車企「着魔」的 800V高壓快充，用户卻不為之「瘋狂」

來源：財經E法

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800V充電架構，真能根治續航焦慮？

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文｜李玉鵬 肖漫

編輯｜張敏

如何終結續航焦慮，一直是困擾電動車普及的頭號難題，以至於影響大家購買電動車決策的10個靈魂拷問當中，有7個都是與充電和電池相關，比如電池衰減、充電便利、補能速度等。

雖然沒有任何一家車企的產品能100%解決這些問題，但至少需求已經足夠明確，畢竟説到底人類社會的發展史，本質就是由需求提供的源動力，需求帶動了技術的進步和迭代。

於是，我們看到了各大車企八仙過海似的給出了自己的技術路徑，有些從材料領域想方設法增加鋰電池的能量密度，有些大規模建設自家品牌超級充電樁，還有一些則選擇用換電體系來緩解補能問題，但更多的還是選擇通過提高電壓或電流的方式來提高充電功率。

電池能量密度的突破本質上是一個化學問題，它並非車企的強項，即便是電池領域的高端玩家寧德時代，其產品的技術迭代也並非一蹴而就，目前主流的純電旗艦車型，在CLTC工況下續航普遍能夠達到 600-700公里，高能量密度的凝聚態電池也尚處於還未量產的階段。

而建設充電樁和換電站，不僅需要在規劃期間做好與產品之間的匹配，對於長期的規模化投入也是一場極大的考驗，因此提高充電功率成爲了一種最為普世的技術途徑。

01

800V超充為何受寵？

初中的物理常識告訴我們，電流在單位時間內做的功叫做電功率，要想縮短充電時間，就必須提高快充功率。根據物理公式 P=UI，提升充電功率的方式無非有兩種——要麼提升電流I，要麼提高電壓U，實際情況是採用這兩個方案的廠商都有。

目前主流充電槍的最大電流限制 500A，所能達到的充電功率大約為 200kW，目前車企普遍使用 400V 電壓系統，250A 電流，達到 100kW 的充電功率，按單車帶電量 50kWh 計算，電池由 30%SOC（State of Charge，電池荷電狀態）充電至 80%SOC 需要 30 分鍾，而 800V 高壓可以達到 300-500kW 的充電功率，僅需 6-10 分鍾就能迅速補能。

大電流方案其實對於汽車整體架構、熱管理以及電池BMS的要求都提出了更高的要求，比如根據另一個物理公式：P=I^2*R來看，充電過程中的發熱問題只和電路中的大電流相關，和電壓無關，當電阻一定的時候，會產生很高的熱損失。

因此，更多的品牌開始選擇高電壓方案，從原理上來看高電壓吸引主機廠的一大魅力在於，能夠保證一定充電功率的前提下，提高電壓能使電流降低，熱損耗減少，從而提升充電效率，達到節省充電時間的最終目的。

另外，800V 的電機比 400V 的要輕，疊加一些線纜和部件減少，可以減輕車身重量。根據 Future eDrive Technologies 的測算，800V 平臺下 100kwh 的電池有望減重達 25kg。

根據公開消息統計，目前全球已推出或確定推出 800V 系統的汽車品牌多達 20 多家。從平臺架構來看，包括比亞迪 e 平臺 3.0、通用奧特能平臺、吉利 SEA 浩瀚平臺，奔馳 EVA、現代 E-GMP、小鵬扶搖架構等都能夠支持 800V 高壓。

最早搭載 800V 高壓充電系統的車型是保時捷 2019 年推出的純電動 Taycan，按照官方數據，其能夠將充電功率提升至 350kW，在 22.5 分鍾內電量從 5％ 充到 80％，這對當時動輒需要 1 小時的充電時長來説可以説是質的飛躍。 

反觀國內市場，吉利 2020 年發佈純電 SEA 浩瀚架構時，其技術儲備中就支持 800V。次年，比亞迪推出了支持 800V 的 e 平臺 3.0，但出於成本和市場節奏的考慮，吉利和比亞迪當時都沒有推出搭載 800V 平臺的量產車型。

2022 年，極狐阿爾法 S 的 HI 版首發支持 800V 快充，但可惜的是，其充電功率只有187kW，且該車在市場銷量表現平平，並沒有掀起多大浪花。

再往后，小鵬 G9 的推出讓業界對 800V快充有了進一步認識，官方還曾喊出了「充電 5 分鍾，續航 200km」的口號，近期剛剛上市的小鵬G6車型同樣也將800V作為一項核心賣點。

如果説此前車企對 800V 的探索僅是停留在技術層面，那麼今年以來，車企正在進一步讓800V技術覆蓋到更多量產車當中，它也成爲了「技術軍備競賽」的重要一環。

今年以來，小鵬汽車宣佈搭載扶搖架構的車型將標配全域 800V 高壓 SiC 碳化硅平臺，包括動力電池、電驅、電源、壓縮機等所有高壓部件整車全域 800V。另外，今年發力純電戰略的理想汽車在上海車展期間也推出 800V 超充純電解決方案。

「整車選擇高壓架構是實現超級快充的必經之路，800V 左右的高壓在當前可支撐實現 2C 快充。」華為數字能源技術有限公司智能電動領域副總裁彭鵬曾説道。

毫無疑問，相比於其他提高充電功率的解決方案，800V 高壓快充的優勢非常明顯，作為目前主流車企們解決補能難題的核心路徑，800V 高壓快充已成為行業的默契共識。

02

規模化前的兩座大山

既然800V超充技術路徑已經成為大多數車企的共同選擇，那為何發展至今依然並沒有大規模應用，究其核心原因在於，背后還存在着「升級成本」和「電網配套」兩座大山要翻越。 

從完整的充電鏈路來看，要實現 800V 高壓充電，它需要充電樁、車輛接口、電源管理系統、電池的配合才能完成，它並不是單純提高電壓就能一勞永逸的升級，相比於此前的400V充電架構，每個環節的零部件都需要進化，要從產品定義甚至造車平臺階段開始規劃。 

設計之初，首先需要將整車電壓水平定在 800V，電池包內部電芯也要以 800V 為標準設計串並聯拓撲，最后確定電芯容量。其次是電機、空調、充電機、DCDC（直流變換器） 支持 800V 以及相關線束，高壓連接器等所有高壓回路上的其他零件按照 800V 要求設計、開發、驗證。

之所以讓800V這兩年備受車企關注，還有一個材料學領域的神助攻，得益於第三代半導體材料的突破，碳化硅器件得以替代傳統硅基半導體器件，加速了800V 的規模化應用。

與 Si MOSFET 相比，相同規格的 SiC MOSFET 尺寸可大幅減小至原來的 1/10。此外與 Si IGBT 模塊相比，SiC MOSFET 模塊能實現低功耗下的高頻開關，有助於減小濾波器、變壓器和散熱器的尺寸，變相提升 800V 架構下新能源汽車的續航能力。

ST 數據顯示，在 400V 電壓平臺下，SiC 能夠比硅基 IGBT 器件擁有 2%~4%的效率提升，而在 750V 電壓平臺下其效率提升幅度則可增大至 3.5%~8%，可以看出，汽車平臺高壓等級越高，SiC 的優勢將越明顯。

雖然 SiC- MOSFET與 Si-IGBT 相比耐壓程度更高，且開關損耗低、效率高，但相對應的，其價格也高。據科鋭（Cree）預測，從整車成本看，只有當 SiC 器件成本下降至 Si-IGBT 成本的 2 倍時，應用 SiC 器件的整車成本不高於搭載 Si-IGBT 的整車成本。

近年來雖然有國內廠商在佈局 SiC 產品，但仍難以滿足車規級市場的需求，難以實現 SiC 器件自主供應，極度依賴進口。短期來看，SiC 器件成本難有改善。

這還僅僅一個小部件帶來的成本提升，在樁端，佈局高壓充電同樣需要大量的成本投入。大比特產業研究室的數據顯示，一個 30kW 的充電模塊所需的磁性元件（充電樁的核心元器件之一）價值量在 600 元左右，普通 60kW 的直流充電樁磁性元件價值量在 1200 元左右，而 800V 平臺下 480kW 快充樁的磁性元件價值量將高達 9600 元左右。有統計數據顯示，一個 360kW 超充的成本估算約為 23 萬到 26 萬之間。

「整個行業對 800V 有一個還沒認真思考的問題：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，目前業內沒有一家公司能夠給出答案。」李斌曾説道。

成本問題之外，800V 在規模化應用上還面臨電網容量問題。在實際應用中，當前各家車企宣傳的峰值功率並不代表用户使用場景下的真實功率，充電功率與當地的充電環境、電力使用情況掛鉤，實際情況並沒有車企們所宣揚的那麼理想。 

理論上而言，800V架構下的充電功率高達480kW，是目前主流直流快充樁的4-6倍，但事實是，我國目前很多地區的配電網，都沒有配備這麼大功率的變壓器。其次，新能源車主們充電的不確定性和隨機性，也會無形之中加大電網優化控制的難度。

蔚來總裁秦力洪也對此表示過類似的擔憂，「真正的充電速度不光取決於車，還要取決於電，如果只有 800V 的車，沒有 800V 的電，不能説把池子做大水就裝得快，問題是水沒有那麼多，目前很多地方電力容量有限，改造難度很大，如果幾輛電動車同時充電，電流分配更難以支持。」 

根據國家電網北京經濟技術研究院的一份報告顯示，電動汽車的充電行為與居民日常用電負荷曲線的擬合度高達85%。有説法指出，如果在現有的配電系統基礎設施下將現有充電樁升級為 800V 超充站，集中使用可能導致的誇張的情況是電用設備被燒燬；這好比是，大學宿舍里同時使用十幾個電吹風這類高功率電器導致停電。

由此，在迎來電網容量擴容之前，業內提出了一種解決方案——即配置儲能以緩解配電網的壓力；這相當於原本是由一個大壩集中提供電力，現在增加了蓄水池，增加電力出口通道。 

然而，儲能站的成本一般在幾百萬到數千萬美元之間，結合現有的 800V 車型體量來看，通過佈局儲能站解決 800V 充電的電力問題，並不是一筆劃算的買賣。

爲了滿足日后的800V充電站規模化普及，電網只能進行大範圍的升級和優化，但基礎設施的建設並非一蹴而就，整個過程無疑是漫長的，它也註定了800V超充的規模化應用可能並不會在短時間內迎來井噴式發展。 

03

一場緩慢的技術過渡

普及800V超充樁的願景固然美好，但是至少在現階段，我們還沒有任何理由拋棄掉400V的充電網絡，那麼由此會衍生出一個大家都非常關心的問題，當具備800V超充技術的新能源車遇到現有的400V充電樁，是否也會帶來一定的加成？

不久前，小鵬汽車官方曾做過一個關於小鵬G6和特斯拉Model Y的充電速度對比測試，採用的並非是小鵬汽車自建的充電樁，而是第三方180kw的充電樁，會更加符合用户的真實使用場景，實際數據顯示即便是非800V的充電樁，小鵬G6的充電功率也要高於特斯拉Model Y。 

在如今這個時代，大家購買具備800V技術架構的電動車，就有點當年4G網絡到5G網絡之間的升級，如果不是成本和價格的原因，幾乎沒有理由拒絕一臺搭載800V技術架構的產品。

前面提到，只有在車、樁兩端同時具備 800V 條件，並在電網容量能夠滿足的前提下，才能真正達到 800V 快充。但出於成本等因素的考量，在搭載 800V 的車、樁真正上量之前，車企也不得不選擇性價比更高的過渡方案。

中國電力企業聯合會副祕書長、能源行業電動汽車充電設施標準化技術委員會祕書長劉永東表示，「得益於 800V 大功率充電的兼容性很好，不改變現有車樁產品，對於現有的充電樁可採用適配器方案，實現平穩過渡升級。」

劉永東所指的過渡方案，其實也是目前車企面對前沿技術推進與部件升級緩慢之間的矛盾衍生出的解決方案，即部分800V 平臺架構的高性價比方案。 

由於當前 800V 功率開關器件成本是 400V 級 IGBT 的數倍，爲了整車成本和驅動效率的平衡，主機廠有動力在關鍵必要的驅動系統上，使用 800V 部件（如電機） ，保留一部分 400V 零件。

車內供電上，通過 DC/DC 轉換器將 800V 的電壓轉換成 400V 為車內電器供電，然而這個變壓的過程會損失一部分電量，因此 800V 能使效率提升多少尚且還是未知數。

以保時捷 Taycan 為例，受限於 800V 配套器件開發，同時存在 800V、400V、48V 與 12V 四個電氣架構，其在設計上就採用了 DC/DC 降壓方案，以此滿足車內其余低壓系統的需求。現代 Ioniq 5 同樣車內安裝 DCDC 模塊以滿足車內 12V 架構的需求。 

另外，對於樁車電壓等級的不匹配的問題，部分廠商則是採取升壓的方式，讓 400V 的樁充 800V 的車。像均勝電子等零部件廠商就推出了高壓平臺充電升壓模塊 (800V Booster），通過車端的升壓器將 400V 充電樁輸出的電壓升壓至 800V 后再對電池進行充電。

爲了兼容現有的 400V 充電樁，奧迪的 PPE 平臺則是採用「組合充電」方案，在接入 400V 充電設施進行充電前，電池中相應的高壓開關會自動切換，將 800V 電池分成兩個額定電壓為 400V 的電池，從而可以在一個 400V 充電樁進行並聯充電，不再需要額外的高壓升壓器。

DIGITIMES Research 分析師 Jessie Lin 指出，由於 800V 架構在未來幾年可能存在技術瓶頸和高成本等挑戰，因此在 2030 年之前可能不會成為大眾市場的主流產品。滲透率將從一個相對較低的基數增長，高級別電動汽車是第一批支持 800V 的汽車。 

從車端來看，Jessie Lin 表示，支持 800V 的電動汽車份額預計將從 2022 年的 2% 增長到 2025 年的 12%，其余主要是 400V 的電動汽車車型。

類似的觀點，一位從事充電服務的業內高管也曾向鈦媒體 App 提到，「未來 800V 超級快充就是 VIP 式充電，通過設置價格階梯進行分層，服務願意多花錢的高端車主，或者是有這種臨時性應急補充需求的用户。」

該高管還提到，未來的充電的邏輯會是超級快充、普通快充、目的地慢充以及換電，是一個綜合網絡結構。也就是説至少現階段，400V 充電樁不會完全被 800V 超充取代。 

新技術誕生往往會面臨技術挑戰，而大規模應用也絕非一日之功，用户認知的轉變同樣需要過程，800V超充架構這條技術路徑已然明確，產業鏈上下游的分工協作顯得尤為關鍵。

對於我國的汽車工業而言，新能源本就是一個彎道超車的絕佳賽道，自主品牌們對800V技術架構更積極地嘗試，也將作為重要的技術儲備，在新能源時代建立起自己真正的護城河。