国内车企800V高压平台布局整理分析及国内外800V电驱动产品和技术

EV汽车邦 2023-12-09 22:11
来源:EDT电驱时代

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。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2023年前后陆续上市。

图 国内自主品牌布局资料
1、华为:打造行业内首个全栈高压平台解决方案
2021 年 4 月 18 日,华为给出了一套比较明确的技术目标:到 2025 年将推出电压平台超 1000V、功率 600kW 的快 充方案,5 分钟即可实现 30%-80%SOC 充电性能。
针对这一目标,华为选择了高电压的路线,即在 2021 年先落地 750V@200kW 的 FC1 闪充充电方案,2023 年落地 1000V@400kW FC2 闪充方案,2025 年向 FC3 闪充标准演进。
华为推出 AI 闪充动力域高压平台解决方案。其产品包括高压车载充电系统、高压异步电驱动系统、高压同步电驱动 系统、高压电池管理系统、直流快充模块、三电云和高压热管理系统。
全栈产品可帮助整车企业实现高压平台产品快 速搭载落地。另外,从整车成本层面考虑,采用 800V 高压器件,初期成本可能会比原来 400V 电压平台略高。华为在发布会上称,高压架构下整车成本的上升不足 2%,后期,基于技术快速迭代,一旦产业链趋于成熟,就可以快速 拉低整个产业的成本。目前已搭载极狐阿尔法S和阿维塔11二款车型。
极狐阿尔法S全新HI版搭载了华为AI闪充高压平台,拥有国内首个800V高压量产车平台,充电功率最高可达187kW,做到了充电10分钟行驶200km的成绩,电量从30%充电到80%也就仅需15分钟,支持家用交流充电桩,以及200V到1000V之间常用的直流快充桩。
阿维塔11搭载了宁德时代先进的三元锂电池,充电搭载了华为AI闪充高压平台,最大充电功率可达240kW,官方数据15分钟就可以从30%充到80%。
2、小鹏汽车:率先量产800V高压SiC平台车型
小鹏上市了基于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。
2022年8月15日,小鹏正式上线了S4超充桩,只需要5分钟,这款充电桩可为车辆补充的续航里程即可达到200km。
S4超充桩的单桩最大电流可达670A,最大功率可达480kW,数据可谓爆表。S4超充桩率先支持的量产车型为小鹏G9,不过小鹏汽车董事长兼CEO何小鹏表示:G9后面的所有车型及改款车型都将支持超快充。
S4超快充不仅功率超高,更兼具轻量化与智能化设计。为便于使用,新桩的枪线重量下降了36%;智能化功能方面,新桩支持即插即充、即触即停、智能功率分配等功能;安全性能方面,新桩配备了液冷系统,支持主动实时温度监控,以确保大功率充电时的使用安全。
3、广汽埃安:车端、桩端同时布局
2021 年广汽科技日上,广汽集团展示了最新的超级快充技术,其中分为 3C 和 6C 两个版本,6C 高倍率快充技术可以实现 0-80%SOC 只需 8 分钟,30-80%SOC 只需 5 分钟。
从技术角度来看,巨湾技研3C和6C高倍率快充电池组依然属于三元锂离子电池体系,但其电芯正负极材料、电解液、固态电解质界面膜、冷却系统、内部线缆、充电控制单元甚至充电桩都经过了针对性设计,以满足大电流、高功率的充电需求。
搭载3C充电倍率电池的AION V Plus已经上市,埃安V plus70超级快速充电版不仅可以应用A480超级充电桩,还可以适应各种国家标准的快速充电桩。使用120kw普通快速充电桩充电只需20分钟,充电速度在30%-80%之间,是世界上最快的充电速度。
4、比亚迪:基于 e 平台 3.0 打造快充技术
e 平台 3.0 的关键模块,体积更小、重量更轻、性能更强、能耗更低。标配全新热泵技术,电驱动系统升级为 8 合 1 模块,综合效率可超 89%。搭载 e 平台 3.0 的电动车,零百加速可快至 2.9s,综合续航里程最大突破 1000km。800V 闪充技术,电动车充电 5 分钟,行驶 150km,百公里电耗比同级别车型降低 10%,冬季续航里程至少提升 10%。
比亚迪先后推出腾势D9和N7、仰望U8和U9等高端车型。在这些车型中腾势D9 EV的搭载全域600伏电压平台,腾势D9 EV四驱版基于比亚迪e平台3.0架构的最新技术体系,前置“8合1”动力域(最大输出功率230千瓦)、中置刀片电池系统、后置“3合1”电驱动系统(最大输出功率45千瓦),采用额定600伏级、峰值750伏级电压平台方案。而腾势N7\仰望U8\仰望U9,无论车型平台还是诸多性能,又上了1或2个级别,有望实现全域800V平台架构。
5、吉利极氪
2022年9月,吉利旗下的威睿能源正式发布了600kW超充技术,并已实现量产,预计可实现充电5分钟续航里程增加300公里。一通发布的还有场站级功率智能调度,可实现功率共享扩容、构建场站“功率池”,同时满足相邻车位的车辆最大充电需求。
吉利浩瀚架构下首款车型极氪001,采用了800V高压系统(配备4.35V高压Ni55体系的三元电池),支持大功率直流快充,从30%到80%的时间,只需要25分钟;此外还提供极氪专属的360kW极充桩,实现充电5分钟,续航120公里。
6、岚图汽车:全栈布局高压快充系统
2021 年 9 月 26 日,岚图汽车发布了最新 800V 高压超级快充技术,是一套动力电池和用电设备均为 800V 高压系统, 无冗余升压装置的全新高压系统架构,包括超级快充系统、超低系统能耗、高性能电池、SiC 电驱总成,并支持无线 充电。该技术具备极致快速充电的能力,其中整车高性能电池搭载 4C 电芯,在 360KW 超级充电桩的加持下,充电 速率可提升 125%,实现充电 10 分钟,续航 400 公里。快充车型:有望在 2023 年量产。
7、理想汽车发布“双能战略” ,带来了800V超充纯电解决方案
理想汽车发布了800V超充纯电解决方案,结合基于第三代功率半导体的高压电驱系统、具备4C充电能力的电池、宽温域的热管理系统和4C超充网络,实现‘充电10分钟,续航400公里’的充电体验,将充电效率从2G带入到5G时代。
针对新能源汽车用户的里程焦虑问题,理想汽车提出了800V超充纯电解决方案。这套方案包括了基于第三代功率半导体碳化硅技术打造的800V高压电驱系统,具备4C超充能力的电池,以及全栈自研的热管理系统,在提升充电速度的同时改善能源使用效率,让用户在各种环境下都能够获得更高的充电效率,更长的续航里程。
9、路特斯ELETRE
路特斯ELETRE采用了新一代的800V充电技术。
在420kW的超充桩加持下,最快可实现充电 5 分钟,续航 120km(WLTP),在 350 千瓦充电功率下,可实现充电 20 分钟,续航 400 公里,极大缓解驾驶者的里程焦虑。
这一充电技术的提供者孚能科技,一直是全球三元软包和固态半固态技术开发的重要引领者之一,他们今年率先投产了半固态动力电池和800V快充系统,该公司的重要客户还包括戴姆勒等顶级车企。
孚能科技的 Farasis Energy 800VTC(超充超压)技术平台产品充电倍率达到 2.2C-4C,拥有高功率、高安全性、高续航、高集成化、兼容400/800V充电桩等额外优势。
10、长城汽车:已布局快充电池
2021 年 12 月 8 日,长城汽车子公司蜂巢能源在第二届电池日发布会上发布了 800V 超级快充电池系统,充电 15 分 钟续航 100 公里,最大充电功率可达 480KW,灵活的高压架构支持 800V 和 400V 灵活切换,高安全的 BMS 耐压等 级达 5000V,高效热管理使得电池在 4C 快充下电池包温升小于 20℃。
2021年11月,长城沙龙发布旗下首款车型机甲龙,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。
11、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。
12、蔚来:换电和高压快充两条路线布局
2022年12 月 24 日,蔚来正式发布 500kW 超快充桩。官方表示,这款充电桩单桩最大功率 500kW,最大电流 660A,可大幅缩短充电时长。
蔚来 500kW 超快充桩向所有电动车主开放使用,充电速度方面,官方称从 10% 充至 80%,400V 车型最快仅需 20 分钟,800V 车型最快仅需 12 分钟
此外,蔚来 500kW 超快充桩采用自硏超轻液冷充电枪线,重量不到传统充电枪线一半,单手可轻松完成充电操作。智能调节温控可将降温能力提升 380%,为更好的充电能力保驾护航。
蔚来三代换电站将会明确与阿尔卑斯品牌共用;阿尔卑斯全系车型采用 800V 方案;阿尔卑斯品牌电池包会比蔚来的薄。


德国采埃孚


采埃孚于2022年量产800V电驱系统,采埃孚电驱传动技术事业部亚太区研发副总裁王岳在《采埃孚新一代超紧凑电驱动系统》报告中展示了适用于大型或性能车型的性能版电驱系统,以及适用于紧凑和中等尺寸车型的主流版电驱系统。性能版采用模块化平台、模块化逆变器、定子槽内直接冷却、编织绕组、创新的转子油冷、InDi减速器;主流版采用模块化平台、模块化逆变器、轻量化转子、连续波绕、InDi减速器、驻车制动(可选)。


采埃孚电驱动产品


Evsys 800是采埃孚在全球技术日上首先公布,预计将于2026年开始批量生产上市。与采埃孚当前的800V电驱系统相比,EVSys800减重比例超过30%,持续功率占比75%,磁钢完全不含重稀土元素,扭矩密度超过70Nm/kg。


采埃孚Evsys 800电驱系统


小鹏汽车


小鹏汽车电驱系统部高级总监齐洪刚在《扶摇架构SEPA2.0——800V电驱核心技术与实现要点》中指出,2022年9月上市的小鹏G9应用了第一代800V电驱系统,2023年6月上市的G6则应用了第二代800V电驱系统。扶摇架构SEPA2.0高压架构具有平台化、可扩展、高效率、高可靠性、低噪声、智能控制等特点,前驱总成采用异步电机,峰值转速18000rpm,峰值功率140kW,输出扭矩2500Nm;后驱总成采用永磁同步电机,峰值转速18000rpm,峰值功率240kW,输出扭矩4800Nm,总成重量86kg。后驱总成通过采用8层Hairpin绕组、油泵主动润滑、SiC模块、中间轴布置在上部、超低粘度润滑油、低滚阻轴承等技术,系统最高效率95.5%,系统CLTC效率92%,100km等速效率91.2%。  


小鹏800V三合一电驱系统和Hairpin扁线电机


无锡星驱


无锡星驱动力科技有限公司电驱系统开发总监韩韬带来《高性能电驱系统平台化开发及关键技术应用》报告,其模块化设计用于400V/800V系统,采用单电机或者双电机(电机平台OD180和OD220)、平行轴或行星排结构、单挡或两挡变速器,从而适配不同车型。其中400V同轴紧凑结构设计的三合一电驱总成已量产,采用高效扁线油冷电机、自密封焊接差速器、可选配半轴脱开机构,总成WLTC效率≥89.34%。其800V电驱系统采用行星排结构、X-pin扁线油冷电机、高度集成控制器、脱开机构可选,系统效率92%(仿真)。


无锡星驱电驱动产品


无锡星驱800V电驱系统

博格华纳


博格华纳中国技术中心高级工程经理李斌在《博格华纳下一代800V电驱系统解决方案》中介绍了电驱系统型谱(下表未包含48V电驱产品),采用平台与模块化开发,IGBT 与 SiC在包络上的一致以支持无缝切换来满足成本与性能方面的考量。新一代800V电驱系统使用X-pin扁线电机和新一代的碳化硅功率模块,并通过硅钢片的升级、开关频率的优化、齿比的选择、X-pin应用、降低摩擦/旋转体损耗、冷却油种类和油量优化等方式提升效率。


博格华纳电驱动产品


博格华纳800V电驱系统


舍弗勒


舍弗勒贸易(上海)有限公司电驱动事业部电桥业务单元负责人黄超带来《新一代舍弗勒同轴电桥解决方案》报告,舍弗勒电驱包括二合一、三合一、多合一系统,分为400V和800V平台,减速器分为同轴和平行轴布置;驱动电机包含径向磁通和轴向磁通设计,有连续波绕组和发卡绕组。


舍弗勒电驱动产品


多合一动力换挡同轴电驱的PEU采用800V SiC,制动器1起作用时,速比9.3,制动器2起作用时,速比5.2;采用CO2中压热泵和最大余热回收,在23℃时WLTC工况下效率提升2%,在-7℃时WLTC工况下效率提升14.2%。


舍弗勒多合一动力换挡同轴电驱


重庆青山


重庆青山工业有限公司产品开发部项目总监杨新涛带来《面向未来的高效电驱动产品开发》,其GI-Drive电气化平台包括混合动力总成和电驱动总成,其中电驱动总成包括PEF20B(永磁同步七合一,输出扭矩4380Nm)、PEF20C(永磁同步七合一,输出扭矩4380Nm)、PEF20A(交流异步三合一,输出扭矩3000Nm)、PEF03A(永磁同步二合一,输出扭矩675-900Nm)。


青山高压电驱动产品通过联合开发,规划主驱七合一和辅驱三合一产品。主驱七合一的高压油冷永磁同步电机,采用Hair-pin扁线,定子外径220mm,800V高压平台,电机功率密度达到6.5kW/kg,最高效率超过97.5%,CLTC工况效率超过94.5%;电控兼容中高压、单双控、多合一(小三电),功率密度达到4.5kW/kg,ASPICE等级达到3级,功能安全具备ASIL D级。


重庆青山800V电驱动产品


青山工业主驱七合一



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