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电车使用800v平台优势(技术党丨800V高压平台技术解析 会成为主流)

  • 作者: 白国超
  • 发布时间:2023-10-16


全新皓影混动版,能帮本田“还击”电车吗

在这个新能源当道的时代,每当我们看到新的燃油车上市,似乎都会下意识地将它与同价位的新能源车型做比较。显然,“比较”本身就已证明,新能源的地位愈发重要、愈发不可替代。不过面对此般洪流,本田没有固步自封,而是张开双臂迎合。所以,我们看到了本次上市的全新皓影混动。

本次皓影混动推出了e:HEV的油混和e:PHEV的插混版本,上市价格中让人印象最深刻的,便是“油电同价”的有趣现象。这一名词从今年年初开始就被比亚迪反复提起,起因是比亚迪将燃油版车型和DM-i版车型同价销售。而这次皓影混动上市,其系列当中售价最低的2023款19.99万e:HEV两驱豪华版,与燃油版同为豪华版的车型售价持平。

对于本田了解的消费者,一定会因为这个现象而吃惊,因为以往本田的车型,混动版会比燃油版贵出1-2万元左右。而此次在同为豪华版车型当中,燃油车型和混动车型可以无价差任选,这对于本田而言实为罕有。那么,广本能否凭借皓影混动,在与时下热门20万级电动SUV的竞争中占据主动呢?接下来我们展开聊一聊。

疑问:皓影混动,对比电车有优势吗?

时下的消费者,对于品牌效应已经不是那么执着,虽然本田的信仰和信赖还在,但是多数消费者都会各处权衡。既然是买混动,那势必就是对经济性比较看重的消费者,而电车则是经济性十分出色的一类车型,所以新势力的许多电车都会进入到这些消费者的备选清单。那么我们就来对比一下,究竟皓影混动对比一台电车,有哪些优劣势。

首先先讲优势点,混动车型没有里程焦虑算是最大的优点,虽然电车的800V平台已经逐步普及,但是由于基础设施尚未完善,我们在实际使用电车的过程当中仍然会出现里程焦虑的问题。而皓影的e:HEV和e:PHEV都不用担心续航问题。其次,在本田的品牌力之下,是车型做工扎实、故障率低、调教出色的底色。在这些看不见的方面,新势力、电车群体们还达不到本田的水平。

同时,既然是经济敏感型消费者,那么车辆的保值率也是很重要的参考。电车的保值率普遍偏低,而本田车型的保值率一直处于前列,这也是皓影混动的优势。但劣势也存在,比如皓影油电同价的是油混的e:HEV版本,整体的经济性相比于纯电还是有差距。而皓影插混e:PHEV的版本售价则会偏高2万。

不过,由于皓影所在的20万级别,没有太多强势的直接对手,仅有泛20万价位的Model Y、同属合资的纯电车当中都是弱势的丰田bZ4等车型、新势力中在这个价位的SUV仅有基底不够稳的小鹏G6等。整体而言,皓影所面对的竞争并不算强,如果非要说大敌,可能比亚迪的宋家族DM-i会在性价比上对皓影产生些威胁。

展望:靠混动,能不能打败纯电?

由于本田的纯电车型尚未成为其销量支柱,所以在往后数几年的时间里,本田依然要倚赖油混+插混的形式去和新能源车抗争。但是,从时下的销量反馈上来说,最起码迄今为止,混动依然是比纯电的优势更明显,理想凭借增程动力让销量成为了新势力当中的佼佼者。毕竟充电跟加油的抉择中,多数国人还是更愿意“稳”一点。

如果理想还不够典型,那么比亚迪靠着DM-i大跃升,便是最好的佐证。而今本田第四代iMMD十分推崇e:PHEV的插混版,本田亦是希望可以沾到新能源的光,从而更好地与新能源车型竞争。起码在稳妥的程度上,插混依然会比纯电要来得周全。所以我们认为,在近2、3年的时间线中,本田凭借混动、尤其是e:PHEV这块,是有能力去跟电车争蛋糕的。而e:HEV和燃油版则用来守住原有的市场份额。

总体而言,本田凭着混动驻守疆场,新势力们也凭借纯电、智能化等优势手握未来。但双方都认同一点,那就是未来属于纯电。所以,也许广汽本田靠着混动雅阁、皓影依然能够风生水起。但最终,本田还是要在纯电上发力,我们也期待以后有“纯电版”的雅阁、皓影,那才是应对新势力们的真正绝招。

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美的只会造家电三大件800V SiC电动压缩机了解一下

易车原创?提起美的各位可能对于他们的空调、冰箱和洗衣机等家电赞不绝口,毕竟是国人十分信赖的家电品牌,但今天我可能能要颠覆一下你的认知,其实美的在新能源车领域也有着十分深厚的技术底蕴,当然这里并不是要爆料美的要造车了,而是聊聊美的在新能源车零部件领域深耕数年后的一些成果,美的深知目前各大综合集团、汽车厂商、科技企业以及互联网公司纷纷入局新能源汽车市场,引起了一阵“造车”热的浪潮。然而在这场热潮中,真正能够杀出重围、实现稳定占位的企业其实并不多。因此美的的战略布局是发挥出自身在家电零部件产业多年来积累的经验和技术,在汽车行业中寻求更广阔的市场机会,用自身的优势解决一些行业内的痛点。

因此早在2018年5月18日,威灵汽车部件公司就正式成立了,该公司隶属于美的工业技术旗下,此次我们也将着重说说美的威灵汽车部件公司将带给新能源产业哪些新的惊喜。?

近日,在美的第27界科技月的现场美的威灵就发布了覆盖新能源车的核心部件,其中一个重磅产品就是800V SiC碳化硅12,000rpm高转速电动压缩机。想必各位看完这一长串名字一定会有关掉这篇文章的冲动,别急!听我给你拆解一下,其实非常好理解,并且这款产品真的是和像你我一样的电车爱好者息息相关的。

01 800V是什么?SiC碳化硅又是什么?

要知道充电慢已经成为了许多电动车用户的一大痛点也是劝退很多用户想要尝试电动车的罪魁祸首,虽然目前也有换电技术能极大提高补能效率,但由于成本高、推广难度大等原因制约着其发展。因此快充是目前发展潜力最大也是最可能成为主流的一种解决方案。

首先我们要知道充电快慢是由充电功率决定的,那么我们回想一下高中的物理知识,功率=电压×电流,即P=U*I,所以想要提高充电功率的途径只有两条,要么增大电压,要么提高电流。

先简单说一下大电流派,这个流派最大的难点就是由于电流升高导致的发热问题,同样引入发热公式:Q=I^2Rt,可以看到发热量会随电流的提升而呈指数倍的增长,因此如何散热成为了发展难题。

那么接下来说回主题800V高电压平台。传统的电压平台一般是400V,高压平台目前是将电压提升到800V甚至更高水平,高电压可以有效解决大电流的发热问题,但低电流+高电压需要配套高压充电桩和车端的高压适配方案。

充电端:充电枪、接触器、线束、熔丝等部件要更换升级成耐高压材料。

车端:车辆本身的动力电池,空调压缩机、电驱动、PTC、OBC、DC/DC等面向高压平台的零部件都要进行新的设计和调整,以适应新的高压平台。

充电端的升级还好说,但是车端的元器件升级则需要新的技术支持才能实现。之前说到大电流的难题是发热问题,那么高电压的限制因素就是目前车规级的元器件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即绝缘栅双极型晶体管。它的耐高压能力不足,因此就需要选取新的能耐高压的材料来替代现有部件,这个新材料就是SiC碳化硅。

到此,800V和SiC碳化硅是什么意思各位应该清楚了吧?美的威灵这次带来的新产品简单来说就是适配于800V高压平台的重要车端零部件。这款产品的面世不是简单的创新而是实际可量产应用的,目前许多车企虽然鼓吹800V高压平台这一概念,但实际上,车内还是装了一个DC/DC转换器。整车虽然搭载一个800V电池组,但在电池组和其他高压部件之间增加了一个额外的 DC/DC将800V电压降至400V,这样一来车上其他高压部件还是采用400V电压平台。例如保时捷首款电动跑车Taycan就是采用的这个方案。因此美的威灵作为一个零部件供应商并不是在炒概念,而是试图让车企口中的概念逐渐成为现实。接下来咱就聊聊美的威灵的这款产品具备哪些优势,又能在哪些方面帮助车企尽早实现800V上车自由呢?

02美的威灵的产品优势及产品布局

前面我们解释了800V和碳化硅的概念,接下来咱就仔细说说美的威灵这款产品到底有哪些优势。首先800V SiC碳化硅 12,000rpm高转速电动压缩机是美的在热管理领域的一大突破性产品,并且首先在全球范围实现了量产,不仅如此,这款产品还具备以下五大优势特征:

1.超快充:从电压角度出发,正如前文所说目前800V平台的供应链不全,许多零部件,如OBC、PTC、空调系统等仍停留在400V平台。因此美的威灵此次发布的800V压缩机成功填补了800V供应链中的巨大空缺,真正提升了整车快充效率。它的应用还帮助去除了车内的DC/DC转换器,降低了新能源车的损坏机率和零部件占用空间,使800V平台的高能效得到充分利用和体现。威灵在行业内率先开始研发和使用SiC碳化硅电控方案,其“高频率、高效率、耐高温、高导热”的特征,在25%的负载下实现比IGBT损耗降低80%的优异表现。

2.超静音:要知道许多人选择电动车的一大原因也是开起来安静,没有发动机那种震耳的噪声,因此美的的压缩机同样要把静音做到极致,通过团队多年实践积累研发的人耳无感刚度无损高功率密度电机,使噪音降低了5-10dB,振动下降了50%。采用全方位NVH优化技术实现20k高载频,相比原来提升了25%。

3.超经济:众所周知电动车要想提升续航的一大关键就是减重,那么如何从零部件下手减轻重量最终实现整车减重呢?美的威灵独创了交叠分块电机专利技术,使电机功率密度提升20%。同时通过运用高强度铝合金和行业首创的1维及3维联合仿真技术,使整体重量再减少1kg,从而降低整体能耗,提升了续航里程。

4超可靠:美的威灵专注于碳化硅SiC半导体应用技术,从软件到硬件实现全面突破,攻克了800V高载频浮点算法平台技术难题,耐压达4.3kV,相比之前IGBT提升了40%,Ns级可靠保护,达400%绝缘安全冗余度,高槽满率实现零线伤。可见碳化硅SiC半导体虽然目前成本相对较高但也确实在安全方面凸显了它的优势所在。

5.超转速:美的威灵采用全新油路油分方案使转速首次突破12,000rpm,达到420~12,000rpm宽范围。以提升压缩机转速的解决方案代替市场中普遍使用的体积大、重量大的大排量压缩机,率先从8,000转提升至12,000转,最大程度缩小压缩机体积和重量,满足超快充要求的同时增强了用户驾驶的舒适性。

以上就是美的这款压缩机的五大优势,你以为这就完了吗?要知道这款压缩机只是美的威灵在热管理领域的其中一环,但美的威灵此次给我们展现的是一个更加全面且完备的产品矩阵。他们不仅在热管理领域有着突破性的产品,在电驱动系统以及底盘执行系统中也有所建树。

首先在热管理系统中,800V SiC 12,000rpm高转速电动压缩机可以说是整个系统的“心脏”,要知道美的集团一年生产电动压缩机可达1.5亿台,这个产能水平为美的威灵汽车部件提供了绝对优势。

另外众所周知电动车在冬季续航里程会大打折扣,原因在于电池在低温情况下化学活性会降低,可用电量减少,加之电动车与传统燃油车不一样,不能利用发动机余热辅助车内供暖,因此电动车要想维持舒适的车内温度只能依靠电供暖系统。这对于本来冬季续航就不够的电车而言更是雪上加霜的一击。因此有的车主为了保持续航,只能放弃使用暖气,电动车活活成了一辆“电冻”车。

为了解决这一痛点,威灵电动压缩机也提出了全新的解决方案。那就是具有低温高效制热能力的CO2转子式电动压缩机,这款产品在-30°C低温环境下仍能维持高能效(即COP能效比=2)制热,有效缓解续航衰减,相比传统热泵续航里程提升了20%,这一创新为新能源车行业解决了车辆冬日续航里程大幅降低的痛点;

其次电驱动系统,这一系统中包含多合一电机、扁线电机等;其中扁线驱动电机(高速、油冷、800V)是基于美的集团30余年来积累的油冷系统和800V电动压缩机的研发、量产经验,实现并应用了20krpm的转速水平和扁线电机技术、最大程度强化了整车驱动力和用户驾驶体验;

最后底盘执行系统相关产品中,包括转向/刹车电机、EPS电机及控制器、电子水泵、电子油泵等。其中EPS作为自动驾驶其中的重要一环,对静音、高灵敏度以及助力输出的适应性都提出了极高的要求,威灵EPS电机不仅满足了这三项严苛要求,同时还具备结构紧凑、可靠性高的特点。

可见美的威灵此次的科技月活动确实向我们展示了一个全方位且立体的产品矩阵和布局,也要让我们意识到新能源汽车不是整天拼算力或是比谁激光雷达多才是好,把最基础的电动车性能和续航做好才是最实在且有用的。

03大电流和高电压谁将成为主流?

前面我们提到要想提高充电速度就只有增大电流或者提高电压两种技术路线,那么这两派到底谁会笑到最后呢?或者说二者本就面向不同的客户群体不存在非此即彼的选择?其实我把这两大派系的代表车企列举出来各位自会发现一些端倪。

首先大电流派的代表企业就是特斯拉,众所周知特斯拉近年来走的路线就是亲民路线,价格随偶有波动,但主打的车型价格还是维持在了一个比较低的价位的,例如特斯拉主张的一体压铸技术也是为了减少零部件数量从而实现整车成本下降的,因此虽然特斯拉也想实现充电速度的不断提升,但目前高电压所带来的的整体零部件成本上涨是和他们的发展战略背道而驰的,因此特斯拉不得不先选择大电流派,虽然发热量是一个难题但它们找到了相应的解决方案,特斯拉应用水冷充电枪以及多种热管理配合使得发热问题得以解决。

其次说到主张高电压的代表车企,它就是保时捷,前面我们提到保时捷是800V高压平台的开创企业,除了我们前面提到保时捷的Taycan已经使用了800V高压平台,其实许多国产品牌也在加速布局。例如像新上市的小鹏G9就搭载了800V SiC平台,并配合480Kw高压超充桩。

长城沙龙机甲龙也支持高压平台,另外像比亚迪、东风岚图、吉利汽车、广汽埃安、理想汽车、问界汽车等众多品牌都将加入到高压平台的阵营当中。但相比之下,无论是保时捷还是我们国产的这些品牌,选取800V高压平台的一大目的还是为了打造高端且保障更加安全的充电体验,因此高电压平台定位的车型也是偏中高端的,但利好消息是,碳化硅的价格在近年来也有逐步下探的趋势,从以往是IGBT10倍的价格到如今

电瓶车稳压器真的有用吗

“电瓶车稳压器真的有用。稳压器主要是未来稳定电压,使电动车的电量供应在安全的电压范围之内。如果电动车没有稳压器会加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件,使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备,浪费资源;严重者甚至发生安全事故,造成不可估量的损失。

技术党|800V高压平台技术解析 会成为主流

易车原创 2019年,保时捷发布了市面上第一款800V高压平台量产车——保时捷Taycan,2021年小鹏也正式发布了国内首款800V高压平台车型——小鹏G9,再到今年,市场上出现了更多800V高压车型,如路特斯ELETRE、小鹏G6,还有下半年即将推出的合创V09、极氪CS1E、问界M9等。如今越来越多的车企向着800V高压平台进军,那么你以为的800V高压仅仅是指快充系统么?它到底为何能成为车企技术中的“香饽饽”?400V和800V的电动车在用车体验上会有什么不同吗?今天我们就来深入浅出的说说这个话题。

先了解一下什么是800V高压架构

谈到800V,很多人下意识里认为800V就是快充系统。实际上这个理解有些偏差,准确地说,800V高压快充只是800V高压架构中的一个系统。但实际上800V技术还包括800V电池包、800V功率器件如电机、电空调等零部件。

所以目前我们常说的800V高压架构其实有三种可能:

第一种是纯800V高压平台:即包括动力电池、电驱、电源、压缩机等所有高压部件整车全域800V。从小鹏的宣传来看,其搭载扶摇架构的车型就是标配全域800V高压SiC碳化硅平台。

纯800V高压平台,优势在于电机电控迭代升级,能量转换效率高;劣势在于电驱的功率芯片需要用SiC功率器件全面替代IGBT晶体管,零部件成本高。

第二种是高性价比半800V高压架构,即将一些关键部件如动力系统升级为800V,但保留其他400V零件,如电空调、DCDC(逆变器)等。这一方案的好处是可以兼顾整车成本和驱动效率的平衡,因为当前800V功率开关器件成本是400V级IGBT的数倍。

这一方案的好处是能提升车辆的能耗表现,比400V架构的车型续航更实在。

第三种就是仅有800V高压快充系统,即整车搭载一个800V电池组,在电池组和其他高压部件之间增加一个额外的DCDC将800V电压降至400V,车上其他高压部件仍采用400V电压平台。当然这个800V电池组也可能是两个400V电池组通过智能串并联实现充电800V,放电400V。

这一方案主要是解决快速补能问题,也是目前几乎所有800V车型都会配备的技术,投入低,见效快。

所以,即便是宣称拥有800V高压技术的车型,你也不妨多研究一下,它的800V程度到底有多少,是仅充电800V,还是动力800V,还是全车800V。

为什么要引入800V高压系统?

无论是上面哪种方案,引入高压系统的目的都是为了提升效率,包括时间效率和能量流转效率。

初中物理公式告诉我们,P=UI,提升充电功率的方式无非有两种——要么提升电流I,要么提高电压U。就像是水龙头要在最快时间放满一桶水,要么加快水流(I),要么加大水龙口径(U)。实际情况是采用这两个方案的厂商都有。

然而根据另一个热量公式:P=I2*R来看,电阻R是固定的,那么充电过程中的发热就只和电路中的电流I相关,和电压U无关。

目前市面上大部分电动车都是400V平台,如果这些车想要做到400kW的充电功率的话,那么电流就需要增加到1000A。1000A的电流可不小,传输过程中势必会产生大量热量,如果电池散热没有跟上释放的热量,那就会产生热失控。所以目前400V平台的电动车,能承受的极限电压也就在600A左右(充电功率240kW),例如特斯拉Model S/X。

那么为了减少热量损失,降低热失控风险,就要控制电流I的大小,但又要提升充电功率,那就只能加大电压U了。因此,更多的品牌开始选择高电压方案,从原理上来看高压吸引主机厂的一大魅力就在于,它既能保证一定充电功率提升充电效率,又能降低电流,减少热损耗,可谓一举两得。

实际上我们生活中的用电输送就是这个原理,先通过万伏、兆伏以上的高压线输送到变电站,在变电站转化为常压电后再输送到我们家中。

800V高压技术能带来的直观用车体验升级有哪些?

前面提到了800V快充能缩短充电时间,所以800V高压技术能带来的第一个直观感受就是充电速度更快。例如最早推出800V快充的保时捷Taycan,能够将充电功率提升至350kW,在22.5分钟内电量从5%充到80%,这对当时动辄需要1小时快充时间的400V车型来说是质的飞跃。

其次是动力性能更出色,800V高电压平台下系统铜损更低,电机逆变器功率密度更高,表征上就是相同尺寸电机扭矩&功率更大,就像72V的电摩和36V的电瓶车,骑起来完全是两种不同的体验。

此外由于高压平台对能量的利用率更高,自然也会让车辆的能耗控制更出色,好处就是续航更实在。例如小鹏G9在上市时就刻意邀请大家测试其高速续航达成率(高速续航/CLTC续航×100%),而小鹏G6上市时何小鹏也一再强调要做续航最扎实的电动车,这里面自然少不了800V高压技术带给他的自信。

最后在制造层面,800V的电机比400V的要轻,导线也可以更细,叠加一些线缆和部件减少,可以减轻车身重量。根据Future eDrive Technologies的测算,800V平台下100kwh的电池有望减重达25kg。

目前国内800V技术的应用现状

目前来看,800V高压快充是主流车企们解决补能问题的共同选择,2019年保时捷Taycan拉开800V技术的序幕,此后现代Ioniq5、极狐阿尔法S Hi也搭载800V快充技术,但都没有掀起多大浪花。

但从去年下半年开始,800V高压技术开始频频出现在一些新车或车企战略发布会上,而且也不再仅仅局限于800V高压快充系统,而是向全域800V进军。

目前包括比亚迪e平台3.0、通用奥特能平台、吉利SEA浩瀚平台,奔驰EVA、现代E-GMP、小鹏扶摇架构等平台架构都能够支持800V高压技术。今年理想汽车在上海车展期间也推出800V超充纯电解决方案。但是出于成本和市场节奏的考虑,如吉利和比亚迪等目前还没有推出搭载800V平台的量产车型。

从大趋势来看,800V高压平台逐渐成为各大车企“技术军备竞赛”的重要一环。

800V技术虽好挑战也不少

首先是成本问题,800V高压需要用碳化硅器件SiC MOSFET替代传统硅基半导体器件Si-IGBT,虽然SiC-MOSFET与Si-IGBT相比耐压程度更高,且开关损耗低、效率高,但相对应的,其价格也高。

同时800V的电池需要更小的电芯,电池成本会更高。

其次是电池寿命和安全问题,充电时间的减少在给消费者带来更好体验的同时也给电池带来了考验,800V电压平台会让锂离子脱嵌和迁移的速率加快,部分锂离子来不及进入正负极,析锂现象加剧,一方面将造成活性物质的损失,影响电池容量和寿命;另一方面,锂枝晶一旦刺穿隔膜,将导致电池内部短路,造成起火等安全风险。这也是为什么无论手机还是电动车都建议大家尽量不要用快充的原因。

最后是配电网的问题,理论上而言,800V架构下的充电功率高达480kW,是目前主流直流快充桩的4-6C,但事实是,我国目前很多地区的配电网电力容量有限,都没有配备这么大功率的变压器。所以即使有800V的车,可能很多时候也找不到800V的电,再如果几辆电动车同时充电,电流分配更难以支持。

根据中国汽车工程学会发布的《中国电动车充电基础设施发展战略与路线图研究(2021-2035)》,我国到2025年才会实现2-3C的充电桩在重点区域的城市和城际公共充电设施的初步覆盖;2035年实现3C及以上快充在各应用场景下的全面覆盖。

所以800V技术虽好,但现在还处于一个尝鲜阶段,就像折叠手机,技术含量很高,但屏幕寿命,使用场景都有限。

编辑总结:好消息是,海内外的主流车企和新势力都在加速布局800V高压平台,国内有望于2025年在部分城市实现2-3C公共充电桩的初步覆盖,一切都表明800V高压技术正在主导未来电动车的走向。纯电动车上正在经历从普通充电向高速快充的进化,就像我们已经习惯了手机快充一样,未来当电动车快充技术真的落到位,充电和加油一样方便时,或许就是电动车真正取代燃油车的时刻,让我们保持期待吧。

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*文中图片来自网络