电动汽车充电电压，接近加油，800V成电动汽车标配，大功率快充加速普及

自2019年保时捷发布Taycan以来，800V电压平台一直都带有高端电动车的标签，不过从技术发展及市场观察来看，800V高压快充正逐步成为电动汽车标配，这里按照Why-How-What的逻辑进行更加深入分析电动汽车充电电压。

Why：电动汽车为什么需要高压？电动汽车的终极目标是取代燃油车，随着动力电池技术成熟，安全、续航、耐候等方面痛点正逐步解决，特别地为了接近燃油车加油的使用体验，快充的优先级也越来越高。

而要实现快充，在相同带电量情况下，充电功率越高，充电速度越快；而要提高充电功率，最好的方式是提高电压。

电压的提升，意味相同功率下电流更小，可以缩小线束的横截面积，也可降低电量的损耗。

因此电动汽车要实现快充，采用高电压整车平台是比较可行的方式。

2019年保时捷推出了800V电压平台的Taycan后，现代E-GMP5、奔驰EVA、通用第三代纯电动平台以及大众之后Trinity，都选择了800V电压平台。

在国内，比亚迪基于IGBT电压平台已经达到了600V-700V左右，而比亚迪汉首次采用了碳化硅MOSFET，也是奔着800V甚至是1000V的高压去的；吉利SEA浩瀚平台、广汽、奇瑞、上汽等车企都在规划800V的方案。

需要指出的是，特斯拉的第三代充电桩功率250Kw，峰值工作电流600A，整车电压平台依然在400V左右，走的是低压大电流的路线。

从主流趋势来看，整车800V的电压平台或逐步成为标配。

How：如何实现高压？无论电动汽车尺寸大小，现有的电压平台一般在400V左右，而从400V升级为800V也有很多种方式。

最简单的方式是，保证相同带电量，通过更改电芯的串并联方式，增加串联的数量，就可以提高电池包的电压。通过提高电压来充电功率，但同时通过每一个电芯的电流也增加了一倍。

为了兼容现有的400V充电桩，一般通过额外搭载直流充电机DC/DC，将充电桩输出的电从400V升高至800V再进行充电。

而为了适配400V空调压缩机，也可以通过搭载高低压转换器，将电池包800V的电压降低至400V以适配空调压缩机工作。

What：高压快充面临五大挑战第一，触电风险。

根据IEC60038标准，直流电压在120V和1500V之间都被定义为低压，在这范围内主要风险是触电，而非电弧。而电动汽车内的高压部件的外壳一般通过车身接地，而电源不接地，若出现漏电情况，人员接触后不会形成闭合回路，因此从400V升级到800V，对触电的风险不会很大。

第二，对零部件的挑战。

首先是对动力电池的挑战，温度是限制快充的关键因素，温度降低，锂离子扩散和反应速率变慢，析锂的风险会增加；但温度太高，SEI膜又可能会分解，极端情况下，还会引起热失控。

而在电芯材料层面，负极是快充主要关注对象，需要降低负极的内阻，减少电极的厚度。

快充也会对动力电池的冷却系统以及BMS带来更高要求，也可以调整充电策略的提高快充能力。

目前大电池厂商已经开发出了高倍率的快充电池。

其次是对电驱动的挑战，电压提高对绝缘能力、耐压等级以及爬电距离提出更高的要求。特别是IGBT，其耐压等级介于600-750V间，800V的高电压会使IGBT阻抗增加，频率性能下降。

因此，碳化硅MOSFET开始展露头角，但仍然存在成本、产能、良率等方面问题。

再次，针对于空调压缩机、PTC、DC/DC、车载充电机，需要面向更高的电压平台进行开发，但市场上已经有了应用。

第三，充电标准需要统一。

目前全球电动汽车存在着三种直流快充充电系统和四种接口，日本CHAdeMO充电系统和接口，国标GB/T充电系统和接口，以及CCS充电系统下的美国CCS1和欧洲CCS2接口。

目前中国和日本的充电标准正在逐步走向融合，Chaoji已经在2021年发布，最高电压支持1500V到900kW的充电功率，预计到2025年会大规模安装，而CCS标准也在走向融合。

最终目标是充电标准需要全球统一。

第四，充电桩的改造。

国内市场上已有的直流快充设施，主流充电功率介于120kW-150kW，因此需要对充电桩进行大规模改造。

不过从DC500V系统升级到DC950V系统，除了充电枪、线、直流接触器、直流熔丝做出改变外，其余的电表、充电模块、主控模块等都无需进行重新选型，整体上影响比较小。

汽车人参考小结快充将会成为近几年来电动化领域重点关注以及攻关对象，目前从技术层面基本已经解决，考虑充电标准、充电桩建设等问题，要大规模铺开预计在2023-2025年左右。

高压快充会或逐步成为电动汽车的标配，个别车企依靠体量优势辅以换电路线，尽可能接近燃油车加油体验。

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