E 有道理 -为什么车企都在谈论800V高压平台？它有什么作用？

【E易懂】从纯电动汽车出现的那一刻起，或许续航里程就成为了决定其性能是否优秀的唯一标准。

从目前的发展来看，续航里程的提升大部分与动力电池密切相关。

但目前来说，提高续航时首先想到的只是将电池组做大、上限提高，但随之而来的将是成本上升、车辆质量更高、风险因素也更高。

至于高能量密度电池材料的发展，就目前的技术而言，已经处于瓶颈阶段。

如何在不依赖电池技术发展的情况下，提高纯电动汽车的续航效率，成为另一条发展途径。

路。

那么，路在哪里呢？纯电动汽车的主要诟病一直是车辆效率低于传统燃油汽车。

充电速度慢、充电设施不完善，让一些纯电动车车主产生了“里程焦虑”。

尤其是近两年，随着电动汽车保有量逐渐增多，充电桩数量也大幅增加。

但最终车桩比不降反升。

数据显示，截至年底，国内新能源汽车“车桩比”为2.9：1（保有量车辆1万辆，充电桩数量1000个）。

2017年，车桩比为3：1，不降反升。

结果就是排队时间比充电时间还要长。

毕竟燃油车已经普及发展了一百年了。

燃油喷射的快速性和加油站的广泛建设经受住了历史的考验，这也是广大车主最能习惯和接受的。

那么说到这里，假设有一天充电速度能够与加油速度相媲美，这能治愈“里程焦虑”吗？我想大部分答案都会同意这个说法，而治疗“病”的药就是——V高于平台。

电流和电压，哪个是提高充电功率的最佳条件？说之前我们先来分析一下如何提高充电速度？我们知道，提高充电速度最直接的方法就是提高充电功率，而提高充电功率就必须伸手去抓充电电流和充电电压。

看一组公式：功率（P）=电流（I） 首先我们来说说增加充电电流。

从目前市面上的快充技术来看，基本上都是以电流为主。

例如特斯拉就采用了基于V DC快充的低压大电流路线。

其中，V2充电桩的最大输出电流为A，最大功率为kW，而V3超快充的最大输出电流接近A，最大充电功率可达kW。

虽然不可否认，增加电流是一个相对简单的解决方案，但大量电流的影响对车身结构、热管理和BMS系统提出了很高的挑战。

首先，采用大电流，即提高充电倍率，必然会产生较高的热损耗。

当电流通过连接器、电缆、母线和其他部件时，电阻器将不可避免地发热。

因此，在设计车辆系统时，如果电池在充电过程中过热，则在设计导电部件和确定尺寸时需要考虑这些热损失，以避免出现过载、过热或充电电流受控降额等问题。

此外，通过增加电流来提高充电效率也存在一定的局限性。

限流电流一般定义为A，可达到的功率约为kWV。

特斯拉的V3 KW下，电流已经很大了，采用的是水冷。

采用冷却方案后，充电时间仍需要30分钟左右。

因此，如果想要避免增大电流带来的发热问题，就只能采用另一种方法，那就是提高充电电压。

一般来说，燃油汽车和纯电动汽车都是基于电压平台打造的。

但由于动力来源的差异，燃油车和电动车的电压平台有较大差异。

其中，燃油汽车的动力来源来自内燃机，车用电器对输出功率要求不高，低压平台即可满足。

纯电动汽车的动力源是电机和电池，需要较大的输入/输出功率。

汽车内的电压平台通常高于燃油车。

纯电动乘用车的电压通常在V之间，如果将纯电动汽车现有的V电压平台提高到V电压，电动汽车的充电功率将增加一倍，从而缩短充电时间。

此外，目前的纯电动乘用车普遍采用V左右的电池系统，相应的电机、配件、高压电缆也都是同一电压等级。

如果系统电压提高，这意味着在相同功率需求下电流可以降低。

减半，整个系统的损耗减少，热量减少，并且重量进一步减轻，节省空间等，对车辆的性能有很大的帮助。

根据焦耳定律，在高压系统中，电流变小，从而降低了整个系统的功率损耗，提高了效率。

如果电流保持不变，汽车的电机驱动效率就会提高，从而增加续航里程，降低电池成本。

采用高压方式，可有效减小高压线束厚度，从而减轻重量，节省安装空间。

简单来说，要实现5-10分钟的快速充电，获得加油的“快感”，充电功率必须提升到kW以上，所以V高压平台必不可少。

这里有人可能会问，V高压平台兼容什么样的快充桩呢？事实上，V高压平台是指车辆高压电气系统的电压范围达到V，取中间值V。

但这里需要说明的是，V高压平台与我们平时使用的快充无关，因为依赖大电流模式的车辆其电池的充电速率较高，因此可以允许更大的充电电流。

电源充电。

但V高压平台就像是为整车奠定了基础。

例如，当纯电动汽车想要实现kW级的充电功率时，V理论只需要A的电流，但如果换成V平台，则需要A的电流，而这对于乘用车来说几乎是不可能的在目前的技术条件下。

实现V高压平台有哪些难点？可见V高压平台对于车辆来说有很多好处，这也是主机厂未来所追求的。

但如果开发V高压平台，必然对车辆整体系统部件提出更高的要求和条件。

因此，如果整车部件选择全V电气架构，意味着所有部件都必须支持如此高的电压，这对三电技术和功率器件的稳定性提出了更高的要求。

对于电池组来说，调整串并联的电芯数量可以适应电压，但难点在于如何保证高电压大电流条件下的安全性和使用寿命。

过高的充电电压或电流会降低电池电极材料和电解液的稳定性，增加电池副反应，导致负极表面锂析出。

就电力驱动系统而言，电压的提高将对绝缘能力、耐压等级和爬电距离提出更高的要求，这将对电气元件的设计和成本产生影响。

碳化硅材料具有良好的耐电压性和稳定性。

其具有性能好、频率比硅基IGBT更好、体积小等优点，受到了业界的广泛关注。

目前主流动力电池组已经可以支持2C充电速率。

通过电解液添加剂、各向同性石墨、石墨烯等材料的使用，可以在一定程度上增加电池材料的导电率，改善三元材料在高电压下的性能。

稳定。

然而，这些解决方案并不能从根本上避免副反应的发生。

如果想要实现4C甚至6C充电速率的超快充电，就需要在电池材料和高控制精度的BMS方面实现突破。

还有，要实现V高压平台充电，充电桩至少需要有V的额定电压能力。

目前市场上的V、V充电桩确实比较低。

后来统计发现，V0V充电桩整体覆盖率为26%。

因此，有必要加大高压充电桩的普及力度，实现V高压平台的正常发展。

此外，要实现整车V高压平台的电气架构，还不可或缺一个关键模块——功率开关。

在此之前，硅基IGBT（绝缘栅双极晶体管）功率开关大多使用在公共V电压平台上。

但到了V高压平台，由于其承压能力有限，就需要使用碳化硅SIC（碳化SIC）。

硅功率半导体）作为控制开关。

但该开关由于工艺难度较高，产能不足。

目前价格非常高，是IGBT的4到6倍。

而且，能掌握器件生产技术的，都是意法半导体、博世、英飞凌、罗姆等国际公司掌握的。

国内只有比亚迪能掌握，所以进口需求量很大。

写在最后：虽然V高压平台对于提升纯电动汽车效率有着至关重要的作用，但它需要整车厂重新设计和开发整车零部件和电气架构，以及充电网络的规划。

还需要普及更多的高压充电桩，所以是可以想象的。

最终实现“嘉嘉V”还需要时间。

不过，我们可以相信的是，V高压平台的出现能够更好地改变我们对于纯电动汽车的驾驶习惯，就像手机快充技术让我们疏远充电宝一样。

未来当它真正普及的时候，也许那就是燃油车退出历史舞台的那一天。

我们拭目以待。