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电动汽车为什么要上800V？

2024-02-26 09:08:21·  来源：汽车测试网  
　

随着电动汽车行业的迅速发展，800V高压平台系统与碳化硅(SiC)功率元件的结合被视为一对“绝配”，预计将在未来几年随着800V平台的大规模应用而迎来快速爆发阶段。这种技术的进步不仅象征着电动汽车性能的显著提升，也代表了对高效能源利用和快速充电需求的响应。


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为什么选择800V高压平台？


对于电动汽车来说，实现“充电5分钟，续航200公里”的目标是许多厂家和车主的共同愿景。为了达到这一效果，主要需要解决两个问题：一是显著提升充电性能，加快电池的充电速度；二是提高整车的运行效率，以相同的电量实现更长的续航里程。


从物理学角度简单解析，提升功率(P)可以通过增加电流(I)或电压(U)来实现（即P=UI）。然而，大电流会导致充电设备如充电枪、线缆及动力电池的核心部件产生高热损失，限制了提高电流的可能性。因此，提升电压成为更为可行的方案。在维持系统电流不变的情况下，提高系统电压能够使得充电功率翻倍，从而显著缩短充电时间，同时由于电压增高，实际使用的电流可以降低，这意味着可以使用更细的导线，从而减少导线的电阻热损耗。


成本问题与800V平台的挑战


800V高压平台的采用不仅意味着充电速度的提升和续航能力的增加，也带来了对高压元器件标准的提升需求。特别是，这将需要从传统的IGBT器件转向SiC材料的MOSFET器件，这一转变显著提高了成本。然而，整车成本的考量并非单一聚焦于功率器件，更重要的是整车成本的整体变化。这就要求在SiC带来的成本节约与其本身成本之间找到平衡。


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特斯拉是采用SiC技术的先行者，通过将Model 3的IGBT模块替换为碳化硅模块，实现了系统效率的提升和开关损耗的显著降低。虽然SiC模块的成本更高，但整车效率的提升意味着可以降低电池装机量，从而在一定程度上抵消了成本增加。此外，保时捷在其全电动Taycan跑车中安装800V系统，开启了电动汽车800V高压架构的竞赛，尽管这也带来了显著的成本挑战。


基础设施的挑战和解决方案


800V高压平台的推广不仅仅是技术升级的问题，还面临着“先有鸡还是先有蛋”的困境——即在没有配套基础设施的情况下，高电压平台产品的推出可能会使用户面临充电难题。这要求对现有充电桩进行升级，同时考虑到极高的充电功率对电网的影响，还需要电网基础设施的支持和改进。


未来展望


尽管面临诸多挑战，800V高压平台及SiC技术的结合仍被看作是电动汽车行业未来发展的重要方向。随着技术的成熟、成本的降低以及配套基础设施的完善，这一技术组合有望实现电动汽车行业的跨越式发展，为消费者带来更快充电、更远续航、更高效能的驾驶体验。此外，这也将促使电动汽车制造商、零部件供应商、充电设施提供商以及电网运营商之间形成新的合作模式，共同推动电动汽车行业的持续健康发展。

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