【摘要】为了解决电动汽车续航里程短和充电时间长的问题，各大车企先后推出了800V甚至更高电压的快充方案。充电速率的大幅提升，更高电压平台的使用也对电动汽车各高压组件提出更高的要求。文章简要分析800V高压平台的发展现状，以及推行800V高压平台后给汽车高压组件带来的技术问题。
电动汽车被认为是解决能源危机和环境问题的一种方法，而由于续航里程短和充电时间长所造成的里程焦虑以及充电焦虑很大程度上制约了纯电动汽车的销量，也限制了其对燃油车的替代。
为了解决续航和充电速度的问题，各大主机厂积极从增大电池容量和提高充电速率两个方面寻求解决方案。增大电池容量会缓解续航问题，但是电池是电动汽车上的高价值部件，增大电池容量肯定会造成汽车成本和汽车质量增加，进而使汽车价格和汽车的功耗增加。另外，从新标欧洲循环标准（NEDC） 测试结果可以发现，目前国内比较主流的电动汽车续航里程已基本能与燃油车一箱油的续航里程相媲美。
因此，要想解决充电焦虑的问题，真正应该解决的是充电桩紧张的问题和单次充电时间长的问题。根据P=U×I，在其他条件保持不变的前提下，提高充电速率只有两种途径：采用大电流或者采用高电压。
特斯拉Model 3是在400V 电压条件下采用大电流实现快充的代表，能实现15min 续航250km。但是采用大电流快充时，要想实现以最大功率充电的效果，只能在电池剩余电量10％~30％时进行。这样会带来电动汽车设计中最头疼的问题：一是耗电能大幅增加（根据焦耳热定律Q=I2Rt，发热量成平方倍增加）， 从而减少续航里程； 二是质量增加（工作电流较大，所需的导线更粗更重），从而增大能耗。除此之外，采用大电流方案也会对散热技术提出更高的要求，从而增加成本。
保时捷Taycan 是第一台量产的800V 平台架构的电动汽车，采用800V 平台电压代替目前普遍使用的400V 电压。在同一功率下，电压的升高会使工作电流变小，因此对应选取的线束直径也更细。线束质量和电路内阻损耗也会随之减小，从而避免了大电流方案带来的问题。因此，市场上大多数车企选择了800V 甚至更高电压平台来实现大功率快速充电。然而，充电速率的大幅提升以及平台电压的大幅提高，对电池和相关高压零部件的各项性能、参数提出更高要求。
为了提高电动汽车的充电速率，使之能与燃油车加满一箱油所需时间相当，充电功率需要从现有最大120kW增大到至少400kW，也就意味着充电电压需要从400V增加到800V甚至更高。因此800V高压平台成了各主机厂的主攻方向。
2021年4月17日，北汽蓝谷发布了极狐阿尔法S 全新HI 量产版（图1），搭载华为高压超充技术，实现最高功率187kW。结合其超级充电站，达到了充电10min，增加续航197km的成果。
2021年8月30日，广汽埃安线上发布会正式宣布AION V Plus （图2） 首次采用石墨烯6C 超级快充电池系统，配备A480 超级充电桩，最大工作电压可以达到880V。可以达到充电5min 增加续航200km的目标。
2021 年9 月8 日，比亚迪正式亮相了纯电专属平台e 3.0平台（图3），e 3.0平台搭载800V超充平台，采用全球首创电驱升压快充技术，可实现充电5min，最大行驶里程达到150km。
2021 年9 月26 日， 岚图汽车也发布了自研的800V 高压平台及快充技术。该800V 高压快充技术是一套从动力电池到用电设备均为800V 的一套系统。配合使用360kW的充电桩，使电动汽车的充电速率提升25%的效率，进而实现高效补能，并且该技术已经进入到了整车测试阶段。
2021 年10 月， 在广州车展上亮相的小鹏G9（图4），是国内首个量产800V 高压SiC 平台，利用小鹏自研的480kW高压超充桩，可以实现充电5min，续航200km，从10%~80% 仅需15min。小鹏还注重超级充电和全面充电体系布局两方面的融合，其中S4超充桩的铺设，最高可达到充电功率480kW，充电电流最高达670A 的充电能力。原计划在2022~2023年，在完成重点区域内的基础设施建设外，还会覆盖大部分县级市高速公路及周边超充体系布局，截止到2023 年8 月31 日，全国累计上线超过2200 座适用车主免费权益充电站；超过1000 个小鹏自营充电站（含233座S4超快充站） 为车主们提供服务。小鹏超快充网络已经完成了一线及新一线城市的全覆盖。
同时，在该车展上亮相的长城旗下沙龙汽车首款车型机甲龙（图5），也表明可以搭载800V高压快充技术，可实现充电10min多跑400km的高效补能。
零跑新能源汽车也在布局800V 高压技术，按规划在2023年底实现大功率SiC 控制器量产，以此来支持高压800V 快充技术；2024 年底量产800V 高压快充，支持400kW超级快充，从而实现充电5min获得超过200km续航里程。
理想汽车在快充技术上的研究，也在理想MEGA纯电汽车上进行首次搭载。配合宁德时代5C充电倍率的电池，可以实现仅在10min 左右的时间里补能500km。除此之外，理想目前已投入使用超充站400多个，在2024年投入2000多个，实现在国家级高速干线里程覆盖率超过70%，一到三线城市核心城区覆盖率超过90%，从而让车主们实现长途无忧。
由以上分析可知，800V 高压平台的推行正在如火如荼进行中，在未来两年内仍会是各大车企的主攻方向。
利用升级平台电压到800V 甚至更高来提升充电功率，从而实现快速充电，是一种有效的技术途径。但是800V高电压平台的推行是一个系统工程，它不仅仅是单纯的抬高电压，同时也会对整个电动汽车上的相关高压部件带来诸多挑战。
2.1 相关标准
目前，电动汽车的充电标准采用的还是2015年《电动汽车传导充电系统国家标准》，其主流的充电模式还是基于400V电压平台。如果将平台电压提高到800V甚至更高电压，来实现大功率快速充电，则会对电动汽车的充电安全提出更高的要求，这就需要对相关标准进行修订和完善。2024 年6 月11 日，工信部组织了相关标准的制定，并且公开征求各界对《电动汽车传导充电系统安全要求》强制性国家标准的意见。在新制定的标准中，规定了电动汽车在充电过程中安全总则以及对应的试验方法。
2.2 整车架构及高压系统部件
800V 电压平台下的整车架构与400V 电压平台下的整车架构基本一致，就目前而言，800V 电压架构有以下两种。
一种是以保时捷Taycan 为代表的800V 架构，整个架构上只有两种电压：800V 高压和12V 低压。针对这种架构，动力电池和各高压组件需全部升级支持800V 高压。直流快充是直接从充电口进入电池系统的电气系统，直接进行大功率快充；交流慢充是通过OBC把220V和380V交流电压拉高到800V电压对电池包进行充电。这种电气架构面临的挑战是电动汽车上使用的配套高压电器，全部需要在现有的基础上将耐压等级从400V 提升至800V，甚至更高。另外，由于800V 电压正处于推行阶段，短时间内对如此高电压等级的电器部件的需求量不会很大，所以这种架构的成本会高很多。除此之外，现有的充电设施是针对400V 平台电动汽车，因此还需要专门配备满足800V高压快充的充电设施。
另一种架构是在直流充电口和动力电池之间，或者在动力电池与高压组件之间，增加DC/DC转换器，将400V电压升压至800V后，再给动力电池进行充电。这种结构可以更灵活利用现有的400V电压平台下的高压组件以及充电设施，临时解决没有800V充电桩问题。这种架构面临的挑战是：需要配置额外的DC/DC升压设备，这样不仅会造成电动汽车成本的提高，还会对车辆的空间布置以及轻量化带来影响。
2.3 高压线束
高压线束是电动汽车重要组件之一。由于目前的高压连接器以及高压线缆均能满足800V的高压，所以电动汽车电压平台由400V 提高到800V，对普通的高压线束的设计和制造基本没有影响。但是对于直流快充高压线束，充电功率过大，会造成充电过程中充电枪、充电高压线以及充电桩发热严重，从而产生热损伤。目前相对较好的解决方案是采用液冷充电电缆，其原理是在电缆内部加入液冷循环系统，通过充电枪内部的密封循环连接，让冷却系统和循环系统共存并共同发生作用。也正是因为该电缆结构的独特性，使得其很笨重。除此之外，目前也缺少将液冷充电电缆纳入电气规范的相关标准。
2.4 充电设施
高压大功率的充电技术需要有与之相匹配的充电桩，才能发挥出其优势。然而，现在市面上能满足800V 高压快充的充电桩屈指可数。虽然，各大主机厂在布局800V 高压快充技术的同时也在为满足自家品牌的需求自建充电桩，但是这些主机厂单独建立的充电桩往往不会给其他品牌电动汽车开放使用。基于以上当前存在的问题，如果不同的车企建立的超级充电桩都只能匹配自家的电动汽车，即使所有的电动车都配备800V 高压快充技术，仍然避免不了“车等桩”的现象。再完善的布局，也不可能实现全覆盖，因此，对超级充电桩进行标准化建设是很有必要的。只有尽快实现充电桩的标准化建设，使充电站成为加油站一样的存在，才能缓解车主们对充电难的焦虑。
800V 高压大功率快充是新能源汽车为提高充电速率和续航里程的发展方向，虽然这是新能源汽车的趋势，但是该技术的推进比较依赖于当前的高压相关标准的制定范围和高压标准制定的推进进程，也比较受限于当前高压充电桩的布局。同时，高压汽车线束高压连接器的设计和性能试验，以及高压线束的生产制造也将面临更高的技术要求，确保新能源汽车在高压快速充电过程中的安全和可靠性。
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来源：《汽车电器》2025年2期，作者：
马慧娟，李建锋，于中华，张震华，李强，李殿龙
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