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800V不够了?发展千伏高压架构

2024-02-19 汽车电子设计 阅读:
采用千伏高压架构的电动汽车整车需要进行多方面的变动,包括充配电系统、电池、电驱系统等。特别是在车辆的部件方面,整车电池电压从450V上升到950V甚至更高···

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《中国高压快充产业发展报告(2023-2025)》报告里,已经把“800V”的说法替换成了“千伏架构”,这个说法确实是比800V更能表征产业的发展动态。xndednc

千伏高压架构正逐渐崭露头角,并且其核心部件的产业链已经相对完备,标志着电动汽车进入了一个新的发展阶段。在中国,走在全球800V前面的千伏高压架构,也处在了应用推广的时机成熟之际。xndednc

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01
千伏架构带来的变化

采用千伏高压架构的电动汽车整车需要进行多方面的变动,包括充配电系统、电池、电驱系统等。特别是在车辆的部件方面,整车电池电压从450V上升到950V甚至更高。xndednc

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这带来了以下影响:xndednc

● 充配电系统:充配电系统中的各个保险、端子插头等的电压等级都会随之提升,从原本的450V提升到950V或者更高。为了适应这种变化,需要采用1500V以上的SiC器件替代传统的硅基器件。此外,电压升高也会导致接触器尺寸增大。

● 电驱部分:电驱系统中的功率模组、驱动芯片等也需要相应提升其耐压等级,母线电容电压等级也会从500V提升到1200V以上。

● 电池系统:由于电压的升高,电池串联的节数增加,而并联的节数则减少。

● 热管理系统:空调压缩机、PTC等的工作电压也会升高,对应的驱动模块功率器件电压等级也会随之增加。

目已经有全新的全液冷分体式直流母线架构超充系统推出,用于解决传统充电桩的一系列问题,同时为高压平台车型提供快速补能,满足未来光伏和储能系统的需求。这种全液冷超充系统具有高可靠性和低噪音等优势,采用分体式结构,功率池化,智能动态分配,实现功率最大化利用。xndednc

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02
千伏架构的普及速度

国内主要车企发布的 800V 及以上高压快充车型规划,2022 年第一次尝试,2023 年底满足 3C 以上高压快的高端车型扎堆退出来,2025 年主流车型将均会支持高压快充。预计到 2026 年底,支持高压快充车型的市场保有量可以实现 1000万以上的规模。xndednc

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随着电动车的发展,快速充电成为了用户的迫切需求。然而,快速充电需要高电压平台,而高电压平台会增加整车的成本。那么,高电压平台适合哪些车型应用呢?xndednc

以当前成熟的2C快充为例,采用150kW前驱动系统,950V电压平台相比450V电压平台增加的成本约为6500元。高电压带来的问题主要体现在压缩机、PTC和电机驱动MCU的成本上升,以及相应的电池包、BMS、驱动系统、OBC+DCDC、高压线束及连接器、热管理系统、熔断器等诸多系统和部件的成本增加。这些部件都是快速充电的核心部件,高电压可以提高其效率和性能,缩短充电时间,提升用户体验。xndednc

但是,高电压也会带来一些问题,比如安全性、散热、绝缘等,需要更高的技术水平和质量控制。高电压平台更适合中高端车型优先应用,因为这些车型的用户对充电时间更敏感,也更能承受高成本。xndednc

同时,高电压平台也可以作为中高端车型的差异化竞争力,提升品牌形象和市场占有率。目前,国内外的一些整车厂,如特斯拉、保时捷、奥迪等,都在中高端车型上采用了 800V 及以上的高电压平台,展示了其技术优势和领先地位。随着电动车渗透率的迅速提升,车企之间的竞争愈发激烈和多元化。在这个背景下,缩短充电时间成为提升用户使用体验的关键之一。xndednc

长期来看,随着 SiC、快充电池等核心部件的成本降低和技术进步,高电压平台的优势将更加明显,中低端车型也会有快速充电的需求,千伏电气架构升级具备长期趋势,是电动车的发展方向之一。xndednc

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小结

在未来,随着SiC、快充电池等核心部件成本的降低,千伏高压架构的应用将会更加普及。国内外的整车厂已经开始在中高端车型上优先应用800V及以上的高压平台,以形成差异化竞争力。随着电动车的普及率迅速增长,缩短充电时间将成为提升用户使用体验的关键之一。xndednc

责编:Ricardo
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