[汽車之家 深評]  每逢節(jié)假日的扎堆出行時(shí)，排隊(duì)充電的糟糕體驗(yàn)總會引來電動車用戶的連連吐槽。即便電動車能夠跑滿500-600km，補(bǔ)能焦慮依舊是電動汽車的頭號難題。

　　歸根結(jié)底，增加續(xù)航里程，僅僅是降低了用戶補(bǔ)能焦慮的頻次，從過去的200-300km焦慮一次，變成了500-600km焦慮一次。若想徹底解決，尤其是長途出行的場景痛點(diǎn)，提升充電效率、縮短單次補(bǔ)能時(shí)間，或許才是更治本的藥方。

　　風(fēng)起于青萍之末，業(yè)內(nèi)在尋求更快速的充電路徑時(shí)，800V高壓平臺技術(shù)逐漸冒尖，今年已有近十家企業(yè)公布了相關(guān)布局。電壓平臺升高的量變，如何實(shí)現(xiàn)補(bǔ)能像加油一樣便捷的質(zhì)變？距離800V技術(shù)的廣泛應(yīng)用還有多遠(yuǎn)？

800V電壓平臺是必然路徑

　　目前車企普遍應(yīng)用的是400V高壓平臺，250A電流可以達(dá)到100kW的充電功率，電池30%-80%SOC約30分鐘。

　　做得比較極致的像特斯拉，配合自身的250kW充電樁，峰值工作電流達(dá)600A，整車電壓平臺依然在400V左右，走的是低壓大電流的路線。還有極氪001，在400V電壓架構(gòu)下最大充電電流可達(dá)到600A，峰值充電功率223kW，也實(shí)現(xiàn)了比較快的補(bǔ)能效率。

　　為了進(jìn)一步向傳統(tǒng)車加油時(shí)間看齊，業(yè)內(nèi)寄望于把電壓平臺提升到800V甚至更高水平，達(dá)到300-500kW的充電功率，只需幾分鐘就可以迅速補(bǔ)能。

『不同電壓平臺的充電功率』

　　保時(shí)捷Taycan是第一臺量產(chǎn)的800V架構(gòu)電動車，同一個(gè)超快充陣營（Ionity）的歐美車企也有相應(yīng)800V產(chǎn)品規(guī)劃。國內(nèi)開花更多，比亞迪、廣汽埃安、華為、極氪、極星、小鵬、嵐圖、理想等都在打造高壓平臺。

　　400V分支下，大部分的標(biāo)桿企業(yè)已經(jīng)從150kW往200kW開始努力，而800V快充的設(shè)計(jì)，也開始從350A的分水嶺，往500-600A的更大電流去設(shè)計(jì)。

『400V 快充的進(jìn)化路徑』

『800V 快充的進(jìn)化路徑』

　　華為的一項(xiàng)研究顯示，采用了800V高壓模式的快充支持30%-80%SOC最大功率充電，而低壓大電流模式僅能在10%-20%SOC進(jìn)行最大功率充電，在其他區(qū)間充電功率下降的非常迅速�？梢�，800V高壓模式能支持更長時(shí)間的快充。

　　車企目前主要就是從大電流和高壓兩條路來做選擇，最終會走向800V高壓充電的技術(shù)路線。

供應(yīng)鏈初步成熟，爆發(fā)尚待時(shí)日

　　為了達(dá)到更高的充電功率，需要車企對各高壓零部件的絕緣、耐壓等級，銅排的載流、耐高溫能力設(shè)計(jì)等進(jìn)行調(diào)整。

　　電芯自然不用說，為了支持快充的研發(fā)投入已有不少積累。此外，電池系統(tǒng)里面的電氣設(shè)計(jì)和電池?zé)峁芾矶夹枰�升級——在高功率快充條件下，對冷卻系統(tǒng)帶來很大的挑戰(zhàn)，包括充電接口和充電線纜，甚至是電池系統(tǒng)內(nèi)的電連接散熱都需要進(jìn)一步考慮，電池系統(tǒng)的低溫加熱也提出了新的要求。

　　在電氣化提升過程中，IGBT模塊是決定整車能源效率的“關(guān)鍵先生”，應(yīng)用于新能源汽車電動控制系統(tǒng)、車載空調(diào)系統(tǒng)、充電樁逆變器三個(gè)子系統(tǒng)中，約占整車成本的7%-10%，是除電池以外成本第二高的元件。

　　車企打造800V高壓平臺的出路，都是在IGBT上做文章，用碳化硅（SiC）器件來替代目前的硅基IGBT。

　　SiC耐高壓、耐高溫、高頻的優(yōu)勢，簡直就是為800V平臺量身打造。作為最早吃螃蟹的人，特斯拉2018年在Model 3的電機(jī)控制器上使用了SiC模塊，大幅搶占了400V電池系統(tǒng)的技術(shù)和市場紅利，也一舉點(diǎn)醒電動車行業(yè)，促使車用半導(dǎo)體材料由硅轉(zhuǎn)向SiC。

　　目前圍繞800V的SiC供應(yīng)處于初步成熟階段，主要的供應(yīng)商包括意法半導(dǎo)體（ST）、Cree、羅姆、英飛凌和安森美。全球SiC晶圓年產(chǎn)能約為40-60萬片，國內(nèi)SiC產(chǎn)品80%左右依賴進(jìn)口。由于需求激增，生產(chǎn)工藝復(fù)雜且存在良率問題，SiC將面臨巨大的產(chǎn)能缺口。

　　今年估計(jì)有100萬輛純電動汽車采用了SiC逆變器，特斯拉占最大頭。

　　跟當(dāng)下的“芯片荒”情況類似，只有實(shí)現(xiàn)了SiC的穩(wěn)定供應(yīng)，將來才能保障800V車型的規(guī)模上量。

　　Cree計(jì)劃2019-2024年投資7.2億美元將SiC材料及晶圓產(chǎn)能擴(kuò)充30倍；羅姆計(jì)劃2024財(cái)年（截至2025年3月31日）將SiC生產(chǎn)能力將提升5倍以上。從行業(yè)龍頭的動作來看，預(yù)計(jì)到2024年左右，SiC的產(chǎn)能才會完全拉起來。

　　車企在加速開發(fā)大功率快充，在逆變器中采用SiC功率模塊只是車用SiC器件的起步，隨著SiC在車載充電器、DC/DC轉(zhuǎn)換以及充電樁中滲透率提升，SiC的供應(yīng)將成為強(qiáng)需求。2022年，上述加總的量還不多，但到了2023年，基本上會是爆發(fā)的狀態(tài)。

　　這跟華為的預(yù)測也比較接近：國內(nèi)市場，高壓平臺車型將自2021年逐步上市，2023年密集增長，到2025年高壓車型市場預(yù)計(jì)累計(jì)增長至393萬輛+。

跳出“雞蛋之爭”，快充配套怎么解？

　　到了充電樁這一端，技術(shù)上來說最容易達(dá)到高壓，比電池、車上部件都更成熟。特來電、星星充電、普天新能源等充電服務(wù)商，都具備了400kW以上充電樁的技術(shù)儲備。難點(diǎn)在于資源的調(diào)動，對電源建設(shè)、配電網(wǎng)、電網(wǎng)運(yùn)行控制等帶來了新的挑戰(zhàn)。

　　國內(nèi)市場上已有的直流快充設(shè)施，大部分功率介于60kW-150kW。樁的建設(shè)其實(shí)需要適度超前，歐美車企的做法給了一個(gè)參照。早在2017年，幾大巨頭開始聯(lián)合鋪建高性能的充電網(wǎng)絡(luò)，直奔350kW，給后續(xù)高壓平臺電動車的投放打下了基礎(chǔ)。

　　對于國內(nèi)的充電樁運(yùn)營商來說，高功率快充也有助于提高盈利能力：在一些高頻使用的快充服務(wù)站點(diǎn)，60kW的充電樁服務(wù)能力有限制，這個(gè)可以折算為有效的周轉(zhuǎn)次數(shù)——目前一天的極限服務(wù)能力是10輛車；而高功率的150kW直流大功率快充樁，周轉(zhuǎn)次數(shù)能提升3倍，消費(fèi)者也更傾向于選擇高充電功率段來節(jié)約時(shí)間，進(jìn)一步提高周轉(zhuǎn)率。

　　可以看到，當(dāng)車企爭相部署800V技術(shù)架構(gòu)時(shí)，與之適配的高壓大功率充電樁的數(shù)量也將聯(lián)動增長，2021年業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)將鋪設(shè)3000+超快充電樁，到2023年數(shù)量擴(kuò)充至10000+。再加上存量樁的升級，未來將有更大功率的充電樁出現(xiàn)在路端。

　　在實(shí)際情況中，等不及公共樁的全面適配，少數(shù)車企已經(jīng)挑頭在干。先行者特斯拉從2012年開始在全球建設(shè)超充樁網(wǎng)絡(luò)，效果可見一斑。理想汽車創(chuàng)始人李想還曾評論到，特斯拉“銷量碾壓”的核心原因在于充電體系的帶動。

　　小鵬汽車提出了自建480kW高壓超充樁的計(jì)劃，把800V快充和儲能系統(tǒng)相結(jié)合考慮，是一個(gè)非常有價(jià)值的事情。自營超充從用戶體驗(yàn)、消費(fèi)信心到品牌價(jià)值都是很大的加分項(xiàng)，但難度也不小。由于用電規(guī)模、場地?cái)?shù)量的限制，甚至各家在商圈、交通樞紐的排他性建設(shè)，這種模式留給后來者的機(jī)會越來越小了，很難想象每家品牌都去構(gòu)筑自己專有且獨(dú)占的快充網(wǎng)絡(luò)。未來很可能自營充電樁會走向開放，特斯拉已經(jīng)在做了，最新宣布在全球開放30000個(gè)超充樁，促進(jìn)電動汽車行業(yè)共同發(fā)展。

　　任何一項(xiàng)革命性技術(shù)的落地都需要環(huán)境協(xié)同完成。

　　沒有高壓架構(gòu)車型的推出和上量，大功率充電樁就喪失了推廣的動力。反之，高壓車型如果無法在快充上為用戶帶來更優(yōu)的使用體驗(yàn)，缺乏高于普通電動汽車的差異化屬性，也就難以走進(jìn)私人消費(fèi)者心中。車企、樁企和供應(yīng)商企業(yè)應(yīng)聯(lián)動起來，共同鋪建車上車下的高壓化生態(tài)，才能推動電動汽車加快進(jìn)入大功率快充時(shí)代的步伐。(文/汽車之家行業(yè)評論員 朱玉龍；編輯 杜俊儀）

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