800V會是主流?2023年哪些新車在用?
【太平洋汽車 新車頻道】過去的2023年發(fā)布會了不少純電動產(chǎn)品,除了拼智駕、拼座艙,它們在提到續(xù)航、快充是怎么牛逼的同時都會帶上一個技術(shù)名詞,那就是800V。許多消費(fèi)者都是從燃油車過渡到純電動車,因此對800V這個概念沒有太多認(rèn)知。本次就給大家科普一下車企發(fā)布會都在吹的800V平臺,還有各車企都有哪些車搭載800V平臺。
目前市面上的純電車電氣系統(tǒng)是由高氣壓和低氣壓構(gòu)成。其中高壓系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)電池的儲能和驅(qū)動電機(jī)的供電,目前,電動車高壓電氣系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓為300-500V。像大家熟知的特斯拉Model Y電壓是355.2V、大眾ID.4 為352V。其中涵蓋以下部件:
電池、電機(jī)、電控、充電機(jī)(OBC)、高低壓轉(zhuǎn)換器(DC/DC)、高壓控制盒(PDU)、連接器及線束、電機(jī)/電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)零部件。
大家在過去的2023年都在卷的800V,指電動車的高壓電氣系統(tǒng)的電壓達(dá)到了800V。那么為什么要把電壓提升一倍呢?首先要看看目前新能源車的痛點(diǎn)是什么?新能源汽車發(fā)展和普及過程中,車輛的續(xù)航和充電速度是兩大短板。因此大家可以看到車企在宣傳自己充電的速率和續(xù)航突破的時候,還會帶上自己是用800V平臺。
為什么800V能提升充電效率呢?首先通過功率=電壓x電流(P=UI)。說白點(diǎn)要想縮短電動車的充電時間,就得加大充電功率,而要想提升功率,就得增加系統(tǒng)的電壓或電流。既然提升電流電壓都可以,為什么大部分廠家都把提升充電功率都押寶在提升電壓而不是電流?
說到充電必然和發(fā)熱成一定關(guān)系。目前用大電流方式解決充電效率只有特斯拉,其中特斯拉V3超充樁能在400V電壓的條件下達(dá)到250kW的保持不變。但是加大電流來提升充電功率會有一些弊端。
通過物理公式金屬導(dǎo)體發(fā)熱功率=電流的平方x電阻可以看出,電流越大,導(dǎo)致發(fā)熱功率會成倍數(shù)方式增長,電池過熱對于電池日常壽命會影響比較大。其次從能耗角度來說,電池包和高壓線束的發(fā)熱也會使系統(tǒng)的電損增加。
因此車企想獲得更快的充電速度,又避免了電池包和充電樁充電過熱的問題,提升電壓要比提升電流更加靠譜。舉個例子極氪自研的全域800V架構(gòu),匹配800V極充技術(shù),金磚電池最高充電功率可達(dá)500 kW,最大充電倍率達(dá)到4.5C;在10%~80%快充區(qū)間內(nèi),可以實(shí)現(xiàn)充電15分鐘續(xù)航增加500 km以上
某傳統(tǒng)車企曾對高壓平臺做過研究,在電機(jī)功率相等的情況下,基于高壓平臺打造的車型,電機(jī)的體積要比低壓平臺更小,說白點(diǎn)高電壓平臺可以提高電機(jī)的功率密度。從車企的電機(jī)生產(chǎn)角度來看,電機(jī)體積減少也意味著成本更低。另外從線束方面,如果保持功率相等情況下,電壓增大電流可以相對的減少,800V平臺的電流可以縮減到400V平臺的一半?!?/p>
同時也能動力性能更出色,800V高電壓平臺下系統(tǒng)銅損更低,電機(jī)逆變器功率密度更高,等于相同尺寸電機(jī)扭矩&功率更大,舉個例子小鵬G6采用全域800V高壓SiC碳化硅平臺并標(biāo)配3C電芯,整車最大功率358kW,峰值扭矩660N·m,僅0.15s內(nèi)就能瞬間爆發(fā)出最大動力。
800V有哪些缺點(diǎn)?
部分成本上漲:某些廠家的800V平臺會采用用碳化硅器件替代傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體器件,雖然前者和后者相比有耐壓程度更高,且開關(guān)損耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn),但相對應(yīng)的,其價格也高。另外800V的電池需要更小的電芯,電池制造或者采購成本會更高;雖然快充能為消費(fèi)者帶來便利,但是會造成活性物質(zhì)的損失,影響電池容量和壽命;最后是配電網(wǎng)的問題,我國目前很多地區(qū)的配電網(wǎng)電力容量有限,都沒有配備這么大功率的變壓器。所以即使有800V的車,可能很多時候也找不到800V的電,再如果幾輛電動車同時充電,電流分配更難以支持。
最后從嚴(yán)格意義上來說,800V并不是一個確切的數(shù)值,更像是一個范圍。因?yàn)殡妱榆嚨母邏弘姎庀到y(tǒng)可以升壓,所以目前行業(yè)內(nèi)將電壓范圍在550-930V之間的車型統(tǒng)稱為800V。也有機(jī)構(gòu)認(rèn)為電壓在600-900V之間的才是800V。目前行業(yè)內(nèi)并沒有統(tǒng)一800V標(biāo)準(zhǔn)。
極氪007:
極氪007全系基于800V高壓架構(gòu)打造,配備極氪001FR同款碳化硅后電機(jī)。其中兩驅(qū)車型搭載了最大功率為310千瓦的驅(qū)動電機(jī),官方百公里加速時間為5.4秒。續(xù)航方面,搭載容量為75.6千瓦時磷酸鐵鋰電池組,以及可選裝100.01千瓦時三元鋰電池組,CLTC工況純電續(xù)航里程分別為688km和870km。而四驅(qū)車型的前、后驅(qū)動電機(jī)的最大功率分別為165千瓦和310千瓦,系統(tǒng)綜合功率475千瓦,官方百公里加速時間僅2.84秒,最高車速為210km/h。續(xù)航方面,搭載容量為75.6千瓦時磷酸鐵鋰電池組和100.01千瓦時三元鋰電池組,CLTC工況純電續(xù)航里程分別為616km和660km。
極氪自研的金磚電池最高充電功率可達(dá)500 千瓦,最大充電倍率達(dá)到4.5C;在10%~80%快充區(qū)間內(nèi),可以實(shí)現(xiàn)充電15分鐘續(xù)航增加500 km以上,成為全球量產(chǎn)最快充電速度磷酸鐵鋰電池。
智界S7:
界S7提供單電機(jī)后驅(qū)和雙電機(jī)四驅(qū)可選,搭載全新一代DriveONE 800V碳化硅電機(jī),采用前交流異步電機(jī)與后永磁同步電機(jī),其中電動機(jī)后驅(qū)版最大功率215千瓦(292馬力);四驅(qū)版綜合功率達(dá)365千瓦(496馬力),峰值扭矩679牛·米,官方百公里加速時間僅3.3秒。
智界S7采用了華為“巨鯨”800V高壓平臺打造,配備業(yè)界最薄800V高壓電池包,電池包厚度僅117mm,電池來自寧德時代,CLTC工況純電續(xù)航里程超800km,百公里綜合工況電耗僅12.4千瓦時。而在充電方面,智界S7配備了華為超充,充電5分鐘增加200+km續(xù)航里程,充電15分鐘增加400+km續(xù)航里程。
星紀(jì)元ES:
星紀(jì)元ES高配三款車型采用800V高壓平臺,在星紀(jì)元 ES上帶來最直觀的優(yōu)勢就是,充電速度的提升。據(jù)官方數(shù)據(jù),充電5分鐘可補(bǔ)能200km+續(xù)航,充電15分鐘可將電量30%充到80%,而且可以匹配750V-1000V的普通快充樁與超級充電樁。還帶來的高效的能量管理能力,可以讓星紀(jì)元 ES的能耗做到11.7kWh/100km(CLTC)。
吉利銀河E8:
吉利銀河E8星艦系列三款車型是采用電池、電機(jī)、電控、熱管理系統(tǒng)全域800V,最高充電功率去到360kW,充電5分鐘能實(shí)現(xiàn)180km的純電續(xù)航,同時只需18分鐘就能從10%-80%的能量轉(zhuǎn)換。
智己LS6:
智己LS6號稱不至于800V平臺,而是“準(zhǔn)900V”雙碳化硅超強(qiáng)性能平臺。在這個平臺底下它有3.8s的百公里加速成績、760km的最高純電續(xù)航、875V最高工作電壓、396kW最高充電功率,充電10分鐘能補(bǔ)能350km。
小鵬G6:
小鵬G6采用全域800V高壓SiC碳化硅平臺并標(biāo)配3C電芯,通過高性能、高度集成化的三合一電驅(qū)動系統(tǒng),驅(qū)動電機(jī)(EM)、電機(jī)控制器(INV)以及減速器(Gbox)通過深度整合,整車最大功率358kW,峰值扭矩660N·m,僅0.15s內(nèi)就能瞬間爆發(fā)出最大動力。新車能實(shí)現(xiàn)755km的續(xù)航表現(xiàn),最快可以實(shí)現(xiàn)充電10min,續(xù)航增加300km的補(bǔ)能效果。
合創(chuàng)V09:
合創(chuàng)V09是全球首款標(biāo)配800V高壓系統(tǒng)的量產(chǎn)MPV車型,其自研的Hi-EMS智能能量管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電、熱、動能三合一管理,不僅能耗低(16.3kWh/100km),同時充電效率高。其中尊榮版超充620車型支持410千瓦4C超充,最快充電10分鐘可增加續(xù)航400km。
全文總結(jié):800V平臺為純電動車補(bǔ)能更有效率,這種快充技術(shù)道路是未來的趨勢。雖然目前800V平臺車型能有親民價格的不多,相對應(yīng)的充電設(shè)備還沒做到片地開花的階段。但起碼這些技術(shù)的產(chǎn)生,能讓有續(xù)航焦慮車主們看到未來的希望。2023年過去了,但是800V只是開始,未來更多更高壓平臺的產(chǎn)品或許會卷在2024年。(圖/文/攝:太平洋汽車 潘洪瀚)
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