被业内普遍认为是最理想的技术路径和解决方案。

  “整车选择高压架构是实现超级快充的必经之路,800V左右的高压在当前可支撑实现2C快充。”华为数字能源技术有限公司智能电动领域副总裁彭鹏告诉记者,对于一辆搭载100kWh电量的电动汽车而言,在当前400V电压平台、250A电流下,需要30分钟才能充电30%至80%,而如果电压提升到800V左右,15分钟能实现电池充满,达到4C的效率,基本上能满足现阶段消费者的快充需求。

  巨湾技研首席科学家毛文峰对《证券日报》记者表示,800V整车电压平台是发展趋势,目前主要还是受限于成本,这一块的工作更多的还是需要主机厂去推动。但从长期发展来看,如果800V整车电压平台能达到批量量产,成本将不升反降。

  主流车企800V高压超快充

  进入快速放量期

  当前,新能源汽车企业端和使用端均出现了一系列怪象。一方面,新发布的纯电车型工况下续航普遍超过600公里,甚至直逼1000公里,已超越传统燃油车行驶里程;另一方面,电动车用户的里程焦虑并未得到完全缓解,充电排队、高速“趴窝”的事例时常上演。

  “里程焦虑是续航里程和补能效率综合作用的结果,缓解里程焦虑需要解决两个问题:一是是动力电池的重量和体积最好能与油箱一样小而轻,即能量密度的问题;二是缩短补能时间,也就是充电的速度要跟加油一样快。”巨湾技研总裁裴锋对记者表示。

  据记者了解,提高充电功率有提升充电电流和提高充电电压两条技术路线。采用大电流的方式会大幅增加充电过程中的热量,对热管理要求较高,同时需要对各个电池分区同时充电,技术难度和推广成本都相对较高,主要被特斯拉使用。

  国内外目前常见的充电平台,基本都是采用了低电流、高电压的方式。其优点在于,除了可以有效降低发热现象外,还能进一步缩减线束的横截面积,减少重量,节省车内空间。随着SiC(碳化硅)产能的持续扩张以及全球首个800V高压平台车型保时捷Taycan正式推出,高压快充路线受到越来越多主机厂的青睐。从现代、起亚等国际车企巨头到比亚迪、长城、广汽、小鹏等国内主机厂,已经相继推出或计划推出800V平台。公开资料显示,目前全球已推出或确定推出800V系统的汽车品牌多达20多家。

  “众多车企都在抓紧布局,剑指电动车最后一个痛点,行业超级快充趋势已经确立。类比手机补能发展历程,超级快充或将成为电动车补能主流解决方案。”在中国新能源汽车产业创新联盟理事高云鹏看来,高电压和高电流路线只是在某一时间段内相对的概念,两种模式的本质都是为了增大充电功率。高电压模式相较高电流模式,具有高效充电区间更大、充电功率天花板较高、技术难度更低等优势,有望成为现阶段快充主流路线。

  根据民生证券测算,2025年国内搭载800V高压架构的新能源汽车预计为99.9万辆,3年CAGR(复合年均增长率)达270.9%;全球搭载800V高压架构的新能源汽车预计达215.3万辆,3年CAGR达189.2%,届时800V行业市场规模有望达到324亿元;2030年这一数字或将摸高至878亿元。

  高压超快充规模化应用

  产业链生态发展是关键

  不过,巨大的市场空间背后,800V高压超快充的规模化应用依然面临着技术、标准、成本和商业化等诸多挑战。首先,整车应用高压系统需要提升制造成本,采用更贵的半导体材料比如SiC、GaN等,衍生出来的成本分摊、充电计费等问题仍有待商榷和解决。

 “800V的电池需要更小的电芯,电池成本会更高。这个成本问题如何去解决,目前业内还没能给出答案。”蔚来汽车CEO李斌对《证券日报》记者表示,“长期来看,800V会是电池产业重塑的机会,但至少目前还没有哪家公司能够将800V的成本降低到和现在400V接近或略高的水平。”

  不过,800V高压超快充还存在一些应用难题,比如基建配电容量和高峰分流问题。众所周知,配电网存在容量上限,一个区域内用电器越多,占用功率就越多,容量就会越紧张。800V高压超快充作为一个超大功率且不定时用电的存在,意味着配电网需要全天预留大容量,这势必会挤占其他用户的容量。

  中国电动汽车充电基础设施促进联盟信息部主任仝宗旗表示:“按照规划,到2025年全国新能源汽车保有量将达到2000万辆至2500万辆,假设10%的车辆在同一时段进行快充,对电网的要求就会非常高。”

  需要指出的是,充电桩的功率并不代表用户使用场景下的真实功率,而是取决于电网容量。这意味着,在等量的电网容量下,如果充电的用户足够多,功率就会被均分从而达不到车企宣传的功率。此外,车企在宣传的时候存在很多似是而非的描述,比如4C(四分之一个小时充满)充电,实际补能过程中难以做到全程稳定峰值输出。

  针对上述难题,充电站和储能的结合或成为趋势性最优解。据悉,小鹏新一代800V超充站就配备储能技术,以使得车辆超充与电网容量解耦,其单个充电站储存的电量,最多可以支持30辆车充电;广汽埃安在超充站中采用了光伏发电+智慧储能的组合;特拉斯的部分超充站亦配备了太阳能电池板顶棚和特斯拉电池储能设备Powerwall。

  蜂巢能源董事长兼首席执行官杨红新认为,对新能源汽车发展而言,打造配套生态很重要。要想实现快充平台的普及,电池匹配、快充网络等产业链上下游的跟进都是必要的。

 “800V超快充下,动力电池需要兼顾高能量密度和高功率密度,电芯一致性要求亦更高,对材料、电池结构和生产工艺的挑战极大。”杨红新表示,车端800V平台要发挥出其效用,仍有待相关产业链、新能源汽车生态的进一步发展。

         来源:证券日报 

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