續航、充電一直是純電動車型的兩大痛點。
近年來,隨著主流電動車續航里程的顯著提升,續航焦慮問題已得到有效緩解。然而,補能效率不足所帶來的焦慮依然存在,成為制約電動車行業發展的主要瓶頸。為了解決充電慢的問題,各家車企也都給出了不同的答案。
目前主流的解決方案有兩種,換電和提高充電速度。
蔚來汽車和寧德時代采用的換電技術,通過自建的換電網絡體系實現了車輛快速補能。與依賴高壓充電平臺的方案不同,這種基于換電體系的補能模式對整車電壓平臺的性能要求相對寬松。正因如此,蔚來第一代電動平臺采用了350V的電壓設計,而非追求更高的電壓等級。這種技術路徑既保障了換電效率,又降低了高壓系統帶來的技術復雜度。
另一種就是提高充電速度,800V高壓平臺是近年來電動汽車領域的一項關鍵技術升級,主要用于提升車輛性能和充電效率。各大主機廠也在布局800V快充平臺
- 2019年保時捷Taycan全球首款量產800V車型發布
- 奧迪 e-tron GT,5%-80%充電時間23分鐘(270kW樁)
- 現代IONIQ 5/6 & 起亞EV6,E-GMP全球模塊化平臺(800V/400V自適應)
- 路特斯 Eletre,800V架構+112kWh電池,CLTC續航650km
- 小米SU7 800V碳化硅平臺+101k電池
- 小鵬G9國內首款量產的800V SiC平臺
- 蔚來ET7/ET5/ES7(2023款)
- 理想MEGA 首款800V純電MPV,搭載5C麒麟電池
- 智己LS6 準900V高壓架構(875V工作電壓)
- 極氪001 FR,800V平臺+四電機,輸出1300馬力
- 比亞迪 仰望U8,800V架構+易四方電機技術
- 長城 沙龍機甲龍800V平臺+115kWh電池,CLTC續航802km
為此,主流車企正加速布局800V高壓平臺技術,通過實現更高效的快速充電能力,全面提升用戶補能體驗。
01
什么是800V高壓系統
800V高壓系統的命名源于整車電氣架構的電壓平臺特征。當前新能源汽車領域主流高壓電氣系統的工作電壓范圍通常為230V-450V,基于其中間值近似為400V,行業普遍將其概括為400V電壓平臺體系。隨著快速充電技術的應用需求升級,高壓電氣系統的電壓范圍已擴展至550V-930V,按照中間值近似原則,該新型架構被定義為800V高壓系統。
從技術演進路徑分析,快速充電技術的核心在于提升整車充電功率。根據功率公式(P=VI),理論上可通過增大充電電流或提高充電電壓兩種技術路徑實現功率提升。然而,大電流方案會顯著增加線束截面積與重量,導致熱管理系統復雜化,并受到連接器、電池單體等關鍵部件載流能力的制約。相較之下,提升電壓平臺不僅能有效規避大電流帶來的技術瓶頸,還為系統設計提供了更大的優化空間。這種技術經濟性優勢成為驅動行業從400V向800V電壓平臺迭代升級的關鍵因素。
快速充電(簡稱快充)技術的關鍵性能指標通常采用充電倍率(C-rate)進行量化表征。充電倍率定義為充電電流(I)與電池額定容量(C_n)的比值,其數學表達式為:

例如,若某電池額定容量為4000 mAh,充電電流提升至8000mA時,對應充電倍率為 8000/4000=2C。理論上,充電倍率與充電速率呈正相關,倍率越高則充電時間越短。
需特別說明的是,高倍率充電策略并非在0%-100%荷電狀態(SOC)范圍內全程采用大電流模式。基于電化學原理與電池健康管理要求,標準化的高倍率充電過程被劃分為三階段協同控制:
- 預充電階段(低壓喚醒期):以小電流激活電池組,檢測電芯狀態并規避深度放電條件下的安全風險;
- 恒流充電階段(高倍率區間):在20%-80% SOC區間內實施最大允許電流充電,此為快充核心效率提升階段;
- 恒壓充電階段(充電末端調控):通過電壓鉗位逐步降低電流,抑制電芯極化效應,避免過壓導致的電極結構損傷。
該分段式充電架構在提升充電效率的同時,有效平衡了電池壽命與安全性需求,成為動力電池能量管理系統的標準化技術路徑。
02
800V高壓優勢
1. 充電功率顯著提升與補能效率優化
基于電氣工程約束條件,車規級線束接插件的最大載流能力普遍限定為500A。在400V電壓平臺下,系統最大充電功率被限制在約200kW(計算式:P=V×I=400V×500A=200kW)。而800V高壓系統通過電壓提升可將理論極限擴展至400kW(800V×500A800V×500A),實現補能效率的跨越式升級。以典型長續航車型(電池容量100kWh)為例,20%-80% SOC區間充電能量需求為60kWh,在400kW功率下僅需9分鐘(t=60kWh/400kW=0.15h),達到與傳統燃油車加油相當的補能速度,徹底緩解用戶續航焦慮。
2. 系統經濟性優勢的量化表征
盡管部分400V架構通過大電流方案實現快充功能,但800V高壓系統在高功率場景下具備更優的成本效益。
- 短期視角(250kW以上功率段):800V系統因規避大電流帶來的線束升級與熱管理冗余設計,成本優勢顯著;
- 長期視角(150kW以上功率段):隨著規模化效應與碳化硅(SiC)器件普及,800V架構的邊際成本進一步降低。
3. 充電過程能量損耗的系統性優化
800V高壓系統通過降低工作電流實現多維度節能:
- 電池損耗抑制:減少歐姆極化與濃差極化效應,提升充電效率;
- 線纜損耗降低:依據焦耳定律(Q=I2Rt),電流減半使線束發熱損耗降至原工況的25%;
- 樁端效率提升:充電樁功率模塊在高壓低流工況下的轉換效率提高2%-3%。
4. 整車能效與續航能力的協同增強
800V架構通過雙重路徑優化車輛行駛能耗:
- 低電流運行優勢:電池、電驅系統及高壓附件的工作電流降低50%,顯著減少功率器件導通損耗(Ploss=I2RPloss=I2R);
- SiC器件賦能:第三代半導體碳化硅技術使電驅系統綜合效率提升3%-5%,結合輕量化線束設計,實現同等電池容量下續航里程增加8%-12%,或同等續航需求下電池容量縮減10%-15%,直接降低整車物料成本。
5.系統輕量化紅利
高壓線纜截面積與電流正相關,800V系統可減少50%-70%線束重量。
小鵬G9高壓線束減重7kg,特斯拉Cybertruck采用800V架構后電纜成本降低15%。
03
800V高壓配套零部件
能源汽車核心部件領域主要參與者呈現多元化分布格局。
動力控制系統的重點企業涵蓋匯川技術、大洋機電、方正動力、精進科技、臥龍驅動及華鋒股份等創新型企業。
電力驅動集成技術方面,多家企業已實現碳化硅功率器件的商業化應用,例如匯川科技研發的第四代多合一驅動系統已應用于小鵬汽車800V高壓平臺車型,同時臻驅科技和中車電氣也推出了集成化電驅解決方案。
車載電源系統領域,具備技術優勢的企業主要包括欣銳電子、京泉科技和得潤電子等,這些廠商車載充電機(OBC)與直流轉換器(DC/DC)集成模塊方面擁有成熟產品線。
為確保新能源汽車在高壓運行環境下的系統安全性,關鍵電子元器件的性能標準與配置密度均需同步升級。以下為細分領域的核心趨勢分析:
薄膜電容器
作為能量轉換核心組件,其承擔整流電壓穩定、高頻脈沖吸收及諧波抑制功能,因耐壓性強、壽命周期長等優勢逐步替代傳統電解電容方案。在800V高壓快充技術普及趨勢下,高端車型需配置2-4組薄膜電容,疊加新能源車滲透率提升,該領域需求增速將顯著高于整車市場。當前技術主導者集中于日系廠商(如松下、尼吉康)及歐美企業(Kemet、TDK)。
高壓連接器
能量傳輸效率與安全性的核心載體,單車配置價值從燃油車時代的千元級躍升至高壓架構下的3000元區間。技術迭代聚焦三點:耐壓等級突破1500V、載流能力超400A、電磁兼容性優化。頭部企業正通過材料創新(液態硅膠密封)和結構設計(模塊化插接)構建技術壁壘。
智能熔斷系統
800V平臺對電路保護提出更高要求,傳統熱熔斷器逐步被具備毫秒級響應、精準電流閾值控制的激勵式熔斷器替代。新型方案通過磁力觸發機制實現功耗降低40%、體積縮減30%,同時提升抗浪涌能力。該部件單車價值量已攀升至250元,成為高壓安全防護體系的關鍵增量環節。
此外,數字隔離芯片需強化抗干擾與信號傳輸穩定性,繼電器則向低接觸電阻、高切換頻率方向演進。全產業鏈正通過材料科學突破與器件集成化設計,構建高可靠性的高壓電氣防護網絡。
來源:新能源汽車電控開發與測試
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