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问题

电动汽车电池800v电压平台技术会是未来的趋势吗？供应链需要做好哪些准备？

回答
电动汽车800V电压平台技术，确实是当前汽车行业内一个非常热门的话题，而且从目前的行业发展趋势和技术演进来看，它很有可能成为未来的一个重要方向。这不是空穴来风，而是基于解决当前电动汽车发展中的一些关键痛点而产生的必然选择。

为什么800V电压平台会成为趋势？

要理解800V电压平台为何重要，我们得先看看它能带来哪些实质性的好处，以及这些好处又是如何解决当前电动汽车用户普遍关心的痛点：

1. 充电速度的质的飞跃： 这是最直接也是最有吸引力的优势。充电速度慢是阻碍许多消费者转向电动汽车的关键因素之一。我们知道，充电功率（P）等于电压（V）乘以电流（I），即 P = V I。在相同的充电功率下，如果电压提高一倍，电流就可以降低一半。
降低对充电桩和线缆的要求： 更低的电流意味着可以减少对充电桩功率、充电枪和充电线缆的粗度和散热要求。这意味着我们可以用更小的、更轻便的充电设备实现更快的充电，甚至可以在现有的充电基础设施上实现更高的充电功率输出。
缩短充电时间： 想象一下，一台800V的电动汽车，在支持800V充电的充电桩上，可以以300kW甚至更高的功率充电。这意味着，车辆可以在1520分钟内从10%充到80%，这已经非常接近燃油车加油的时间了。这能极大地缓解用户的“续航焦虑”和“补能焦虑”。
提升充电体验： 即使你不需要那么快的速度，但如果电池的充电上限是800V，那么在快充阶段，它的充电速度也会比400V系统快得多。

2. 效率的提升，续航里程的增加：
降低传输损耗： 在电能传输过程中，会产生线损，线损的大小与电流的平方成正比（P_loss = I² R，其中R是电缆电阻）。当电压提高一倍，电流减半，线损就会降低到原来的四分之一。这意味着在电池到电机、电机到电控等各个环节，能量传输的效率都会有显著提升。
提升系统效率： 无论是充电系统、电机系统还是电控系统，在设计上，更高的电压平台通常意味着可以在一些关键元器件（如功率半导体、电机）上实现更高的效率。例如，采用SiC（碳化硅）等新一代宽禁带半导体材料，在高电压、高频率下工作时，其导通损耗和开关损耗都远低于传统的Si（硅）基IGBT，进一步提升了整车的能源效率。
间接增加续航： 效率的提升意味着在同样的电池容量下，车辆可以行驶更远的距离，或者在同样的续航里程下，可以使用更小、更轻的电池组，从而进一步降低车重，形成良性循环。

3. 轻量化和小型化：
减小电池包尺寸和重量： 如前所述，效率提升和更小的电流需求，意味着可以设计更小的电线、更紧凑的连接器，以及可能使用能量密度更高的电池技术。虽然800V系统本身对电池电压一致性有更高要求，但从整体上看，实现相同续航里程，800V系统可能允许使用更少数量的电芯串联，或者电芯本身设计有更高的能量密度，从而在整体上实现电池包的轻量化和小型化。
提升车辆性能： 更轻的车身重量，意味着更好的操控性、更低的能耗，以及更强的加速能力。

4. 更高性能的动力总成：
电机功率密度提升： 高电压平台可以匹配更高功率密度的电机。电机输出功率同样与电压和电流相关。在高电压下，即使电流保持一定水平，也能输出更大的功率。同时，随着电压升高，电机设计上也可以优化，例如使用更细的绕组、更少的绕组匝数，这有助于提升电机的功率密度和效率。
更好的热管理： 更低的电流也意味着更低的发热量，这有助于简化电机和电控系统的热管理设计，进一步提升可靠性和性能。

那么，供应链需要做好哪些准备呢？

800V电压平台技术并非一夜之间就能普及，它涉及到整个汽车动力系统链条的重构，从最基础的元器件到终端的整车制造，再到配套的充电基础设施，都需要进行相应的升级和调整。

1. 电池系统方面：

高电压电芯的研发与生产：
单体电芯电压提升： 现有的主流锂离子电池，如NCM（镍钴锰）和LFP（磷酸铁锂），其单体电芯的标称电压通常在3.6V3.7V（NCM）和3.2V（LFP）左右。为了构建800V平台，需要更高的单体电芯电压，或者通过增加串联数量来达到目标电压。目前一些新的电池化学体系，如高镍三元材料，以及正在研发中的固态电池，都具备向更高电压发展的潜力。
一致性与安全性： 800V平台要求电池组内所有电芯的电压、容量、内阻等参数具有极高的一致性。任何一个电芯的性能衰减或异常，都可能影响整个电池包的安全性和寿命。因此，电芯的制造工艺、质量控制以及PACK（电池包）设计中的BMS（电池管理系统）至关重要。
材料的优化： 确保高电压下电化学体系的稳定性和长寿命。电解液、正负极材料在更高电压下可能面临氧化、分解等问题，需要材料科学家们进行深入研究和优化。
电池管理系统（BMS）的升级：
高精度电压采样： BMS需要能精确监测和管理数量庞大的高压电芯，对电压的采样精度要求会更高。
更强的均衡能力： 800V电池包的串联电芯数量会更多，对均衡算法和均衡硬件的要求也更高，需要更高效、更精准的均充均放管理。
绝缘监测与保护： 800V电压意味着更高的电气安全风险。BMS需要具备更灵敏的绝缘监测和故障诊断能力，确保在任何情况下都能及时切断高压，保障人员和车辆安全。
高压连接器与线束：
耐压与绝缘： 需要使用具备更高耐压等级和更好绝缘性能的连接器和线束材料，以确保在高电压环境下的安全可靠传输。
小型化与集成化： 尽管电流降低，但考虑到车辆空间和布线复杂度，连接器和线束的设计也需要朝着更小型化、集成化、易于安装的方向发展。

2. 电驱动系统方面：

电机：
更高绝缘等级的绕组： 电机内部的绝缘材料需要能够承受800V的电压，防止绝缘击穿。
线径优化与温升控制： 虽然电流降低，但为了实现更高的功率输出，电机设计需要对绕组线径、槽满率、散热结构等进行优化，以在降低线损的同时，控制温升，提高效率和功率密度。
新材料应用： 考虑使用更高性能的磁性材料、绝缘材料等，以应对高电压、高功率密度的挑战。
功率电子器件（IGBT/MOSFET）：
SiC（碳化硅）器件的普及： 这是800V平台最关键的支撑技术之一。SiC碳化硅材料相比传统的Si硅材料，在高电压、高频率、高温下的性能表现更优异，具有更低的导通损耗和开关损耗，能大幅提高逆变器（Motor Controller）的效率，降低发热。
封装技术： SiC器件需要更先进的封装技术来匹配其高性能，包括耐高温、低寄生参数的封装，以及更好的散热解决方案。
可靠性与成本： 虽然SiC技术已经成熟，但大规模应用仍然面临成本和长期可靠性的挑战，供应链需要进一步降低成本，提升生产良率。
DC/DC 转换器： 车辆内部有各种低压用电设备（12V、48V），需要DC/DC转换器进行电压转换。800V系统对DC/DC转换器的效率和可靠性提出了更高要求。

3. 充电系统方面：

高压充电桩：
功率模块升级： 充电桩内的功率模块（如逆变器、整流器）需要能够支持800V电压输入和输出，通常会集成SiC等高性能半导体器件。
连接器和线缆： 充电枪和充电线缆的耐压、绝缘性能需要满足800V要求，同时也要考虑易用性和散热。
通信协议： 充电桩与车辆之间的通信协议（如ISO 15118）需要支持800V充电，实现高压充电的智能管理。
车载充电机（OBC）：
高压化设计： OBC需要能够接收800V的交流输入（例如，从家用充电桩），并将其转换为直流给电池充电，或者支持800V的直流快充。其内部的功率器件也需要适应高电压。

4. 电子电气架构（EEA）：

高压分配系统： 需要重新设计高压分配单元（PDU），使其能够安全、高效地管理800V的高压电能，并向各个子系统提供所需的电压。
电磁兼容性（EMC）： 800V高压系统运行会产生更强的电磁干扰，EEA设计需要充分考虑EMC防护，确保车辆电子系统的正常工作。
线束与连接器的标准化： 随着800V技术的普及，行业内需要建立更统一的线束、连接器标准，以降低开发成本和提高生产效率。

5. 测试与认证：

更高的测试标准： 800V高压系统的安全性、可靠性、耐久性需要更严格的测试标准和更复杂的测试设备。
行业协同： 汽车制造商、供应商、测试机构之间需要加强合作，共同制定和完善800V技术的安全标准和认证体系。

总结一下， 800V电压平台技术绝不仅仅是简单地将电压翻倍，它是一次牵一发而动全身的系统性变革。供应链需要做的准备是全方位的，包括但不限于：

技术研发投入： 在电池材料、功率半导体、电机、BMS、高压连接器等领域加大研发投入，掌握核心技术。
产能升级与扩充： 针对800V特性的新器件、新材料，需要提前规划和建设相应的生产能力。
质量控制体系： 建立更严格的质量控制流程，确保800V组件的可靠性和安全性。
人才培养： 储备和培养具备高压电技术、功率电子、电池管理等领域知识的专业人才。
成本控制： 在保证性能和安全的前提下，积极推动SiC等新技术的成本下降，使其更具市场竞争力。
生态建设： 与整车厂、充电运营商、标准组织等密切合作，共同推动800V生态的成熟。

可以预见，800V电压平台技术将是未来电动汽车发展的一个重要方向，它带来的充电速度、续航里程和性能的全面提升，将极大地推动电动汽车的普及。而对于整个供应链而言，这是一次挑战，更是一次巨大的机遇。只有提前布局，积极应对，才能在这场技术变革中赢得先机。

网友意见

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大家好，我结合800V高电压平台的问题说一下我的看法。

（1）什么是800V高电压平台

今年上海车展以来，800V一词在国内汽车圈似乎突然热了起来，包括吉利极氪，华为，比亚迪，广汽，岚图，小鹏等多家车企，供应商都发布了800V高电压平台或车型。实际上800V的量产车型最早还是保时捷taycan在19年正式推出的，当时taycan给人最大的惊喜就是350kW的大功率超级快充性能，22.5分钟从SOC 5%充到80%，充满也只要30分钟，这在当时真的算超快了。

这里有必要说一下800V和超级快充的关系。我们知道现在的纯电乘用车普遍是400V左右的电池系统，相应的电机，附件，高压线缆也是同等电压等级，如果把系统电压提升（当然实际上主要是提升电池成组电压），这就意味着同样功率需求下，电流可以小一半，整个系统损耗变小，发热减少，也进一步轻量化，对整车性能是有很大帮助。说到这里，大家可能会发现，这和快充有什么关系？实际上快充不是800V的直接功劳，主要是电芯的充电倍率更高了，允许更大的功率充电，这本身和800V无关，就像特斯拉同样400V平台，但采用大电流的形式也可以实现超级快充一样。但800V却是为实现大功率充电提供了很好的基础，因为同样要实习360kW充电功率的时候，800V理论只需要450A电流，如果是400V则需要900A电流 ，900A在目前技术条件下对乘用车来说是不可想象的。因此我建议我们希望把800V和超级快充联系在一起的时候最好连着说——800V超级快充技术平台。

（2）目前800V超级快充技术平台发展现状

正如第一部分所述，保时捷19年已正式推出量产版800V车型，后续也会推出更多800V车型，另外一个量产的就是现代起亚的IONIQ 5，是其E-GMP平台的产物。两者都有一个相似的地方即可兼容400V充电，这其中的奥妙在于市场上公共桩能完全兼容800V系统的太少了，只是说保时捷和现代兼容400V的方案不太一样，前者是带有一个独立的大功率升压BOOST，后着是借助电机的功率模块实现升压以兼容400V的桩。

那么除了国外的这些，国内在800V超级快充方面话题最多的两家一个是华为，一个是广汽，华为今年推出AI闪充，750V的高压系统，实现15minSOC 30%到80%，同时华为也可以通过电机的技术兼容低压桩，华为的另外一个特点体现在其高压附件，电机，控制器等较为完整全面的整体解决方案。广汽则发布了一个爆炸性超充技术，6C 480kW的超级快充，5分钟充电行驶207km。另外想说的是，800V需要整个三电系统进行系统的升级，目前市场上推出的车型离完整的800V还有一定的差距，所以这里不多加评价。

（3）市场是否准备好迎接800V快充，其产业链是否完备

从技术角度，800V快充技术涉及车企，电池技术，充电桩，电网建设，附件供应商，大功率模块等等，不是单单提高电压的问题，这里面我认为有两个问题值得探讨，第一个也是最大的问题是电池，为了追求超级快充，我们需要4C甚至更高倍率的电芯技术，同时又不能损失太多电量，对电池的挑战非常大，我们知道一款电芯的研发投入很大，周期也很厂，相应的成本也会非常高，普遍电池厂家支持4C以上电池的投放都在2023或2024之后。这也是为什么基本上800V快充目前只存在于豪华车上。这也带来一个问题，800V是不是会普及？这就是我想说的第二个问题，电网是不是准备好了？在说电网之前，其实我们有必要了解一下未来中国的充电网发展规划或者说趋势，是以慢充为主，快充为辅，特别以城市为代表，慢充完全可以满足城市用户需求，快充主要在公共部分，且超级快充也只是快充的一部分。这个结论已经是经过了反复论证，我不再重复，总结起来就是，超级快充的功率太大，对电网的冲击必须要考虑，同时从需求角度来说，超级快充并非是刚需，只是满足部分场景下的补能措施，我们还有换电技术，无线充电，无感充电等多样化补能技术。因此从这个角度来说，800V的发展一定有其特殊路径，最明显的一点就是，定制化，专属化。不论小鹏，极氪，广汽，保时捷等等，他们推出的高电压平台车型，无一例外有自营超级快充桩加持，甚至自建超级充电场站。小鹏为了让超快充减小对电网影响，甚至不惜同时建造储能系统以缓存对电网的影响，这样的结果无疑就是成本的进一步增加。当然在目前智能新能源车以打造服务生态为亮点的时代，通过定制专属化，来消化800V高压平台的成本也是一个常规操作了。

小结一下，我认为800V超级快充技术平台是未来一个趋势，但不是刚需，受制于电池技术和充电网建设，至少短期比较难大规模普及，主要还是在豪华车的配置，但是随着未来的发展，产业链更加成熟后，成本降低后，作为一个亮点功能，800V超快充也可能会逐渐增大渗透率。更多的是，不论什么新的技术，在当今社会下都需要多方的合作协同，才能快速推进产业的进步，800V超级快充技术需要车企，电池企业，充电设施企业，电网等多方推进，才会更快发展。

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