現(xiàn)階段，新能源汽車?yán)m(xù)航里程已經(jīng)接近甚至超過傳統(tǒng)燃油車。不過，電動車用戶普遍存在電動車?yán)m(xù)航焦慮癥：充電難、充電慢。
據(jù)《證券日報》記者了解，目前在充電端，以蔚來為代表的換電模式，以特斯拉為代表的高電流模式，以及以傳統(tǒng)高端OEM車型為代表的800V整車電壓平臺模式，成為最主流的三個充電競爭路線。其中800V高壓超快充被業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為是最理想的技術(shù)路徑和解決方案。
“整車選擇高壓架構(gòu)是實現(xiàn)超級快充的必經(jīng)之路，800V左右的高壓在當(dāng)前可支撐實現(xiàn)2C快充。”華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司智能電動領(lǐng)域副總裁彭鵬告訴記者，對于一輛搭載100kWh電量的電動汽車而言，在當(dāng)前400V電壓平臺、250A電流下，需要30分鐘才能充電30％至80％，而如果電壓提升到800V左右，15分鐘能實現(xiàn)電池充滿，達(dá)到4C的效率，基本上能滿足現(xiàn)階段消費者的快充需求。
巨灣技研首席科學(xué)家毛文峰對《證券日報》記者表示，800V整車電壓平臺是發(fā)展趨勢，目前主要還是受限于成本，這一塊的工作更多的還是需要主機(jī)廠去推動。但從長期發(fā)展來看，如果800V整車電壓平臺能達(dá)到批量量產(chǎn)，成本將不升反降。
主流車企800V高壓超快充
進(jìn)入快速放量期
當(dāng)前，新能源汽車企業(yè)端和使用端均出現(xiàn)了一系列怪象。一方面，新發(fā)布的純電車型工況下續(xù)航普遍超過600公里，甚至直逼1000公里，已超越傳統(tǒng)燃油車行駛里程；另一方面，電動車用戶的里程焦慮并未得到完全緩解，充電排隊、高速“趴窩”的事例時常上演。
“里程焦慮是續(xù)航里程和補(bǔ)能效率綜合作用的結(jié)果，緩解里程焦慮需要解決兩個問題：一是是動力電池的重量和體積最好能與油箱一樣小而輕，即能量密度的問題；二是縮短補(bǔ)能時間，也就是充電的速度要跟加油一樣快。”巨灣技研總裁裴鋒對記者表示。
據(jù)記者了解，提高充電功率有提升充電電流和提高充電電壓兩條技術(shù)路線。采用大電流的方式會大幅增加充電過程中的熱量，對熱管理要求較高，同時需要對各個電池分區(qū)同時充電，技術(shù)難度和推廣成本都相對較高，主要被特斯拉使用。
國內(nèi)外目前常見的充電平臺，基本都是采用了低電流、高電壓的方式。其優(yōu)點在于，除了可以有效降低發(fā)熱現(xiàn)象外，還能進(jìn)一步縮減線束的橫截面積，減少重量，節(jié)省車內(nèi)空間。隨著SiC（碳化硅）產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)張以及全球首個800V高壓平臺車型保時捷Taycan正式推出，高壓快充路線受到越來越多主機(jī)廠的青睞。從現(xiàn)代、起亞等國際車企巨頭到比亞迪、長城、廣汽、小鵬等國內(nèi)主機(jī)廠，已經(jīng)相繼推出或計劃推出800V平臺。公開資料顯示，目前全球已推出或確定推出800V系統(tǒng)的汽車品牌多達(dá)20多家。
“眾多車企都在抓緊布局，劍指電動車最后一個痛點，行業(yè)超級快充趨勢已經(jīng)確立。類比手機(jī)補(bǔ)能發(fā)展歷程，超級快充或?qū)⒊蔀殡妱榆囇a(bǔ)能主流解決方案。”在中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟理事高云鵬看來，高電壓和高電流路線只是在某一時間段內(nèi)相對的概念，兩種模式的本質(zhì)都是為了增大充電功率。高電壓模式相較高電流模式，具有高效充電區(qū)間更大、充電功率天花板較高、技術(shù)難度更低等優(yōu)勢，有望成為現(xiàn)階段快充主流路線。
根據(jù)民生證券測算，2025年國內(nèi)搭載800V高壓架構(gòu)的新能源汽車預(yù)計為99.9萬輛，3年CAGR（復(fù)合年均增長率）達(dá)270.9%；全球搭載800V高壓架構(gòu)的新能源汽車預(yù)計達(dá)215.3萬輛，3年CAGR達(dá)189.2%，屆時800V行業(yè)市場規(guī)模有望達(dá)到324億元；2030年這一數(shù)字或?qū)⒚咧?78億元。
高壓超快充規(guī)?；瘧?yīng)用
產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)發(fā)展是關(guān)鍵
不過，巨大的市場空間背后，800V高壓超快充的規(guī)?；瘧?yīng)用依然面臨著技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、成本和商業(yè)化等諸多挑戰(zhàn)。首先，整車應(yīng)用高壓系統(tǒng)需要提升制造成本，采用更貴的半導(dǎo)體材料比如SiC、GaN等，衍生出來的成本分?jǐn)?、充電計費等問題仍有待商榷和解決。
“800V的電池需要更小的電芯，電池成本會更高。這個成本問題如何去解決，目前業(yè)內(nèi)還沒能給出答案。”蔚來汽車CEO李斌對《證券日報》記者表示，“長期來看，800V會是電池產(chǎn)業(yè)重塑的機(jī)會，但至少目前還沒有哪家公司能夠?qū)?00V的成本降低到和現(xiàn)在400V接近或略高的水平。”
不過，800V高壓超快充還存在一些應(yīng)用難題，比如基建配電容量和高峰分流問題。眾所周知，配電網(wǎng)存在容量上限，一個區(qū)域內(nèi)用電器越多，占用功率就越多，容量就會越緊張。800V高壓超快充作為一個超大功率且不定時用電的存在，意味著配電網(wǎng)需要全天預(yù)留大容量，這勢必會擠占其他用戶的容量。
中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟信息部主任仝宗旗表示：“按照規(guī)劃，到2025年全國新能源汽車保有量將達(dá)到2000萬輛至2500萬輛，假設(shè)10％的車輛在同一時段進(jìn)行快充，對電網(wǎng)的要求就會非常高。”
需要指出的是，充電樁的功率并不代表用戶使用場景下的真實功率，而是取決于電網(wǎng)容量。這意味著，在等量的電網(wǎng)容量下，如果充電的用戶足夠多，功率就會被均分從而達(dá)不到車企宣傳的功率。此外，車企在宣傳的時候存在很多似是而非的描述，比如4C（四分之一個小時充滿）充電，實際補(bǔ)能過程中難以做到全程穩(wěn)定峰值輸出。
針對上述難題，充電站和儲能的結(jié)合或成為趨勢性最優(yōu)解。據(jù)悉，小鵬新一代800V超充站就配備儲能技術(shù)，以使得車輛超充與電網(wǎng)容量解耦，其單個充電站儲存的電量，最多可以支持30輛車充電；廣汽埃安在超充站中采用了光伏發(fā)電+智慧儲能的組合；特拉斯的部分超充站亦配備了太陽能電池板頂棚和特斯拉電池儲能設(shè)備Powerwall。
蜂巢能源董事長兼首席執(zhí)行官楊紅新認(rèn)為，對新能源汽車發(fā)展而言，打造配套生態(tài)很重要。要想實現(xiàn)快充平臺的普及，電池匹配、快充網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)業(yè)鏈上下游的跟進(jìn)都是必要的。
“800V超快充下，動力電池需要兼顧高能量密度和高功率密度，電芯一致性要求亦更高，對材料、電池結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝的挑戰(zhàn)極大。”楊紅新表示，車端800V平臺要發(fā)揮出其效用，仍有待相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈、新能源汽車生態(tài)的進(jìn)一步發(fā)展。
