【哔哥哔特导读】在最近的广州车展上，50余款800V高压快充车型集中亮相!毋庸置疑，今年是800V高压平台车型发展的元年。
众所周知，充电焦虑一直是新能源汽车发展离不开的话题。可以说得充电技术者，得天下。
近几年，为了解决新能源汽车充电焦虑的问题，不少车企都绞尽脑汁，给出了不少解决方案，目前，主流的几种快充解决方案有：双枪快充，换电模式、大电流快充和800V高压快充技术。
800V高压快充作为一种能够在不增加电流的情况下提高充电功率，缩短充电时间的技术逐渐收到车企的青睐，据国金证券不完全统计，2022年，包括保时捷、奥迪、玛莎拉蒂、起亚、现代、比亚迪、吉利、长城、理想汽车、小鹏汽车等20多家汽车品牌已推出或确定推出800V系统。在车企争相布局的情况下，800V高压快充行业的市场空间正在逐渐被打开。
800V高压快充逐渐往低价渗透
根据信达证券此前发布的研究，800V架构正逐渐成为快速充电的主流技术。该机构预计2025年800V快充车型在新能源车渗透率将达到15%,全球800V架构新能源汽车销售量达到370万辆。
Big-Bit资讯《半导体器件应用网》记者统计，目前车型往800V主要集中在高端车型，鉴于800V高压平台可以有效解决充电焦虑问题，许多主机厂已经开始积极布局相关技术。比亚迪、吉利、长城、小鹏、零跑等公司已相继发布了自己的800V高压技术规划，而理想、蔚来等车企也正在积极准备相关技术。各大车企基于800V高压技术方案的新车在2023年前后陆续上市。
可以看到，800V车型目前基本集中在中高端车型上。不过可喜的是，主机厂正在不断追求性价比，800V高压快充的车型逐渐往低价趋势走。
亿率动力产品副总裁唐志也表示道：“在乘用车方面，现在已经渗透到20万左右的车型，将来会往20万以下车型渗透。800V高压超充的普及也需要因应用而异，因车而异，像市内短途使用的小型营运车，补电比较方便，中低压电池也够用了，暂时没有必要提高成本升级到更高电压。而像一些重卡以及长途的使用，电机功率比较大，本身就有补能的焦虑，所以像重卡上800V或者更高电压就比较有需求。”
800V高压快充普及面临的挑战及解决方案
尽管800V高压超充具有诸多优点，但其普及仍然面临着挑战。
首先，基础设施的建设是个关键问题。800V高压超充的车型需要与超充桩相匹配，只有这样才能实现高速快充。目前国内主流的快充桩仍然以400V平台的车型为主，因此无法满足800V高压快充的车型所需要的超充电压，这就导致了800V高压超充无法达到理想的快充效果。
不过可以注意到，车、桩两端的协同发展也正在平衡当中，车企在布局800V高压超充车型的同时，也在积极布局超充桩，以华为为例，在推出的智界S7新车型的同时，也宣布将在2024年部署超10万液冷超充桩。另外，关于超充桩的大功率充电标准未出台也给超充桩的建设带来了一定的阻碍。不过，在最近，我们也看到了关于800V系统的新国标，由工业和信息化部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的GB/T 20234.1-2023《电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求》和GB/T 20234.3-2023《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》两项推荐性国家标准正式发布。
上海贝岭工业市场总监冒晶晶表示：“近年来，随着电动汽车续驶里程增加、动力电池充电倍率提升，消费者对车辆快速补充电能的需求日益强烈，以“大功率直流充电”等为代表的新技术、新业态、新需求不断涌现，标准的发布有利于加速800V 高压快充产业链的发展，加速充电基础设施建设，接口的统一与兼容等。”
相信随着国家政策不断出台关于大功率充电标准，800V高压超充装的铺设不在话下。
此外，成本方面也是一个需要关注的问题。800V高压快充需要使用碳化硅等高成本半导体材料，这比原先用到的IGBT成本会高出约两三倍的价格，这也成为了车企不得不面对的问题。
针对成本问题，亿率动力也提供了其独特的解决方案，唐总回应道，在800V高压快充电机控制器上，公司目前有两种方案可供选择。一种是像其他公司一样采用碳化硅模块，但这将导致成本上升。另一种是亿率动力独有的双逆变技术，这种技术可以用于制造非常大功率的电机控制器，电压可达800V甚至1000V或以上，而不需要使用碳化硅器件，只需使用普通的IGBT模块即可实现。
除此之外，还有人们比较担心的配电网冲击的问题。若超充充电高峰恰与用电高峰重合，超充桩带来的瞬时功率提升也会对饱满运转的配电网造成额外压力。为了应对这一难题，国家发展改革委等十三部门已联合印发《若干措施》，明确引导用户广泛参与智能有序充电和车网互动，鼓励开展新能源汽车与电网互动应用试点示范工作。在企业端，多家车企也开始布局“光储充”一体站，通过充、换电站自身的储能装置，减少快充对电网带来的冲击和压力。
总的来说，800V高压超充的普及仍需要经历一段时间的发展以及800V高压快充产业链上的多方协助去推进。
400V到800V的跃进，功率半导体的新挑战!
从400V升级到800V系统，元器件需要进行一系列的升级。特别是在800V高压系统中，功率半导体的要求非常严格，主要涉及到耐压、损耗和抗高温等方面。
在传统硅基IGBT中，其耐压只有650V，在汽车电气架构升级至800V时，考虑到开关电压过载等因素，相应的功率半导体耐压等级需要达到1200V。然而，在高电压下，硅基IGBT的开关/导通损耗急剧增加，导致成本上升以及能效下降的问题。
小鹏汽车功率电子总监陈皓谈到：“800V高压系统带来了一系列问题，其中最重要的是功率器件的碳化硅。这涉及到三个关键零部件：电机控制器、OBC和DC/DC。电机控制器必须使用1200V碳化硅功率器件，而OBC和DC/DC也需要连接到电池端，因此也需要使用1200V碳化硅。OBC通常是分体的，所需的碳化硅数量或晶圆面积远小于主控电机控制器。此外，空气压缩机也需要这种高压器件。除了对功率芯片有要求外，还需要关注绝缘方面的问题，包括电机控制器本身的绝缘以及OBC和DC/DC的绝缘。”
对于800V高压快充元器件的选型标准，亿率动力产品副总裁唐总表示应按照车规级的器件来选择，并且要符合相应的降额规范和绝缘耐压标准。另外在800V高压快充电机控制器设计难点上，唐总补充道：“高压应用中的开关损耗较高，但电流较小，因此需要重新考虑技术路线以充分利用高压的优势。在设计过程中，我们会重点降低开关损耗，而不是像低压系统一样主要关注降低通态损耗。”
800V高压超充：电动汽车充电的未来浪潮
目前来看，800V高压超充市场前景乐观。政府在政策层面推出了完善快充基础设施的措施，全国多地发布了关于促进超充电桩建设的相关文件，其中涉及了快充桩以及大功率充电桩的建设。
工业和信息化部等八部门在今年2月印发的通知中明确提出了加快智能有序充电、大功率充电、自动充电快速换电等新型充换电技术应用，加速“光储充放”一体化试点应用，完善充换电基础设施。
亿率动力产品副总裁唐志表示道：“(800V高压快充的)空间还是蛮大的，在乘用车方面的话，已经从高端车 40 万以上到 30 万以上到 20 多万都现在陆续出现了这种 800V平台的车，那这一块的实际上车的这个量还是蛮大的，包括重卡和常驻货运等领域也是该技术的重要市场，因此前景乐观。”、
他还补充道：“随着快充技术的普及，换电市场受到了挤压。换电之所以有市场是因为之前的充电速度太慢，许多客户难以接受慢速充电，因此选择了换电。然而，随着快充技术的发展，尤其是800V高压的逐渐普及，换电的优势相对被削弱。”
需要注意的是，从400V到800V系统的升级需要经历一个过渡阶段，在这个过渡阶段中，SiC功率半导体器件将会带来新增需求。上海贝岭工业市场总监冒晶晶表示：“800V 高压快充虽然还面临很多问题和挑战，但是从技术路线发展看具有明显的优势，有较好的发展前景。上海贝岭长期深耕在电力电子领域，提前布局第三代半导体，在该领域可以提供MOSFET、计量芯片、隔离器、DC/DC、LDO等相关产品。”
写在最后：
800V高压快充是各个车企纷纷探索出来的新的充电技术，这对于缓解新能源充电焦虑问题有一定的作用，虽然目前这种技术主要应用于高端车型，但趋势显示，随着成本的降低，这种技术将逐渐渗透到中低端市场。不过笔者认为800V高压快充只是众多缓解充电焦虑方式的其中一种方式，800V高压快充的市场发展空间还是要因车而异，因应用而异，若是想更好的解决新能源汽车充电焦虑问题还是需要百花齐放，百家争鸣的解决方法，不一定把所有的希望都寄托在800V高压快充技术上。
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