800V高壓快充的關鍵技術解析

隨著新能源汽車的快速發展，市場的普及，越來越多的用戶在使用過程中，對新能源汽車的充電仍是一個頭疼的事情。

為解決充電焦慮，多家車企選擇高壓快充方式。保時捷Tycan是第一款800V快充車型，保時捷之后，比亞迪、東鳳嵐圖、吉利、小鵬等車企紛紛布局高壓快充賽道，小鵬G9成為首款800V高壓SiC車型。

快充功能正日漸成為新能源中高端車型的標配，快充技術也正成為動力電池制造商新一輪的競爭焦點。

高壓快充技術分析

目前市場有多種快充方案。充電時間由電壓和電流共同決定，對于充電樁而言：充電時間（h）=電池能量（kWh）/充電功率（kW）。因此，增大充電功率可以縮短充電時長，而充電功率由電壓和電流共同決定：功率（kW）=電壓（V）*電流（A）。所以想要縮短充電時間，有兩種方法：大電流、高電壓。

大電流模式：目前推廣程度低，特斯拉是代表。大電流充電過程中產生的熱量大幅增加，對汽車的散熱系統有更高的要求，且能量損失嚴重、轉化效率低，且需要使用更粗的線束。

高電壓模式：是車廠普遍采用的模式，除減少能耗、提高續航里程外，還有減少重量、節省空間等優點。

由于大電流快充方式的劣勢明顯，目前高電壓成為了快充主要趨勢。高電壓架構主要分為三類，純800V高壓快充成為主流。

800V高壓快充的關鍵技術

高功率充電基礎設施：800V系統的成功應用離不開高功率充電基礎設施的支持。據統計數據，全球范圍內已經建立了大量的800V高功率充電站，有效滿足了用戶的充電需求。這些充電站能夠提供高達350 kW的充電功率，使得用戶能夠在短時間內完成充電，節省了大量的時間和充電成本。

SiC的應用：構建800V超充平臺的靈魂就是材料的革新，基于碳化硅的新型控制器，便引領著這一輪高壓技術的革命。SiC（碳化硅）是一種由Si（硅）和C（碳）構成的化合物半導體材料。Si材料中，為了改善伴隨高耐壓化而引起的導通電阻增大的問題，主要采用如IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor : 絕緣柵極雙極型晶體管）等少數載流子器件（雙極型器件）；但是卻存在開關損耗大 的問題，其結果是由此產生的發熱會限制IGBT的高頻驅動。SiC（碳化硅）材料卻能夠以高頻器件結構的多數載流子器件（肖特基勢壘二極管和MOSFET）去實現高耐壓，從而同時實現 "高耐壓"、"低導通電阻"、"高頻" 這三個特性。另外，帶隙較寬，是Si的3倍，因此SiC（碳化硅）功率器件即使在高溫下也可以穩定工作。

先進的電池技術：800V高壓快充電池系統采用了先進的鋰離子電池技術，具有更高的能量密度和更快的充電速度。相比傳統400V系統，800V系統的充電速度可提升50%以上，讓用戶能夠更快地完成充電并繼續行駛。此外，根據行業數據，800V系統能夠在短短15分鐘內充電至80%以上的電量，為用戶節省寶貴的時間。

智能電池管理系統（BMS）：800V系統配備了先進的BMS，通過實時監測電池的狀態和溫度，確保充電和使用過程的安全性和穩定性。BMS利用復雜的算法，實現對電池的精確控制，避免過度充電和過熱現象的發生。根據數據研究，800V系統能夠提高電池壽命，延長使用時間，進一步提升用戶的體驗和滿意度。

高效熱管理系統：800V系統采用了先進的熱管理技術，如液冷和主動溫度控制，以有效控制電池的溫度。據實驗數據顯示，800V系統相較于傳統400V系統，能夠將電池溫度降低10°C以上，極大地減少了過熱風險。這不僅提升了電池的安全性，還增加了電池的壽命和穩定性。

800V高壓快充技術的爭議

然而，800V高壓充電技術在實際應用中也存在一些爭議和挑戰。首先是安全性問題。由于高壓充電技術需要使用更高的電壓，如何保證充電過程中的安全性成為了一個必須解決的問題。其次是成本問題。目前，800V高壓充電技術的成本相較于傳統的低壓充電技術仍然較高，這也限制了其在市場上的普及。最后是電網容量問題。使用高壓充電技術需要更大的充電功率，并且需要與電網充分配合，但是目前電網容量普遍不足，在高峰期充電需求過大時可能會導致電網負荷過大，對電網造成不利影響。

800V高壓快充技術面臨的難題

除了上述爭議和挑戰，800V高壓充電技術還面臨一些難題。首先是電網容量不足的問題。目前，電網基礎設施的建設仍不完善，如何提升電網容量，滿足高壓充電技術的需求仍然是一個困擾行業的難題。其次是配電網設施不完善的問題。雖然高壓充電技術在提高充電功率方面具有優勢，但現有的配電網設施并未完全適應其要求，需要進行改進和升級。此外，由于高壓充電技術需要電網進行優化控制，但是目前電網優化控制的技術還不夠成熟，如何實現有效的控制也是一個需要解決的難題。

總結

總的來說，800V的潛力很大，高效補能也必定是未來的大方向，但需要企業去大量投入。也需要相關產業鏈積極升級，分析完所面臨的問題后就需要繼續開干了。

在我國，特高壓輸送技術的展望空間非常大，將來勢必會應用到汽車補能領域，和高壓充電進行配合。電力容量問題就需要盡快解決，不然面對一個不斷壯大的汽車用電市場，基建設施跟不上，也會減緩電動車市場的擴張腳步。

目前，眾多自主品牌對于800V等一系列新技術的研究，一定會不斷豐富我們的技術積累，相信從2023開始，會突破一個又一個新能源時代的補能難題。

審核編輯：湯梓紅