文 / 五行
在2023年，新能源汽車市場的競爭激烈程度創(chuàng)下歷史新高，其中有多個(gè)焦點(diǎn)，800V高壓平臺(tái)正是其中之一。有了它的加持，“充電五分鐘，通話兩小時(shí)”就不是夢(mèng)。
目前，比亞迪、華為、吉利、廣汽、小鵬和奇瑞等車企都發(fā)布了搭載800V高壓平臺(tái)的車型，寧德時(shí)代、蜂巢能源也發(fā)布了支持800V高壓平臺(tái)的快充電池，并且各方都把它當(dāng)作宣傳重點(diǎn)，和快充技術(shù)的未來。
按現(xiàn)在的趨勢(shì)來看，800V高壓平臺(tái)已經(jīng)是眾望所歸，它到底有什么魅力？
01 800V，電動(dòng)汽車趕超燃油車的救星？
電動(dòng)汽車起源于19世紀(jì)，比燃油車出現(xiàn)的時(shí)間還要早一些，但由于續(xù)航有限，充電不方便，導(dǎo)致它在此后很長一段時(shí)間內(nèi)陷入發(fā)展停滯階段?？梢哉f，從誕生到今天，如何完善補(bǔ)能體驗(yàn)，一直都是新能源汽車產(chǎn)業(yè)要解決的頭號(hào)難題。
在目前的新能源汽車市場中，純電車型的規(guī)模更大，這使得“完善補(bǔ)能體驗(yàn)”的需求更加迫切。在2023年，我國的新能源汽車銷量達(dá)到了949.5萬輛，其中純電車型的銷量遠(yuǎn)高于混動(dòng)車型，約是后者的2倍。放眼全球市場中，純電車型在整個(gè)汽車市場中的銷量占比已達(dá)到11.5%，同樣高于混動(dòng)車型。所以，電動(dòng)汽車都必須提高補(bǔ)能效率。
這方面的解決思路有兩個(gè)，分別是電池和充電，今天我們先不談電池，只說快充。
我們?cè)诔踔形锢碇袑W(xué)過一個(gè)公式-功率=電壓x電流（P=UI）?；谶@個(gè)公式，要想提高充電功率，就得增加系統(tǒng)的電流或電壓，產(chǎn)業(yè)鏈的路線就包括大電流和高電壓。
特斯拉是大電流的支持者，目前已經(jīng)研發(fā)了三代超級(jí)快充，最新一代的峰值工作電流超過600A，能讓超充功率從100kW 提升到250kW。官方數(shù)據(jù)顯示，第三代快充可以用15分鐘給車增加約250km的續(xù)航。特斯拉還在開發(fā)第四代超級(jí)快充，其功率將達(dá)到350kW。
大電流方案有一個(gè)弱點(diǎn)，那就是在給汽車充電時(shí)，不能長時(shí)間保持在高功率區(qū)間。根據(jù)華為智能電動(dòng)領(lǐng)域總裁王超分享的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用低壓大電流模式時(shí)，最大功率充電僅出現(xiàn)在 10%-20%SOC 時(shí)段，而在其他區(qū)間充電功率下降迅速。在800V高壓平臺(tái)下，最大功率快充可支持 30%-80%SOC 時(shí)段。
除了特斯拉，其他車企都選擇了高電壓路線。比如，小鵬給旗下定位最高的車型G9上了800V電壓平臺(tái)，G9在小鵬超充站充電5分鐘，可增加超過200km續(xù)航。極狐阿爾法 S HI版在 800V 高壓平臺(tái)下，可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘，增加200 km續(xù)航；新款極氪001在800V高壓平臺(tái)加持下，不到12分鐘就能從10%充至80%。寧德時(shí)代、蜂巢能源都推出了支持800V高壓的動(dòng)力電池。
在800V高壓平臺(tái)出現(xiàn)之前，行業(yè)還應(yīng)用過400V高壓平臺(tái)，它也是現(xiàn)在大多數(shù)車型采用的方案。但從車企的新車型來看，800V高壓平臺(tái)是車企選擇的未來。在數(shù)據(jù)上，它可以讓電動(dòng)汽車的補(bǔ)能體驗(yàn)接近燃油車的加油體驗(yàn)。如果電壓進(jìn)一步加大，電動(dòng)汽車就有可能在補(bǔ)能環(huán)節(jié)上追上燃油車，掃平消費(fèi)者的顧慮。
02 為什么800V還無法普及？
最早使用800V高壓平臺(tái)的是純電版保時(shí)捷Tayca（2019年），在800V高壓平臺(tái)的加持下，Taycan僅用22.5分鐘，就能把93.4kWh的電池從5%充到80%。在同一年，比亞迪也推出了使用800V高壓平臺(tái)的車型，但市場上密集討論800V高壓的時(shí)間點(diǎn)卻是五年后的2023年。顯然，800V高壓經(jīng)歷了一段沉寂期。
新能源汽車的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為高壓和低壓兩部分，高壓部分包括電池、電機(jī)、電控和高壓線束等。車企有兩個(gè)選擇，一個(gè)是把高壓部分全部升級(jí)至支持800V高壓，另一個(gè)是讓其中的部分零部件支持800V高壓。第二個(gè)選擇并不能算欺騙，其實(shí)車企宣傳的800V高壓，指的是峰值，只要功率范圍在550V-930V之間，就可以叫800V。
車企的不同選擇，恰好體現(xiàn)了800V高壓平臺(tái)現(xiàn)在還無法普及的原因，那就是這涉及到多個(gè)零部件，是系統(tǒng)性工程，難度較大。
要想組成閉環(huán)的充電環(huán)境，需要幾個(gè)環(huán)節(jié)。一是車，二是充電設(shè)備，主要是充電樁，800V高壓平臺(tái)的成本就體現(xiàn)在這兩方面。
首先，除了充電部分，電驅(qū)和電控也要支持800V高壓。其次，800V超充樁的單槍成本高，約是普通充電樁的2-3倍。同時(shí)，為了調(diào)節(jié)大功率充電帶來的電網(wǎng)壓力，充電樁運(yùn)營商還得在充電站建設(shè)儲(chǔ)能設(shè)備（避免沖擊電網(wǎng)），這也推高了超充站的建設(shè)成本。
這還導(dǎo)致了另一個(gè)問題，那就是即便車企給了800V高壓，但由于支持800V高壓的充電設(shè)備不夠，消費(fèi)者很少有機(jī)會(huì)使用800V高壓，自然不會(huì)了解它的優(yōu)點(diǎn)，800V高壓平臺(tái)就難以吸引消費(fèi)者，形成了一個(gè)怪圈。
既然有這些攔路虎，為什么產(chǎn)業(yè)鏈還要研發(fā)800V高壓平臺(tái)呢？原因在于，續(xù)航焦慮始終阻礙用戶購車的主要原因，而快充是主要解決方案之一，它有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
除了充電速度接近加油外，800V高壓平臺(tái)還可以減少零部件的重量。根據(jù)P=U²/R公式，在功率相同的情況下，高電壓意味著可以使用更細(xì)的線束，這能帶來續(xù)航里程的提升。以保時(shí)捷Tayca為例，800V高壓平臺(tái)的線束截面積僅有400V高壓的一半，線束減重4kg。
理想汽車創(chuàng)始人李想曾表示，使用SiC配合高壓平臺(tái)，再配合比較好的封裝技術(shù)，電池成本還可以大幅下降，相比今天主流的400V高壓平臺(tái)，在相同尺寸和驅(qū)動(dòng)形式下，還可以一輛車降3-4萬元的零部件成本。
相比大電流方案，高電壓平臺(tái)在充電過程中產(chǎn)生的熱量更低，這意味著安全性更高。在2023年前九個(gè)月，我國共發(fā)生了207起電動(dòng)汽車起火事件，其中有約一半的發(fā)生在充電時(shí)，800V高壓平臺(tái)的這個(gè)優(yōu)點(diǎn)能緩解消費(fèi)者對(duì)用車安全的顧慮。
03 800V會(huì)一統(tǒng)天下嗎？
雖然一些大車企都在做800V高壓平臺(tái)，但這并不意味著800V高壓平臺(tái)，或者說高電壓方案可以一統(tǒng)江湖。歸根結(jié)底，大電流也好，高電壓也罷，都是電動(dòng)汽車補(bǔ)能的手段之一。如果論速度，這兩種方案其實(shí)都不是最快的，換電才是。
蔚來是換電模式的代表，其第三代換電站的單次換電速度已經(jīng)跑進(jìn)5分鐘以內(nèi)，第四代換電站的速度可以再提升22%。而前面提到的幾款上了800V高壓平臺(tái)的車型，一般都是充電10分鐘增加200km續(xù)航，或者用10分鐘左右把電池充10%充到80%，如果要完全充滿，時(shí)間會(huì)更長。
不過，換電模式的成本也很高。按照蔚來總裁秦力洪透露數(shù)據(jù)計(jì)算，一座換電站成本約300萬元，蔚來到2023年底共有3567座換電站，僅“建站”的投入就高達(dá)69億元。這個(gè)規(guī)模，讓融資能力超強(qiáng)的蔚來也感到有壓力，這是換電模式還難以推廣的原因之一。另一個(gè)原因是換電模式缺乏行業(yè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
這兩個(gè)原因?qū)е聯(lián)Q電站的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及充電樁。據(jù)中國充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)，截止2023年12月，全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為859.6萬臺(tái)，而我國的新能源汽車，年銷量已經(jīng)接近950萬輛，這還不算累計(jì)的保有量。
按照市場的發(fā)展來看，800V高壓平臺(tái)已經(jīng)稱得上電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)之一。但受限于成本，對(duì)大部分消費(fèi)者來說，短期內(nèi)還無法享受到它帶來的便利。
對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)來說，雖然市場對(duì)高電壓平臺(tái)的關(guān)注度較高，但客觀講，換電、充電樁和高電壓平臺(tái)一樣重要，三者之間并不是互相替代、此消彼長的關(guān)系，而是協(xié)同發(fā)展。未來，三者的協(xié)同發(fā)展，會(huì)是新能源汽車行業(yè)向前發(fā)展的重要基石。
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