这项技术发展好了，再买电车也不迟？

在国内新能源车销售市占率即将达到20%之际，新一轮的军备竞赛也悄然拉开了帷幕。

上几期内容，我们探讨了智能驾驶在国内的发展现状，基于激光雷达的L3、L4级别智能驾驶辅助，即将大面积量产（传送门）。而本期内容，我们将把视野移至电动车军备竞赛的另一条赛道——800V平台。

什么是800V平台？

2021年国庆期间，一则“高速服务区排队4小时充电1小时”的新闻引发热议。其中包含了至少两点信息：一，充电桩供不应求；二，补能速度过慢。

显然，前者属于基础设施需要时间逐步完善，后者则能通过技术升级，大幅缩短补能时间，而它就是本期的主角——800V平台。

当前，市面上绝大部分新能源车乘用车根据带电量不同，电压等级在250-450V范畴，尚且统称为400V平台。

根据初中物理学来的公式：P=UI (功率=电压X电流)，如果想要进一步提高充电功率、缩短充电时间有2种方案：

提升U，代表是保时捷的800V方案，350A电流，实现300kW充电功率

提升I，特斯拉超级快充方案，对热管理有巨大挑战，电流高达600A，实现250kW充电功率

显然，提升电压的方案更效率也更容易普及，它可以在相对低的电流下提供较大的功率，使单位时间内充电时间缩减50%。

早在2019年，保时捷Taycan就率先量产800V电压平台，将最大充电功率提升到了350kW，可以在23分钟内把容量为93.4kWh的动力电池从5%充至80%，并提供300公里的续航能力，而400V充电桩通常仅提供50kW，充电时间将需要90分钟。

有外国业内人士指出“通过加倍的电压和相同的电流，汽车在单位时间内可以得到两倍的能量。如果充电时间足够快，电动汽车也许就没有必要耗费时间追求1000公里的续航能力了。”

说得更直白一点就是，如果补能足够高效，就没必要追求大电池，这样购车成本还能降低不少。

800V平台还有什么优势？

在用电功率相同的前提下，电压等级的提高还将减小高压线束上传输的电流，这将缩减高压线束的截面积，减少昂贵且沉重的铜的消耗，以达到降低线束重量、节省安装空间和降低成本的效果。

又以保时捷Taycan为例，当电压从400V提升到800V后，电流相应降低了一半，所需高压线束的截面积也仅为400V架构的二分之一，仅在线束上就实现了减重4Kg。

另外，800V平台在功率不变前提下，工作电流更小，从而减少热量的产生。因此不再需要复杂的热管理系统就能确保电池在最佳温度下工作，以此带来更好的续航能力和电机性能。

从性能的角度来看，从400V平台升级到800V平台，可以说是百利而无一害，但从技术、成本角度来看，要解决的问题仍然不少。

SiC发挥关键作用

高电压平台技术看起来并不复杂，只是升高了整车的电压。但对于技术的开发和应用，却是“牵一发而动全身”的系统工程。

电压平台的升高，意味着核心三电系统以及空调压缩机、DCDC（直流变压器）、OBC（车载充电机）等部件都要能在800V甚至1000V的电压下正常工作，大部分的部件都要重新选型、匹配。短期来看整车成本会略微提升。（相当于发动机刷了程序后，周边的散热、避震、刹车也要一同升级）

尤其在800V高电压下，原来的Si-IGBT的开关/导通损耗急剧升高，效率急剧下降，不再适用于800V平台，于是SiC（碳化硅功率半导体）走上了历史舞台。

SiC可以看作是IGBT的升级版，其耐压高达1200V以上，是传统IGBT的两倍。数据显示，基于800V平台，SiC芯片开关时损失的能量更少，尤其对于动能回收特别有效，可以将动力总成效率再提高约5%。

经上汽大众实测，搭载臻驱科技提供的碳化硅SiC电控“三合一”电驱动系统后，ID 4X的续航里程至少提升4.5%。

特斯拉Model 3是全球首款使用SiC MOSFET的量产车，反而保时捷Taycan并未使用全套SiC，其逆变器采用日立改良后的Si-IGBT，或许这也揭示了Taycan续航并没有太出色的原因。

这也从侧面印证了丰田的话，丰田认为，影响混合动力车效率的各因素中，大约20％的电力损耗是功率半导体造成的。

因此别看这玩意毫不起眼，其实作用相当之大，甚至可以说是800V平台里最灵魂的部件之一。而且由于SiC需要纯硅的量更少，当技术成熟后，成本将低于当前使用Si-IGBT的水平，有利于车企推广普及。

技术尚有差距

那么如此关键的部件，现在处于什么发展水平、阶段呢？

纵观市场，当前SiC上车的产业速度较为缓慢，可以归咎于三点：一是成本高昂；二是产能不足，目前全球能规模量产SiC芯片的厂商屈指可数，主要是意法半导体、博世、罗姆、安森美、科锐、英飞凌等国际厂商。

不过相较于IGBT时代基本被国外垄断的局面，在SiC时代我们的希望倒是挺大的。据了解，比亚迪、华为、欣锐、英博尔、芯聚等国内厂商已经完成布局，国内厂商有可能弯道超车实现国产化替代，若国产化后成本还会进一步下降。

但据业内人士指出，到现在为止，已经上车的或者至少在2022年将要上车用于主驱逆变器的SiC芯片，还没有任何一款产品用国内供应商自己做的芯片，其在可靠性、良率、价格等方面距离国际大厂尚有不少差距。

近日，中车时代半导体公司计划将现有平面栅SiC MOSFET芯片技术提升到满足沟槽栅SiC MOSFET芯片研发能力，将现有4英寸SiC芯片线提升到6英寸，这意味着我们的国产SiC芯片再进一步，值得期待。

何时能开上800V平台新车？

除了高高在上的保时捷Taycan以外，我们还能买到哪些使用800V平台的新车？

目前大部分主机厂已进行了相关布局。2021年比亚迪、吉利、长城、小鹏、广汽埃安、零跑、现代等相继发布了800V高压技术的布局规划。从量产时间看，各大车企基于800V高压技术方案的新车将在2022年之后陆续上市。

值得注意的是，这些国产新车使用的800V平台出现了不少国内供应商的身影。

例如，小鹏首款800V高压平台量产车G9，采用的是汇川提供的800V高压产品。汇川表示，第四代动力总成的核心部件将会采用SiC材料，通过模块化、轻量化的设计，可让G9实现超充5分钟，补能超过200km。此外，小鹏G9的最大充电电流超过600A，电驱效率高达95%以上，系统综合效率将近90%，是真正意义上的高压平台产物。

其次，华为的AI闪充高压动力域解决方案，包含了电驱动系统、车载充电机、热管理系统、BMS、充电模块。当前AI闪充第一个版本达到15分钟充电30%—80%。四驱高压电驱动系统可实现3.5s级百公里加速，NEDC效率可达86.6%，提升续航里程5%左右。阿尔法S全新HI量产版、阿维塔11将采用华为的高压产品。