800V高压平台发展分析

1. 800V高压平台与400V电压平台对比分析

目前,行业内绝大多数车企采用的还是 400V高压平台,然而800V高压技术的应用可以从当前直流快充14km/min增加到34km/min,充电速率大大提升。

大部分纯电动车型动力电池系统额定电压在400V,部分纯电动车型动力电池系统总成电压。

 800V平台与400V平台对比分析:1)拓扑结构基本一致,或需增加电源部分:对比高压电气系统下400V与800V拓扑结构基本一致,没有太大变化,但是,如果800V电压平台的电车能够使用之前400V的直流快充桩,则需要在车端额外增加DC/DC转换器进行升压,达到800V以上才能够对动力电池进行充电。2)充电速率大大提升:800V高压技术的应用可以从当前直流快充14km/min增加到34km/min,充电速率大大提升。3)成本更加昂贵,应用不同场景:在800V情况下,整车成本及充电装置将会更加昂贵,800V部件在应用初期更适用于高档跑车/SUV等,中低端车型在较长时间内采用400V电压平台仍将是主流选择。

2. 800V高压平台下系统部件均需升级,高压零部件及元器件需提升耐压等级

除去可能新增DC/DC升压部件之外,在原本的整车高压电气架构中直接与高压系统直接连接的子系统部件,提升耐压等级从400V平台到800V平台后,其所采用的元器件及材料耐压等级均需提升。

子系统部件:动力电池系统、动力系统(电机、电机控制器)、电源系统(DC/DC、OBC、PDU)以及车内的空调压缩机、加热系统等需要提升部件耐压等级。

元器件及材料:线缆、连接器、继电器、保险丝、电容、电阻、电感及功率半导体等耐压等级需要提升。

电压升级带动SiC器件的应用,同时推动电机控制器价值量提升:动力电池平台升级至800V,SiC器件由于其优异特性或将开始大规模应用,同时功率器件作为电机控制器中最重要的器件之一,也将带动电机控制器价值量的提升。

3. 800V高电压平台技术同样存在诸多问题

总体来看,整车端的高电压平台有较大优势,但是在推广应用中依然存在诸多问题。

问题一,配套零部件需要重新设计:电压平台的升高就要求全车所有电子电气架构都要基于高电压平台开发,然而目前大部分的三电系统包括车载充电机、空调压缩机等涉及到的零部件都不是基于高电压平台所开发。

问题二,电池稳定及安全性受影响:400V 左右电压平台在车辆充电时更多的都是1C左右的充电倍率,基于800V电压平台可能会做到3C左右甚至更高的充电倍率。

问题三,SiC材料的应用导致成本增加:500V电压平台常用IGBT,但IGBT并不适应于800V高电压平台,更多的是750V及以下电压平台。

当然,高电压平台实现的只是整车端快充,在整车端支持快充的基础上还要匹配同等的充电端电压,也就是整车端和充电端都要支持高电压平台,这样才能真正意义上的实现超级充电。

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