深评:800V高压平台能根治补能焦虑吗?

每逢节假日的扎堆出行时,排队充电的糟糕体验总会引来电动车用户的连连吐槽。电动车的增加续航里程,仅仅是降低了用户补能焦虑的频次,提升充电效率、缩短单次补能时间,或许才是更治本的药方。

业内在寻求更快速的充电路径时,800V高压平台技术逐渐冒尖。目前车企普遍应用的是400V高压平台,为了进一步向传统车加油时间看齐,业内寄望于把电压平台提升到800V甚至更高水平,达到更快的充电功率,只需几分钟就可以迅速补能。

保时捷Taycan是第一台量产的800V架构电动车,同一个超快充阵营(Ionity)的欧美车企也有相应800V产品规划。国内开花更多,比亚迪、广汽埃安、华为、极氪、极星、小鹏、岚图、理想等都在打造高压平台。

华为研究显示,采用了800V高压模式的快充支持更长时间的快充,而低压大电流模式仅能在10%-20%SOC进行最大功率充电。

为了达到更高的充电功率,需要车企对高压零部件的绝缘、耐压等级,铜排的载流、耐高温能力设计等进行调整。电芯和电池系统需支持快充,电池系统内的电连接散热也需要进一步考虑。

车企打造800V高压平台的出路,都是在IGBT上做文章,用碳化硅器件来替代目前的硅基IGBT。特斯拉早在2018年就在Model3的电机控制器上使用了SiC模块,促使车用半导体材料由硅转向SiC。

目前,SiC供应处于初步成熟阶段,主要的供应商包括意法半导体(ST)、Cree、罗姆、英飞凌和安森美。全球SiC晶圆年产能为40-60万片。

车企加速开发大功率快充,在逆变器中采用SiC功率模块只是车用SiC器件的起步。SiC的供应将成为强需求。SiC面临巨大的产能缺口,产能完全拉起来要到2024年左右。

今年估计有100万辆纯电动汽车采用了SiC逆变器,其中特斯拉占最大头。只有实现稳定的SiC供应,才能保障800V车型的规模上量。

Cree计划2019-2024年投资7.2亿美元将SiC材料及晶圆产能扩充30倍;罗姆计划2024财年将SiC生产能力将提升5倍以上。

到2023年,SiC的供应量将会爆发。与之适配的高压大功率充电桩的数量也将联动增长。2021年业内预计将铺设3000+超快充电桩,到2023年数量扩充至10000+。

到充电桩这一端,资源的调动,对电源建设、配电网、电网运行控制等带来了新的挑战。国内市场上已有的直流快充设施,大部分功率介于60kW-150kW。

理想汽车创始人李想评论到,特斯拉“销量碾压”的核心原因在于充电体系的带动。小鹏汽车提出了自建480kW高压超充桩的计划,把800V快充和储能系统相结合考虑,是一个非常有价值的事情。

未来自营充电桩会走向开放,促进电动汽车行业共同发展。任何一项革命性技术的落地都需要环境协同完成。

Summary: SiC供应处于初步成熟阶段,面临巨大的产能缺口;SiC的供应将成为强需求;Cree和罗姆将扩充SiC产能;2023年SiC供应量将会爆发;小鹏汽车计划自建480kW高压超充桩。

对于电动汽车行业而言,高压快充技术无疑是未来发展的趋势。这种技术可以将用户充电时间从数小时缩短至不到一小时,极大地提升了电动汽车的实用性和可靠性。因此,越来越多的车企和桩企开始将高压快充技术作为重要的技术发展方向。

然而,仅有高压快充还不足以让电动汽车行业大步向前。首先,高压快充技术本身也存在缺陷,比如充电速度过快可能会对电池寿命产生影响。其次,快充站的建设和规划也需要更多的思考和投入,包括充电站密度、充电桩的数量和分布、充电规范等等。

同时,高压车型的推广也需要更多的工作和努力。除了提升充电速度和充电体验外,车企还需要在车辆的性能、驾驶感受、舒适性等方面进行差异化升级,让消费者更容易接受和选择高压车型。

反之,高压车型如果无法在快充上为用户带来更优的使用体验,缺乏高于普通电动汽车的差异化属性,也就难以走进私人消费者心中。车企、桩企和供应商企业应联动起来,共同铺建车上车下的高压化生态,才能推动电动汽车加快进入大功率快充时代的步伐。

综上所述,高压快充技术虽然是电动汽车行业未来发展的趋势,但是需要克服技术缺陷、加大建设和规划、提升车辆的差异化属性等多方面努力。只有多方联动、共同铺设高压化生态,才能推动电动汽车步入更快、更可靠的充电时代,实现行业的可持续发展。