电动车的新主题:800V高压平台

本文系基于公开资料撰写,仅作为信息交流之用,不构成任何投资建议。

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800V高压平台车型是各大OEM重点布局方向

400V平台在目前的E/E架构下较难实现200KW以上的快充,但升级到800V高压平台之后,200KW的快充电流大幅减小,更有希望实现350KW以上的快充。

而且在充电功率相同的情况下,800V高压快充架构下的高压线束直径更小,相应成本更低,电池的散热更少,热管理的难度相对也低一些,整体电池成本更优。

鉴于800V高压平台可有效解决补能焦虑,目前大部分主机厂已进行了相关布局。2021年比亚迪、吉利、长城、小鹏、零跑等相继发布了800V高压技术的布局规划,理想、蔚来等车企也在积极筹备相关技术。从量产时间看,各大车企基于800V高压技术方案的新车将在2022年之后陆续上市。

主要OEM高压平台量产规划

来源:佐思汽研《2021-2022年800V高压平台研究报告》

现代:在2021上海车展上发布了IONIQ的首款纯电车型现代IONIQ5,基于E-GMP平台开发,国内版将于2022年量产,IONIQ 5具备以下技术亮点:

充电状态(SOC)从10%至80%,仅需18分钟;

800V高压架构;

后驱集成了将400V转换为800V的HV booster

从IONIQ 5的800V高压架构图可以看出,基本上所有的高压器件均已升级到800V,前驱采用功率75kW的三合一驱动,后驱采用了功率155KW的五合一驱动,并且设计有400V到800V的转换器,可以进一步扩大快充的应用场景。

现代IONIQ 5的800V高压架构

来源:《Hyundai IONIQ 5 The new benchmark for mid-sized sports utility electric vehicles 》

长城:2021年11月,长城沙龙发布旗下首款车型机甲龙(配置|询价),搭载自研的大禹电池,电池容量为115kWh,CLTC续航是802km。此外,机甲龙采用了800V高压充电技术,峰值电流最高可达600A,充电10分钟,可实现续航401km,充电15分钟,可实现续航545km。

此外,长城也在积极部署800V高压技术零部件,如可支持800V电压的双电机矢量控制模块、800V SiC控制器、800V~1000V的250A超高压线束系统等。

小鹏:2021年11月,小鹏正式发布了基于800V高压SiC平台量产车小鹏G9,可实现超充5分钟,补能超过200km。此外,小鹏G9的最大充电电流超过600A,电驱效率高达95%以上,系统综合效率将近90%。

小鹏G9车上所有零部件都达到800V级别,可支持800V高压。此外小鹏在G9上面降低了高压连接每个环节的电阻,还实现了特殊情况安全保护,从而使得最大充电电流达到600A以上,实现真正意义上的超充。

零跑:2021年7月发布零跑2.0未来战略,对800V高压技术进行了明确的规划,计划于2024年第四季度量产800V超高压电气平台,可以支持400KW超级快充,充电5分钟,补能超200公里。此外,零跑还计划在2023年底量产高性能大功率碳化硅SiC控制器,以替代当下的IGBT,这款产品可以将电机的功率提升至300KW,同时支持800V快充,且可提升4%的效率。

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配合高压平台车型,OEM主机厂加快部署自营超级快充网络

搭载800V高压平台的车在现有普通的充电桩充电,充电速度达不到预期,无法实现真正意义上的超级快充。因此,没有超级充电桩搭配使用,车载800V高压平台无法真正发挥功效,因此800V高压平台+超级充电桩技术将成为一种发展趋势。

目前基于800V高压技术平台的车型已进入量产阶段,超级充电桩的部署也在有序推进。而主机厂除了与运营商合作部署充电网络外,也在积极自建充电网络。无论自建还是合作运营,高压都是重要的发展趋势。

主要OEM快充桩部署情况

来源:佐思汽研《2022年800V高压平台研究报告》
广汽:2021年8月,广汽埃安发布了A480超充桩,与800V高压平台车型搭配使用可以实现6C的高倍率充电,可实现0%至80%电量充电时间8分钟,30%至80%电量充电时间5分钟。广汽埃安目前已经在广州东宏国际建成了首个超充站,已投入运营。到2025年,广汽埃安计划建成超级充电站2000站,覆盖300座城市。

来源:广汽埃安

小鹏:小鹏汽车的超级补能体系由车端、桩端、站端同步推进。车端部署搭载800V高压SiC平台的量产车型,桩端将率先量产铺设480kW高压超充桩,站端部署自研的储能充电技术,一次储能可以满足30辆车的不间断大功率超充需求。截止2021年10月,小鹏品牌的超充站上线439座,覆盖了121个城市。

小鹏800V高压SiC平台+480kW高压超充

来源:小鹏

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车端SiC迎来风口,各厂商加速布局

在800V高压平台下,系统部件的耐压等级也需要提升到800V,相应采用的元器件及相关材料的耐压等级都需要提升至800V以上,且在高压架构下,电池包、电驱动、PTC、空调、车载充电机等都需重新选型。

从车端看,随着供应商的积极部署,电驱动、快充电池、PTC,DCDC等的高压技术已经具备量产能力。如快充电池领域,2021年4月长城旗下的蜂巢能源推出全新的快充电池和对应电芯,第一代2.2C蜂速快充电池的电芯容量为158Ah,能量密度250Wh/kg,充电16分钟可实现20%-80%SOC,2021年四季度量产;第二代4C快充电池充电典型容量165Ah,能量密度>260Wh/kg,充电10分钟可实现20%-80%SOC,计划于2023年二季度量产。

来源:华为

在800V高压平台零部件升级过程中,SiC凭借耐压性好、稳定性好、频率优于硅基IGBT、体积小等优点,受到行业的广泛关注。

在新能源汽车上碳化硅主要应用在车载电源和电机控制器领域。虽然目前SiC器件价格较高,大范围应用会使单车成本有所上涨,但使用SiC器件可以增加续航里程,并降低电池成本,与SiC器件带来的成本上涨抵消之后,单车成本是下降的。

而且从长期看SiC器件的价格是会逐渐下探,因为中国硅基IGBT被国外垄断了,而在碳化硅领域,华为、欣锐科技、英博尔等已经成功布局,国内厂商有可能实现弯道超车,实现国产化替代,若后期国产化后成本还会进一步下降。

800V高压平台量产为SiC发展注入新的活力,各大供应商纷纷计划扩大SiC产能以应对后期需求的增长。

主要供应商SiC扩产规划

来源:佐思汽研《2022年800V高压平台研究报告》

文章来源于佐思汽车研究,作者佐思汽研

2022-01-05

2022-01-05