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        全域800V架構:在行業亂象的荊棘中的花朵

        作者: 時間:2025-05-21 來源:EEPW 收藏


        本文引用地址:http://www.104case.com/article/202505/470692.htm

        在燃油車時代,加滿油箱只需5分鐘;而在電動車領域,全域800V高壓架構正讓這個理想照進現實。這項看似簡單的電壓升級,實則是電氣工程領域的系統性革新—— 它將傳統400V系統的電壓翻倍,通過碳化硅(SiC)功率器件重構電驅系統,讓電流在更細的線纜中以更小的損耗疾馳。

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        提到最早的,應該是由2019年由保時捷推出的電動轎跑Taycan,其首次將800V技術帶入量產車,實現了22.5分鐘充滿80%電量的突破。說到這里,應該會有讀者認為,為什么不是比亞迪呢?比亞迪在2015年就發布了自己的的量產車型,這不是比保時捷要早得多?我們先按下不表,文章的后面會給出筆者的觀點。

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        從充電角度看,功率=電壓×電流(P=UI),提高電壓能在電流不變的情況下增加充電功率,實現更快充電。像上文提到的保時捷Taycan,憑借,僅需22.5分鐘就能將93.4kWh電池從5%充到80%,即使放到今天,其充電速度依舊名列前茅。對比大電流快充方案,高壓快充更具優勢。因為金屬導體發熱功率=電流的平方×電阻(P=I2R),大電流會導致電池和線束發熱量劇增,增加熱失控風險,而提高電壓則可避免此問題,既保障了充電安全,又提升了效率。

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        在電機設計上,高壓平臺同樣大有裨益。比亞迪研究發現,同等功率下,高壓平臺電機體積更小,功率密度更高。這意味著在滿足動力需求的同時,可降低成本,優化車內空間布局。此外,高壓系統還能降低電流需求,進而減少電池和線束的發熱量,降低電損和熱管理成本。并且,電流減小后,導線可更細,線束布置更方便、成本更低,這對于車輛整體設計和生產都有積極意義。

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        新能源汽車發展初期,受限于電池能量密度和充電設施,400V架構足以滿足需求。但隨著技術進步和消費者期望的提升,市場對電動車提出了更高要求。

        中國市場BEV車型電壓結構

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        消費者渴望更長續航和更快充電速度,以解決 “里程焦慮”問題,這對電池和充電技術提出了挑戰。而800V架構恰好能在提升充電功率的同時,避免大電流帶來的熱和電損問題,成為理想解決方案。車企為了在競爭中脫穎而出,也積極采用800V架構,以提升產品性能和吸引力。保時捷 Taycan 作為首款 全域800V高壓純電車型,其成功讓行業看到了全域800V架構的潛力,推動了該技術在高端市場的應用。

        2010-2030中國新能源汽車高壓架構與充電倍率

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        也就正是因為消費者對于800V架構平臺的需求,但好巧不巧行業內對于800V架構沒有一個統一的標準,直接導致了我們今天新能源汽車市場上的800V架構亂象。下面,筆者就來嘗試分析一下我們開篇的疑問,為什么2015年的比亞迪不能算首款800V架構量產車呢?

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        800V架構對于消費者來說,最直觀的體驗就是充電速度的提升,因此,有些車企會在營銷時估計混淆電壓和充電速度的關系,直接用“充電截止電壓”來說事,這就更有利于向800V靠攏。這里是就要提到早期的比亞迪了,在2015年的宣傳中,比亞迪就是用2015款秦EV的充電截止電壓能達到752.4V,2015款唐DM能達到820V作為標定來劃定自己是800V架構的。

        為什么不能這樣呢?因為在筆者看來,充電截止電壓的參考價值確實有限。充電截止電壓雖數值高,但在達到此電壓時,充電功率已接近最低值,此時電池基本充滿,剩余充電量極少,繼續充電時間很短且功率低,所以單純看數值意義不大。

        由于比亞迪刀片電池的電流局限性,盡管已達到800V標準,但充電倍率只有1.5C,與現在一些“真800V”車型相比,后者的充電效率能達到4.5 C, 最高充電功率500kW,是刀片電池的3倍。所謂的800V架構,而充電效率絲毫沒有提升,是不是不能算是真正的800V呢?

        也不單單是比亞迪,由于上文說過800V這個概念整個行業目前都沒有明確標準,因此,各個車企都是“八仙過海,各顯其能”。

        既然充電速度是消費者對于800V平臺最直觀的感受,那就只在這個指標發力就好了,就比如基于400V平臺的電動悍馬HUMMER EV,其搭載的動力電池具備一項獨特功能,能夠地在400V和800V之間切換。當車輛接入800V超充充電樁進行充電時,電池組會自動切換到串聯模式,使充電電壓提升至800V,由此提高充電功率,縮短充電時間,實現更高效的能量補充。

        而在正常驅動車輛行駛時,電池組又會切換回并聯模式,向電機輸出400 V 的穩定電壓,確保車輛動力系統的正常運行。但你能說它是800V架構的車輛嗎?顯然不能。

        前面談到了這么多800V架構的“亂象”,本質原因就是一個:沒有通用的行業標準,因此各家的“800V”也是魚龍混雜。在這里筆者也想給自己心中的800V架構,擬定一個標準:首先,一定是要全域800V架構,也就是三電、空調壓縮機、DCDC(直流變壓器)、OBC(車載充電機)等高壓系統部件全域都使用碳化硅,最大電壓也要超過800V。其次,就是充電速度一定要大于4C。

        縱觀目前的新能源汽車市場,無論行業標準是否模糊,如今的新車都有越來越快的充電效率、更低的電耗和更好的安全性,都是全域800V架構正在逐步在“黑暗中”默默革新新能源汽車市場的證據。隨著國內汽車行業的競爭加劇,真正符合普遍共識標準的800V架構正在引領技術革命。

        蓋世汽車研究院乘用車電氣化配置數據庫顯示,2022年,800V高壓細分市場中,價格在25~30萬的車型占比最高,達到55%;2023年,40~50 萬、25~30萬價格段的車型占比最高,分別為27%與25%;而到了2024年1~10 月,800V高壓車型在15~20萬價格段的車型占比快速提升至21%,主要為比亞迪、零跑、極狐等品牌推出的800V架構平價車型。這表明800V架構正逐漸從高端市場向中低端市場滲透,其應用范圍不斷擴大。

        從終端銷量來看,2022年,800V高壓技術在新能源汽車市場中還處于起步階段,市場滲透率僅為2.5%,終端銷量為12.9萬輛;2023年,車企加大對800V高壓技術的投入與布局,市場滲透率提升至4.4%,終端銷量增長到32.1萬輛;而到了2024年,滲透率達到8.4%,終端銷量翻番,高達66.8萬輛。從車型數量來看,2022年國內市場推出的800V高壓車型數量為13款;2023年增加到37款;而2024年,車型數量已經超過72款。

        新勢力、自主、合資主流車企均已布局高壓平臺架構,包括特斯拉、賽力斯問界、小鵬,比亞迪、極氪、埃安、極狐、阿維塔,奔馳、寶馬、奧迪等。隨著越來越多的車企布局800V高壓平臺架構,技術成熟度不斷提高,同時由于規模效應,成本逐漸降低,質量也更加穩定,為全域800V高壓平臺大規模上車提供了堅實基礎。

        目前,市場上的 全域800V架構車型呈現出多樣化的發展態勢,不同車企在不同價格段和細分市場中都有布局。在高端市場,保時捷Taycan、極氪001等車型憑借卓越的性能和充電效率,吸引了追求極致駕駛體驗的高端消費者,成為品牌競爭力的重要體現。在中端市場,15~20萬價格段的全域800V高壓車型占比快速提升至21%,這主要得益于比亞迪、零跑、極狐等品牌推出的平價車型。這些車型在滿足消費者對全域800V架構優勢需求的同時,以更親民的價格提升了市場競爭力,推動了全域800V架構在大眾消費市場的普及。

        從車企的市場布局來看,自主品牌推出的車型中,應用全域800V技術的比例更高。例如,極氪汽車達到86%,阿維塔科技達到85%,騰勢汽車達到80%。這些車企通過積極布局全域800V架構,提升產品性能和競爭力,滿足了消費者對新能源汽車更高性能和更長續航的需求,增強了品牌在新能源汽車市場的影響力。

        目前,除了行業標準定義問題之外,全域800V還面臨著很多嚴峻挑戰。

        首先是成本方面,目前碳化硅(SiC)功率器件的成本是傳統硅基IGBT的3倍左右,增加了車企的研發和生產成本。而且,對于單一車企來說,增加成本的同時,帶來的優勢對于普通消費者的感知,也并不明顯,無法帶來直觀的銷量。800V架構所帶來的極致的加速能力,普通人用不到;10%左右的百公里電耗優勢,換算成電費,可能只差幾塊錢,也讓很多消費者覺得無所謂;只剩下充電速度,最容易被感知。但是,車企也可以靠串并聯電池、升壓充電等方式來解決。

        其次,充電基礎設施是制約800V架構應用的關鍵因素。目前市面上90%的快充樁仍是400V標準,800V車在使用這些充電樁時,系統會自動降級到400V模式,充電速度大打折扣。雖然華為、寧德時代等企業正在加速布局超充網絡,但短期內充電樁的不足仍限制了800V架構的優勢發揮。此外,高功率快充可能導致電池過熱,影響壽命。

        縱使面臨種種困難,我們就放棄向更高電壓的平臺邁進了嗎?肯定不能,如果10%的節能難以感知,那隨著全域800V架構的發展,未來的節能成績可能會來到15%、20%乃至更高;充電速度也有可能隨著800V架構的成熟、倒逼高壓充電樁網絡的建設,讓電動汽車的充電速度一步步向油車加油速度靠近,徹底終結續航焦慮。不積跬步,無以至千里。

        展望未來,隨著技術的不斷成熟和成本的降低,800V架構有望在新能源汽車領域得到更廣泛的應用。預計到2025年,高壓800V市場份額將提升至15%。隨著越來越多的車企布局800V架構,技術成本將持續下降,為800V架構的普及奠定基礎。同時,充電基礎設施也將不斷完善,華為的600kW液冷超充樁有望覆蓋全國核心城市,寧德時代也在推超600kW神行超充電池,為800V架構的發展提供有力支撐,加之今年比亞迪所展示的兆瓦閃充技術,讓我們看到了比亞迪一步步從“電比油低”,到“油電同速”到技術可能。

        在技術發展方面,800V架構將與碳化硅等寬禁帶半導體材料、智能電池管理系統、高壓電氣安全技術等不斷創新和完善相結合,進一步提升其性能和效率,為消費者帶來更優質、更安全的駕駛體驗。此外,隨著車企自研自制高壓電驅動、動力電池的能力不斷提升,以比亞迪、吉利為代表的車企采取垂直產業鏈模式,構筑電氣化領域核心能力,將有助于800V高壓技術的快速普及,推動新能源汽車行業的快速發展。

        對于消費者而言,未來將有更多高性價比的800V高壓平臺汽車產品推向市場,消費者將在購車選擇中暢享技術進步帶來的紅利,擁有更為優質、高效的出行體驗。在市場競爭日益激烈的情況下,各車企應緊緊把握這一技術浪潮,在研發、生產與市場推廣等多環節協同發力,以在競爭中搶占先機,推動新能源汽車市場的持續發展和創新,為消費者創造更多價值,為行業的可持續發展注入新的動力。

        (本文來源于《EEPW》



        關鍵詞: 202505 800V架構

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