現(xiàn)階段，新能源汽車?yán)m(xù)航里程已經(jīng)接近甚至超過(guò)傳統(tǒng)燃油車。不過(guò)，電動(dòng)車用戶普遍存在電動(dòng)車?yán)m(xù)航焦慮癥：充電難、充電慢。
據(jù)《證券日?qǐng)?bào)》記者了解，目前在充電端，以蔚來(lái)為代表的換電模式，以特斯拉為代表的高電流模式，以及以傳統(tǒng)高端OEM車型為代表的800V整車電壓平臺(tái)模式，成為最主流的三個(gè)充電競(jìng)爭(zhēng)路線。其中800V高壓超快充被業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為是最理想的技術(shù)路徑和解決方案。
“整車選擇高壓架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)超級(jí)快充的必經(jīng)之路，800V左右的高壓在當(dāng)前可支撐實(shí)現(xiàn)2C快充。”華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司智能電動(dòng)領(lǐng)域副總裁彭鵬告訴記者，對(duì)于一輛搭載100kWh電量的電動(dòng)汽車而言，在當(dāng)前400V電壓平臺(tái)、250A電流下，需要30分鐘才能充電30%至80%，而如果電壓提升到800V左右，15分鐘能實(shí)現(xiàn)電池充滿，達(dá)到4C的效率，基本上能滿足現(xiàn)階段消費(fèi)者的快充需求。
巨灣技研首席科學(xué)家毛文峰對(duì)《證券日?qǐng)?bào)》記者表示，800V整車電壓平臺(tái)是發(fā)展趨勢(shì)，目前主要還是受限于成本，這一塊的工作更多的還是需要主機(jī)廠去推動(dòng)。但從長(zhǎng)期發(fā)展來(lái)看，如果800V整車電壓平臺(tái)能達(dá)到批量量產(chǎn)，成本將不升反降。
主流車企800V高壓超快充
進(jìn)入快速放量期
當(dāng)前，新能源汽車企業(yè)端和使用端均出現(xiàn)了一系列怪象。一方面，新發(fā)布的純電車型工況下續(xù)航普遍超過(guò)600公里，甚至直逼1000公里，已超越傳統(tǒng)燃油車行駛里程；另一方面，電動(dòng)車用戶的里程焦慮并未得到完全緩解，充電排隊(duì)、高速“趴窩”的事例時(shí)常上演。
“里程焦慮是續(xù)航里程和補(bǔ)能效率綜合作用的結(jié)果，緩解里程焦慮需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是是動(dòng)力電池的重量和體積最好能與油箱一樣小而輕，即能量密度的問(wèn)題；二是縮短補(bǔ)能時(shí)間，也就是充電的速度要跟加油一樣快。”巨灣技研總裁裴鋒對(duì)記者表示。
據(jù)記者了解，提高充電功率有提升充電電流和提高充電電壓兩條技術(shù)路線。采用大電流的方式會(huì)大幅增加充電過(guò)程中的熱量，對(duì)熱管理要求較高，同時(shí)需要對(duì)各個(gè)電池分區(qū)同時(shí)充電，技術(shù)難度和推廣成本都相對(duì)較高，主要被特斯拉使用。
國(guó)內(nèi)外目前常見(jiàn)的充電平臺(tái)，基本都是采用了低電流、高電壓的方式。其優(yōu)點(diǎn)在于，除了可以有效降低發(fā)熱現(xiàn)象外，還能進(jìn)一步縮減線束的橫截面積，減少重量，節(jié)省車內(nèi)空間。隨著SiC（碳化硅）產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)張以及全球首個(gè)800V高壓平臺(tái)車型保時(shí)捷Taycan正式推出，高壓快充路線受到越來(lái)越多主機(jī)廠的青睞。從現(xiàn)代、起亞等國(guó)際車企巨頭到比亞迪、長(zhǎng)城、廣汽、小鵬等國(guó)內(nèi)主機(jī)廠，已經(jīng)相繼推出或計(jì)劃推出800V平臺(tái)。公開(kāi)資料顯示，目前全球已推出或確定推出800V系統(tǒng)的汽車品牌多達(dá)20多家。
“眾多車企都在抓緊布局，劍指電動(dòng)車最后一個(gè)痛點(diǎn)，行業(yè)超級(jí)快充趨勢(shì)已經(jīng)確立。類比手機(jī)補(bǔ)能發(fā)展歷程，超級(jí)快充或?qū)⒊蔀殡妱?dòng)車補(bǔ)能主流解決方案。”在中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟理事高云鵬看來(lái)，高電壓和高電流路線只是在某一時(shí)間段內(nèi)相對(duì)的概念，兩種模式的本質(zhì)都是為了增大充電功率。高電壓模式相較高電流模式，具有高效充電區(qū)間更大、充電功率天花板較高、技術(shù)難度更低等優(yōu)勢(shì)，有望成為現(xiàn)階段快充主流路線。
根據(jù)民生證券測(cè)算，2025年國(guó)內(nèi)搭載800V高壓架構(gòu)的新能源汽車預(yù)計(jì)為99.9萬(wàn)輛，3年CAGR（復(fù)合年均增長(zhǎng)率）達(dá)270.9%；全球搭載800V高壓架構(gòu)的新能源汽車預(yù)計(jì)達(dá)215.3萬(wàn)輛，3年CAGR達(dá)189.2%，屆時(shí)800V行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到324億元；2030年這一數(shù)字或?qū)⒚咧?78億元。
高壓超快充規(guī)模化應(yīng)用
產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)發(fā)展是關(guān)鍵
不過(guò)，巨大的市場(chǎng)空間背后，800V高壓超快充的規(guī)模化應(yīng)用依然面臨著技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、成本和商業(yè)化等諸多挑戰(zhàn)。首先，整車應(yīng)用高壓系統(tǒng)需要提升制造成本，采用更貴的半導(dǎo)體材料比如SiC、GaN等，衍生出來(lái)的成本分?jǐn)偂⒊潆娪?jì)費(fèi)等問(wèn)題仍有待商榷和解決。
“800V的電池需要更小的電芯，電池成本會(huì)更高。這個(gè)成本問(wèn)題如何去解決，目前業(yè)內(nèi)還沒(méi)能給出答案。”蔚來(lái)汽車CEO李斌對(duì)《證券日?qǐng)?bào)》記者表示，“長(zhǎng)期來(lái)看，800V會(huì)是電池產(chǎn)業(yè)重塑的機(jī)會(huì)，但至少目前還沒(méi)有哪家公司能夠?qū)?00V的成本降低到和現(xiàn)在400V接近或略高的水平。”
不過(guò)，800V高壓超快充還存在一些應(yīng)用難題，比如基建配電容量和高峰分流問(wèn)題。眾所周知，配電網(wǎng)存在容量上限，一個(gè)區(qū)域內(nèi)用電器越多，占用功率就越多，容量就會(huì)越緊張。800V高壓超快充作為一個(gè)超大功率且不定時(shí)用電的存在，意味著配電網(wǎng)需要全天預(yù)留大容量，這勢(shì)必會(huì)擠占其他用戶的容量。
中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟信息部主任仝宗旗表示：“按照規(guī)劃，到2025年全國(guó)新能源汽車保有量將達(dá)到2000萬(wàn)輛至2500萬(wàn)輛，假設(shè)10%的車輛在同一時(shí)段進(jìn)行快充，對(duì)電網(wǎng)的要求就會(huì)非常高。”
需要指出的是，充電樁的功率并不代表用戶使用場(chǎng)景下的真實(shí)功率，而是取決于電網(wǎng)容量。這意味著，在等量的電網(wǎng)容量下，如果充電的用戶足夠多，功率就會(huì)被均分從而達(dá)不到車企宣傳的功率。此外，車企在宣傳的時(shí)候存在很多似是而非的描述，比如4C（四分之一個(gè)小時(shí)充滿）充電，實(shí)際補(bǔ)能過(guò)程中難以做到全程穩(wěn)定峰值輸出。
針對(duì)上述難題，充電站和儲(chǔ)能的結(jié)合或成為趨勢(shì)性最優(yōu)解。據(jù)悉，小鵬新一代800V超充站就配備儲(chǔ)能技術(shù)，以使得車輛超充與電網(wǎng)容量解耦，其單個(gè)充電站儲(chǔ)存的電量，最多可以支持30輛車充電；廣汽埃安在超充站中采用了光伏發(fā)電+智慧儲(chǔ)能的組合；特拉斯的部分超充站亦配備了太陽(yáng)能電池板頂棚和特斯拉電池儲(chǔ)能設(shè)備Powerwall。
蜂巢能源董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官楊紅新認(rèn)為，對(duì)新能源汽車發(fā)展而言，打造配套生態(tài)很重要。要想實(shí)現(xiàn)快充平臺(tái)的普及，電池匹配、快充網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)業(yè)鏈上下游的跟進(jìn)都是必要的。
“800V超快充下，動(dòng)力電池需要兼顧高能量密度和高功率密度，電芯一致性要求亦更高，對(duì)材料、電池結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝的挑戰(zhàn)極大。”楊紅新表示，車端800V平臺(tái)要發(fā)揮出其效用，仍有待相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈、新能源汽車生態(tài)的進(jìn)一步發(fā)展。