根据DIGITIMES Research的数据,通过增加充电桩提供的功率来减少充电时间对于克服电动汽车车主的续航里程焦虑至关重要,与大电流解决方案相比,增加电压是升级快速充电的更可行的方法,并将在未来几年内塑造电动汽车行业。
DIGITIMES Research的分析师Jessie Lin表示,通过增加功率实现快速充电有两种方法:要么增加电流,要么增加电压。然而,通过增加电流来提高功率有缺点,例如更多的功率损失和热量,需要更厚的线束和电缆,因此增加了车辆重量并影响了电动汽车的续航里程性能。
据Lin称,主要经济体已经制定了电动汽车渗透快速充电的规则,欧盟和美国要求直流快速充电功率至少为150千瓦。与此同时,中国正在关注一个国家公共充电网络,该网络在其新能源汽车行业发展计划(2021-2035)中优先考虑快速充电,并以慢速充电作为补充。
Lin说,特斯拉增压器V3的400V电压和约600安培的电流,提供250kW的峰值充电输出,但将电流提高到600A以上使很难避免电池或电缆过热的问题,因为电力是电压和电流的产物,更多的安培会带来更多的热量(P=IV=I*I*R)。此外,电池上的BMS(电池管理系统)可能会减慢充电速度,以避免过热,这可能是电流增加的问题。
当电池温度上升时,充电功率会下降,但在双电压半安培解决方案下,与双安培半电压解决方案相比,充电功率的下降时间会晚一些,提供更短的充电时间,这对克服电动汽车车主的里程焦虑至关重要。
Lin说,考虑到充电功率的提升可以通过增加电流而不是电压来实现,提高功率并不一定减少充电时间,并补充说,这导致电动汽车行业走向800V架构。
与此同时,转向800V还有其他挑战,尽管比大电流-低电压解决方案更容易克服。BMS和材料必须改进,以防止电池缩短其使用寿命。电磁干扰可能会发生,必须通过改变设计或材料来解决;需要能够承受高达1200V高压的SiC等组件;此外,并非所有EV组件都可以升级到支持800V,如空调,并且有必要在车辆中增加使用DC/DC转换器,以将源头的较高输入电压转换为所需较低电压的输出。
由于800V架构在未来几年内可能存在技术瓶颈和高成本等挑战,因此在2030年之前,它可能不会成为大众市场的主流产品。然而,渗透率从相对较低的基数迅速增加。根据Lin的说法,高级电动汽车是首批支持800V的电动汽车。Lin补充说,支持800V的电动汽车的份额预计将从2022年的约2%增长到2025年的12%,其余的主要是400V电动汽车车型。