纯电动汽车的终极大招：800V架构有什么了不起？

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第五章：新能源汽车发展的热点问题
纯电动汽车的终极大招：800V架构有什么了不起？-0501

什么是800V架构
电动汽车上有很多电气设备，除了电池、电机、电控等三电以外，还有一系列附属设备及线路，统称为电气架构。
整车设计时，如果高压设备的工作电压控制在300-500V之间，统称为400V架构，如果控制在600-900V，统称为800V架构。注意！800V不是固定的数字，是指600-900V这个范围。

800V架构的优点
优点一：提升快充速度
根据充电功率的公式，提高电压或电流都可以提升充电速度。但是大电流会导致发热及损耗增加，因此提高电压显得更为合理。
电压提升一倍，充电功率也提升一倍，理论上充电时间可以缩短一半。但由于快充的后半段功率会逐渐降低，所以实际充电时间并不会按比例缩短。实际充电时间还会受到充电桩性能指标的影响，如最大功率/电压/电流等。由此可见，800V车型的充电速度有明显提升，具体效果在不同充电桩上有所区别。
此外，采用能承受更大电流的电池，还可以更进一步加快充电速度。
优点二：降低车辆能耗，体现如下。
① 车辆设备的工作电压提高后，由于功率不变，此时电流会降低，根据电流发热公式可知，产生的热量损耗会明显减少。
② 800V架构电压较高，车内电压/电流转换设备需使用碳化硅(SiC)，800V+SiC可使整车能耗降低约8%，非常可观。
综上所述，800V架构可实现更长的续航、 更快的充电，使电动汽车更有竞争力，已经成为电动汽车发展的大势所趋。

800V架构的缺点
1、车辆成本增加
800V架构下各项设备需要重新设计测试， SiC等成本也较高，因此车辆的设备成本短期内会比较高。
2、充电速度对充电桩依赖较大
800V车型最高充电功率一般超过200KW， 目前大部分充电桩功率都在120KW左右，充电时间提升效果难以达到最大化。

几种不同形式的800V架构
根据上述优缺点，800V架构也存在几种不同的形式，以争取扬长避短。
1、全车高压设备800V
全车所有高压设备的工作电压都在800V范围内，各设备之间不需要再转换电压。
优点：充电速度快、能耗最低
缺点：成本比较高
2、部分高压设备800V
除高压电池包、驱动电机为800V外，其它设备为400V，设备之间需要电压转换。
优点：充电速度快、节省行驶能耗，400V设备成本较低
缺点：额外增加电压转换设备，转换过程中有一定损耗
3、可支持800V充电的400V架构
电池包可切换电压，充电时为800V，放电使用时为400V，其它高压设备都是400V。
优点：提升充电速度、设备成本较低
缺点：电池包较复杂、无法降低能耗
以上形式可以看作从400V进化到800V的不同阶段，随着800V设备的成本降低，最终都会使用完全的800V架构，甚至更高。

800V车型与充电桩的那些事
1、400V与800V的车桩可完全兼容
① 800V车型使用400V充电桩，通过车载电压转换器提升电压即可。
② 400V车型使用800V充电桩更简单，充电桩按车辆需求输出相应的电压和电流。
2、800V车型在所有充电桩上都更快
现行2015版国标规定充电桩的最大电压和电流为1000V/250A，因此目前大部分充电桩最大电压和电流为750V/250A。也就是说，800V车型在现有数量最多的120KW-180KW充电桩上可以满功率运行， 且可以持续到较高电量区间。而400V 车型则功率较低且不能持久。
新版充电标准即将发布，将进一步提升最大电压和电流，但充电桩升级会比较慢。

3、800V的充电桩其实已经很多了
按照2015版国标的规定，这些年大量建设的充电桩其实都适合800V车型，据统计支持750V以上电压的快充桩约占70%以上。

800V架构的前景
1、800V车型将成为主流
各大车企都已发布了800V车型规划，预计近几年内将会大批量上市。
2、大功率超级充电桩建设规划
部分车企及充电运营商正在努力建设大功率超充桩，规划或已建成充电站数量如下：
3、建设大功率超级充电桩的困难
① 电流超过300A以上的充电桩，由于电线发热量较大，需要使用液冷充电枪，目前的成本比较高。
② 超充桩的形式一般为1桩多枪，可供多台车同时充电，功率动态分配。兼顾了效率，但也降低了单车独享大功率的机会。
③ 超充桩的建设和使用都会对电网产生较大影响，大多数需要配套储能系统，建设成本很高。
虽然超大功率充电桩的建设成本很高，但对于基建狂魔来说，那都不是事！这也正是我国发展新能源汽车的底气。

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