制作 | 虎嗅车辆组

创作者 | 王笑渔

编写 | 周全

店标 | 潇湘晨报

孙师傅是一名北京电动出租车驾驶员。他的车冬天得一天三充，夏季得充两次电。因此，他的汽车后备箱里必备着一套折叠桌椅，便于在每一次去充电的情况下，去一个避开充电桩的位置待一会儿。“阅读资讯说，大家这款车老出事情，还都是在充电的时候炸的。怕了，躲远些。”孙师傅讲到。

这并非孙师傅多疑。据我国应急管理部消防救援局的最新数据表明，2022年第一季度，中国接警的新能源车火灾事故总共有640起，同期相比升高32%。均值出来，我国每日产生超出7例的新能源车火灾事故。

与汽油车常常在行驶中着火不一样，纯电动汽车与充电有关的起火状况比较普遍。大家在新闻里也常常见到，在充电站烧得火苗四溅的电瓶车。就其实质，现阶段绝大多数充电桩，都是在根据提升电流来完成功率大的充电。但电流越大，电缆线热值也越大。这对操作温度极其脆弱的蓄电池而言，是一个极其凶险的要素。

一个有意思的现象是，大伙儿并不在意是什么原因导致的车辆自燃，只能责怪汽车企业的新型电池不成熟和不安全性。实际上，处理起火难题，并不是只靠改善动力锂电池就万事如意。高压平台和功率大的快充的同时发展趋势，才可以尽早根除电动车自燃的“老毛病”。

有一个问题是，造电瓶车只需搞好充电电池就可以了。

对顾客而言，续航力当然是愈多愈好。因此，汽车企业们就开启了里程数“外卷”，造成新推行的电动车续航主要参数越堆低。在进到国家工信部名册的新汽车中，2019年有6款里程数超出600千米，而到2021年就拥有58款。截至虎嗅发表文章，2022年的前四批名册里，就已有37款新汽车里程数超出600千米。

当里程数拉长了以后，顾客又发觉充电太慢了。以2020年热卖的一部分纯电动汽车型为例子，其直流快充的基础理论均值充电倍数约为1C（即1个小时可充斥着100%SOC），进行30%-80%SOC需30min，NEDC里程数约为227km。假如发生超低温、电量过低、分离等情形时，充电时长乃至需到2个钟头。

这也就是为何，快速充电站过年或过节便会发生“排队”甚至“打架斗殴抢位”的状况。这并非是由于电动车续航不足，反而是由于充电很慢，导致每辆车占有充电枪的时长太长，“客单量低”。

因而，一部分汽车企业逐渐揣摩增加充电输出功率以达到迅速充电。依据中学物理过的输出功率、工作电压、电流关联公式计算P=U·I，别的标准保持一致，充电的电流或电流在其中任一提升，就可以提升充电高效率。

第一种派系，是“大电流”快速充电。

特斯拉汽车便是“意味着参赛选手”，在其中特斯拉汽车V3超充桩能在400V工作电压的前提下做到250kW的最高值充电输出功率，15min可填补Model 3约250千米续航力需要用电量。但充电电流的增加，代表着更多的是热值、更粗更重的电子线束这些，这对车子和充电桩全是考验。

就拿释放的发热量而言，依据焦耳定律Q=I ·R·t，当通电时间与电阻器不会改变时，发热量与电流的二次方正相关。因此，大电流快速充电势必会在充电过程中造成很大的发热量。这既磨练车子的热管理系统，也对充电桩的网络运营商和生产商都是很大的难点。因而，阶段也只能在纵向和竖直2个方位相对高度融合的特斯拉汽车，才把这条道路走通。

再讲电子线束，都是很大的难题。针对电瓶车而言，要承担大电流就一定靠高压电子线束。但是，高压电子线束的截面会非常大，这便会造成电子线束弯曲刚度强且无法弯折。这不仅仅在车里无法合理布局，并且将会在撞击后刺进驾驶室，提升安全隐患。

更要人命的是，功率大的充电桩的充电枪和电缆线一般又重又粗，对气力比较小的女司机十分不友好。非常值得关心的是，特斯拉汽车V3超充桩最高值工作中电流超出600A，但它采用了选用液冷散热设计方案，缓解了充电线的横截面积和净重。

但是，并非各家称为能完成“快速充电”的汽车企业，都能像特斯拉汽车一样搞好热管理，因而起火的风险也就因而种下。要知道，当充电桩导出锂离子电池承受不住的大电流时，在电池内部太快流动性的锂离子电池会在负级表层产生像树技一样的孪晶。这种孪晶像针头一样又细又硬，一旦生长发育到一定长短，便会刺破膈膜引起内短路故障，进而发烫引起起火。

孪晶透过状况

第二种派系，是相对而言更安全的高压快速充电。

以玛莎拉蒂为例子，该企业将工作电压平台从400V提升至800V后，完成300kW充电输出功率，能够在22.5min内把Taycan Turbo S容积93.4kWh的动力锂电池从5%充至80%，给予300千米的续航能力。与此同时，玛莎拉蒂高压电子线束的截面仅为400V构架下的二分之一，电子线束减脂4kg。

依据焦耳定律得知，发热量只跟电流、通电时间、电阻器相关。而当工作电压翻番以后，理论上电流即便是递减，仍能够实现相同的输出功率。这就就代表着，快速充电时所出现的发热量大大的减少，进而不容易对娇气的

动力锂电池产生超温、不稳定等安全风险。

在保证安全的基础上，高压快速充电的效率提升室内空间也会更高一些。做为比照，400V平台的充电输出功率到200kW时就贴近控制系统设计的极限值，而800V高压系统软件可以将极限值提升到400kW。理论上而言，一台电池电量为100kWh的新能源车，从20%充电到80%，仅需9min，基本上相当于传统式汽油车给油的时长，彻底清除充电时长焦虑情绪。

尽管优势颇多，但现阶段可以把高压平台规模性批量生产的还仅有玛莎拉蒂Taycan一款车。最接近规模性批量生产的，很有可能便是配搭华为公司高压三电平台、适用800V高压快速充电的极狐阿尔法S 华为公司Hi版，在2022年5月刚公布发售。除此之外，当代Ioniq5也适用800V高压平台，或于2022年引进中国建成投产。也有，2022年8月将要公布的晓亮G9，根据800V高压平台，能够完成充电5min、续航力200千米。

与毫米波雷达、动力电池等前沿科技相近，高压平台也面临“雷声大雨点小”的无奈境遇。大伙儿就连被“受制于人”的因素也近乎同样——原材料。

要知道，从400V平台转换为800V平台构架，必须对电气控制系统零部件再次认证，尤其是电力电子器件的需求更高一些。现阶段目前市面上几乎所有的型号上，车规的功率半导体全是硅基IGBT。但如果要推800V之上高压平台，那么就务必转换为碳化硅原材料，缘故有下列好多个。

第一，碳化硅的耐高压工作能力更强。

在450V直流母线工作电压下，IGBT控制模块承担的最大电压为650V上下。在800V之上直流母线工作电压下，电力电子器件抗压必须提升到1200V之上。尽管英飞凌、博仕等生产厂家都推行了1200V抗压的车规IGBT，但由于成本费较高并没有完成产业化运用。比较之下，碳化硅元器件纯天然就抗压高。现阶段，碳化硅MOSFET现阶段批量生产商品的抗压可以达到3300V。

第二，碳化硅的能量损耗更低。

碳化硅在通断耗损、开关损耗主要表现层面好于 IGBT。在400V母线电压下，运用1200V碳化硅控制模块的全车耗损较750V的IGBT减少6.9%；若工作电压升到800V，全车耗损将进一步减少7.6%。最后，碳化硅进入车内之后的实际效果不仅是充电快，并且耗能也会相对应减少，相反提高里程数。

第三，是抗持续高温。

在高电压快速充电计划方案下，虽然在同样充电输出功率情况下电流提升力度比较大电流计划方案要小，但功率大的快速充电必须工作电压、电流同增。这可能会导致热值提升，对电力电子器件抗持续高温工作能力也提出了更高一些规定。碳化硅理论上可以在远超175℃高溫的正常工作，降低了对热管理系统的规定，提升了稳定性和安全。

对比传统的的硅基原材料，碳化硅原材料的高压特性极其突显，但前期成本费较高。

由于大三电（充电电池、电动机、电机控制）、小三电（OBC、PDU、DCDC）等零部件都需要能在800V乃至 1000V的电流下正常工作。因此，别以为仅仅工作电压的提高，全部全产业链也需要随着调节。

从400V平台升到800V平台，在其中构件成本是原先的2-3倍，系统总成本上升10%-20%。但充分考虑时下动力锂电池的原料涨价迅速，堆电池电量的方式无法维持。那样在这样的情况下，同样是提升成本费，把钱用在高压平台上的盈利显而易见是很大的。

碳化硅虽好，但全产业链的影响力仍没有在大家手上。

现阶段，全世界碳化硅产业链布局展现了国外、欧洲地区、日本三足鼎立的趋势。国外依然一家独大，占有全世界碳化硅生产量的70%-80%，意味着公司是科锐；欧洲地区有着完善的碳化硅衬底、外延性、元器件及其运用全产业链，意味着公司是英飞凌、意法半导体等；日本则在机器设备和组件开发设计层面处于领跑，以罗姆半导体、三菱电机、富士电机为意味着。

这种大佬们，都是在持续根据扩张生产能力、协作同盟或兼得企业并购等形式在碳化硅销售市场跑马圈地、加快合理布局。比较之下，我国的碳化硅产业链稍显贫弱，在领先水平度、市场占有率占有率等领域都比较落伍。

即便是原材料的困难攻破了，高压快速充电仍要遭遇基本建设的现实问题。

由于，现阶段目前市面上几乎所有的充电桩，都不能兼容800V高压平台。这就就代表着，你购买了一台800V构架的电瓶车，但具体充电客户达不上宣传策划预估。

玛莎拉蒂Taycan的每个工作电压系统软件一部分

以玛莎拉蒂为例子，Taycan上附加配备一台直流电车载式充电机，最先将400V充电桩导出的充电工作电压变压至800V后，再对充电电池开展充电。相近的方法，还比亚迪汽车在e平台 3.0上，引进了创新的“运用电机电控的线路拓扑结构泵升充电桩工作电压”的构思。根据这类方法，来完成充电5min，较大续航力150千米。

自然，这类运用车载式构件适用800V，即电驱桥变压适配400V直流电桩的计划方案，在时下公共性充电网络资源焦虑不安的环节，何尝并不是一种处理里程数焦虑情绪的好办法。但将来，要想真真正正充分发挥800V平台的所有实力，建造非常高压充电桩便是必定的挑选。

可是，汽车企业绝对不能指望国网去帮你建桩。由于以目前的目的看来，我国的目标是普及化充电互联网，而不是往上探寻。连最基本的普及率和车桩比数据都没合格，何谈充电速率呢？因此，高压快速充电这件事情，仅有汽车企业自己来干——自主研发高压平台，独立建高压充电桩，才算是唯一的出路。

之后，如果你要买纯电动汽车，一定要多考虑到这个问题——“该知名品牌是否有建造充电互联网？”

参考文献：《800V高压系统软件的动力和系统架构图剖析——构架挑选和商品挑战是什么？》联合电子