文字|节点财经,作者|五行
2023年,新能源汽车市场的激烈竞争创下历史新高,其中有许多焦点,800V高压平台就是其中之一。有了它的加持,“充电五分钟通话两小时”不是梦。
目前,比亚迪、华为、吉利、广汽、小鹏和奇瑞都发布了搭载800V高压平台的车型,当代安普科技有限公司和蜂巢能源也发布了支持800V高压平台的快充电池,各方都将其视为宣传重点和快充技术的未来。
根据目前的趋势,800V高压平台很受欢迎。它有什么魅力?
01 800V,电动汽车赶超燃油车的救星?
电动汽车起源于19世纪,早于燃油车。但由于电池寿命有限、充电不便,长期陷入发展停滞阶段。可以说,从诞生到今天,如何提升补能体验一直是新能源汽车行业亟待解决的头号难题。
在当前的新能源汽车市场中,纯电动汽车的规模更大,这使得“改善补能体验”的需求更加迫切。2023年中国新能源汽车销量达949.5万辆,其中纯电动汽车销量远高于混合动力汽车,约为后者的两倍。放眼全球市场,纯电动汽车在整个汽车市场的销量占比已经达到11.5%,同样高于混动汽车。因此,所有电动汽车都必须提高补能效率。
解决这个问题有两种方法,即电池和充电。今天我们不谈电池,只谈快充。我们在初中物理学过一个公式——功率=电压×电流(P=UI)。基于这个公式,如果你想提高充电功率,你必须增加系统的电流或电压,产业链的路线包括大电流和高电压。
特斯拉支持大电流。目前,它已经开发了三代超级快充。最新一代的峰值工作电流超过600A,可以将超充功率从100kW提高到250kW。根据官方数据,第三代快充可以在15分钟内将汽车的电池寿命增加约250公里。特斯拉仍在开发第四代超级快充,其功率将达到350kW。
高电流方案有一个弱点,即在给汽车充电时不能长时间保持在高功率范围内。根据华为智能电领域总裁王超分享的研究,采用低压大电流模式时,最大功率充电仅出现在10%-20%SOC期间,其他区间充电功率快速下降。在800V高压平台下,最大功率快充可支持30%-80%的SOC时段。
除了特斯拉,其他车企也选择了高压路线。例如,小鹏将其定位最高的汽车G9放在800伏电压平台上,在小鹏超级充电站充电5分钟后,G9的电池寿命可以增加200多公里。极狐αS HI版可在800V高压平台下充电10分钟,续航提升200km;在800V高压平台的加持下,新氪001可在不到12分钟内从10%充电至80%。当代安普科技有限公司和蜂巢能源推出了支持800V高压的动力电池。
在800V高压平台出现之前,行业也应用了400V高压平台,这也是现在大多数车型采用的解决方案。不过,从车企的新车型来看,800V高压平台才是车企选择的未来。在数据方面,它可以使电动汽车的充电体验接近燃油汽车的加油体验。如果进一步提高电压,电动汽车有可能在补能环节赶上燃油汽车,从而消除消费者的担忧。
02 为什么800V还无法普及?
第一个使用800V高压平台的是纯电动版本的保时捷tay ca(2019)。在800V高压平台的加持下,Taycan可以在短短22.5分钟内将93.4kWh的电池从5%充电至80%。同年,比亚迪也推出了一款采用800V高压平台的车型,但市场对800V高压密集讨论的时间点是5年后的2023年。显然,800V高压经历了一段时间的沉寂。
新能源汽车的电气系统设计分为高压和低压两部分。高压部分包括电池、电机、电子控制和高压线束。车企有两种选择,一种是将所有高压部件升级为支持800V高压,另一种是让其中一部分支持800V高压。第二个选择是不作弊。其实车企宣传的800V高压指的就是峰值。只要功率范围在550 V到930 V之间,就可以称为800 V。
车企的不同选择恰恰反映了800V高压平台现在无法普及的原因,那就是它涉及到很多部分,是一个系统工程,难度很大。为了形成一个闭环的充电环境,需要几个环节。一个是汽车,一个是充电设备,主要是充电桩。800V高压平台的成本体现在这两个方面。
首先,除了充电部分,电驱和电控也要支持800V高压。其次,800V超级充电桩的单枪成本较高,约为普通充电桩的2-3倍。同时,为了调节大功率充电带来的电网压力,充电桩运营商不得不在充电站建设储能设备(避免冲击电网),这也推高了超充站的建设成本。
这也导致了另一个问题,即即使车企给出了800V高电压,消费者也很少有机会使用800V高电压,因为没有足够的充电设备来支持800V高电压,他们自然不会了解它的优势。800V高压平台很难吸引消费者,形成了一个怪圈。
考虑到这些障碍,为什么产业链是否需要开发800V高压平台?究其原因,续航焦虑始终是阻碍用户购车的主要原因,而快充是主要解决方案之一,具有独特的优势。
除了充电速度接近加油外,800V高压平台还可以减轻零件重量。根据P = U/R公式,在相同功率下,高电压意味着可以使用更细的线束,这可以提高续航里程。以保时捷Tayca为例,800V高压平台线束截面积仅为400V高压的一半,线束减重4kg。李的创始人李想曾表示,使用SiC结合高压平台和更好的封装技术可以大大降低电池成本。与当今主流的400V高压平台相比,在相同的尺寸和驱动形式下,一辆汽车的零部件成本可以降低3-4万元。
与大电流方案相比,高压平台在充电过程中产生的热量更少,这意味着更高的安全性。2023年前9个月,中国共发生207起电动汽车火灾,其中约一半发生在充电过程中。800V高压平台的这一优势可以缓解消费者对汽车安全的担忧。
03 800V会一统天下吗?
尽管一些大型车企正在制造800V高压平台,但这并不意味着800V高压平台或高压解决方案可以一统江湖。归根结底,无论是大电流还是高电压,都是为电动汽车补充能量的手段之一。就速度而言,这两种方案都不是最快的,但换电是最快的。
蔚来是换电模式的代表。其第三代换电站的单次换电速度已运行在5分钟以内,第四代换电站的速度可进一步提升22%。上述搭载800V高压平台的车型,一般充电10分钟续航可增加200公里,或在10分钟左右将电池电量从10%充至80%。如果要充满电,时间会更长。
然而,换电模式的成本也很高。根据蔚来总裁秦透露的数据,一座电站的成本约为300万元人民币。到2023年底,蔚来将拥有3567座换电站,仅“建站”一项的投资就高达69亿元。这样的规模让拥有超强融资能力的蔚来倍感压力,这也是换电模式至今难以推广的原因之一。另一个原因是换电模式缺乏统一的行业标准。
这两个原因导致换电站的数量远远少于充电桩。根据中国充电联盟的数据,截至2023年12月,中国充电基础设施累计数量为859.6万辆,而中国新能源汽车年销量接近950万辆,这还不算累计保有量。
根据市场的发展,800V高压平台已成为电动汽车的发展趋势之一。然而,由于成本问题,大多数消费者在短期内无法享受它带来的便利。
对于新能源汽车行业来说,虽然市场对高压平台的关注度更高,但客观来说,换电和充电桩与高压平台同样重要,两者之间不是相互替代的关系,而是协同发展的关系。未来,三者的协同发展将是新能源汽车产业发展的重要基石。
发表评论