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800V平臺架構“落地”元年:改變汽車行業的大生意

2022-04-21 13:2515820

800V平臺架構具有優勢,問題是,技術什么時候普及。

歐美車企正在意識到800V平臺架構的優勢。根據外媒AUTONEWS報道,彼得·西格爾的一篇文章指出,汽車制造商和供應商(想當然地把中國車企排除在外)一致認為,快速充電的800V平臺架構具有優勢。

不過問題是,技術什么時候普及。

雖說電動車份額目前僅占全球市場的十分之一左右,但汽車制造商和供應商正在為下一代組件做準備,包括固態電池、電驅動系統等。

現在,800V電氣系統有望將充電時間縮短一半,大幅減小電池尺寸和成本,并增加動力傳輸系統效率。

到目前為止,市面上只有少數新車使用800V平臺系統,大部分都是標準的400V技術。

這些車型包括:保時捷Taycan、奧迪e-tron GT、現代Ioniq 5和起亞 EV6。Lucid Air豪華轎車采用 900V架構,但專家們稱它在技術上還是800V系統。

這里要說明一點,2021年,國內車企早就掀起了一輪800V平臺車型的發布熱潮。比亞迪、吉利、極狐、現代、廣汽、小鵬等都陸續發布了搭載800V平臺的車型,其中極氪汽車、小鵬、比亞迪等都將800V平臺車型的量產定在了2022年。2022年,可以說是“800V元年”。

有零部件供應商表示,到2030年左右,800V平臺架構將成為主導技術,尤其是隨著現代 E-GMP和大眾汽車集團 PPE(后面統一成SSP平臺)等越來越多的專用純電動平臺出現。

“到2025年,進入市場的大部分應用將是800V,”GKN電動傳動系統部門總裁Dirk Kesselgruber如此表示,而GKN是采用該技術的幾家Tier1之一。

GKN正在為客戶提供 800V組件,例如電動車橋e-axles,并計劃在2025年開始批量生產,“我們認為它將成為主流,現代汽車已經證明它在價格上具有競爭力。”而其他的供應商也響應了他的熱情。

“800V是BEV發展中合乎邏輯的下一步,”緯湃科技(Vitesco Technologies)創新電力電子部門負責人Alexander Reich對媒體表示。

緯湃科技已獲得800V組件的大合同,包括為現代的E-GMP平臺提供EMR4逆變器、為北美主要汽車制造商福特提供逆變器以及為中國的電動車制造商提供電動機等。

2022年1月,緯湃科技宣布已與福特汽車(當時沒說名字)簽署協議,從2025年開始供應800V SiC逆變器。這筆交易價值10億歐元(10.8億美元)。

緯湃科技的電氣化技術業務部門負責人Thomas Stierle說:“最新的訂單清楚地證明了這一點,汽車驅動系統的電氣化發展比以往任何時候都快。”

而博格華納也已贏得多個800V訂單,其中包括為一家沒透露名字的中國豪華品牌提供的集成電驅動模塊訂單。

博格華納首席技術官 Harry Husted 通過電子郵件表示:“800V行業的增長速度超過了幾年前的預期,我們感受到了客戶的濃厚興趣。”

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為什么改變?

與現有的400V平臺系統相比,800V系統有何優勢?

緯湃的專家Reich說,優點很多,首先是它們可以以較低的電流提供相同數量同等的功率,“通過將電壓加倍并具有相同的電流,可以提供兩倍的能量輸入車輛。”而且,主要好處是相同尺寸電池的充電時間快了大約 50%。

如果充電時間足夠快,“電動汽車就不需要1,000公里的續航里程。” 因此,動力電池可以做得更小,整體重量減輕,從而提高效率。

同時,由于更高的電壓以及更少的電流,因此可以將電纜和電線做得更小更輕,從而減少昂貴且笨重的銅的消耗。

而且,由于損失的能量也更少,這意味著更好的續航里程和更好的運動性能,也就不需要更復雜的熱管理系統來確保電池在最佳溫度下工作。

當與新興的碳化硅SiC芯片配合使用時,800V平臺系統可以將動力總成效率提高至少5%。

有供應商表示,由于新的碳化硅SiC芯片純硅的用量較少,會降低成本,并且可以為汽車行業提供更多芯片。畢竟,其他行業傾向于使用全硅芯片,與汽車制造商爭奪晶圓廠的產能。

GKN的Kesselgruber說:“把所有東西放在一起,800V就真的很重要。”但是,對于大多數基于400V系統的現有充電站,800V架構的車型需要基于800V的充電設施才能充分利用。

“大部分現有的直流快充基礎設施都是為400V汽車服務的,”博格華納的Husted說,“為了實現 800V的更快充電,將需要最新一代的高壓、大功率直流快速充電器。”

但迄今為止,歐洲高速公路的公共充電網絡是有限的。“加油必須像在加油站加油一樣快,” Husted說,“這是800V充電才能做到的。”

而歐洲正在見證此類網絡的興起。比如,Ionity是一家得到了寶馬、戴姆勒、福特、現代和大眾集團支持的公司,擁有多個800V、350kW的高速公路充電站。而在350kW的充電樁上充電5~7分鐘可續航100公里,與喝杯咖啡的時間差不多。

采埃孚電氣化動力總成技術高級副總裁Otmar Scharrer指出,“這真的是在改變游戲規則,這將推動人們接受電動汽車。”

▲ 部分車企800V平臺情況

根據保時捷最近的一份報告,在一個典型的50千瓦、400V的充電站,增加250英里續航里程大約需要充電80分鐘。

在100kW下,降至40分鐘。保時捷表示,如果充電插頭能夠被冷卻(增加成本、重量和系統的復雜性),這個時間可能會縮短到30分鐘。

而800V充電時,充電時間將降至15分鐘左右。因此,“為了縮短充電時間,轉向更高電壓是不可避免的。”再考慮到支付時間,“因此‘充電就像加油’的目標已經觸手可及。”

保時捷的同門“兄弟”奧迪則表示,A6 Avant e-tron概念車基于與Taycan相同的PPE架構,在800V快充站只需10分鐘即可行駛約186英里。

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