电车充电的速度，就要赶上油车加油了
就在前几天的上海车展上，理想发布了一个双能源战略。简单来说，就是同时搞插混和纯电的产品，而根据爆料，他们的第一款电车大概就是这个长得很像和谐号的玩意。光是这个战略其实没啥稀奇的，毕竟类似的车企有很多。我觉得比较有意思的是，理想没有选择用户口碑很好的换电路线，而是主打快速充电，并表示他们的纯电车会用上800V 高压平台。在脖子哥看来，这个方向选的还是非常正确的。因为这个由“ 数字和物理单位 ”组成的玩意虽然看着别扭，却有极大概率，能补上电车的最后一块短板。只要翻一翻各大车企的发布会就能发现，他们或多或少都提到过 800V 平台的概念。而像是比亚迪、小鹏、蔚来，以及宝马、奔驰和保时捷，都已经或是计划在自己的车上使用 800V 平台了。大家之所以这么喜欢它，其实就和手机需要快充是一个道理。咱们可以先回想回想手机的故事是咋样的。当年，手机的电池基本只有一千多毫安，像苹果那样整个 5V1A 的慢充头，虽然不快，但也还算够用。但当电池变到三四千甚至是五六千毫安以后，原先的充电功率就显得有些小水管了。于是乎快充功率的内卷就开始了，从几十瓦到一百瓦，再到现在的 200W ，充满电只要十分钟，主打的就是一个效率。电车也是一样，现在电车的电池越来越大，一百度以上稀松平常，如果只能用慢充，最少都得花费好几个小时。而这个 800V 平台其实就像一个高功率的快充技术，里面的 800V 就是它支持的电压水平。相比目前主流的 500V 以内，提升是肉眼可见的。而同样肉眼可见的，还有 800V 平台炸裂的充电速度。一般的慢充桩，充满一台车大概需要6-7 个小时，而像特斯拉的 V3 超充桩有着 400V 的充电电压，充满一台车只要半个小时左右，已经算不上慢了。而用上 800V 的车型，甚至能够支持4C 快充，也就是只需四分之一个小时（ 15 分钟 ）就能把电池从零充满。这速度，我不禁看了看 20W 的苹果原装头，你咋充得还没汽车快呢。。。所以， 800V 架构的最大意义就是大幅缓解了电车的补能焦虑，极大拉长了电车在补能上的短板。而且，它的出现也顺道解决了许多和充电有关的老大难问题。首先就是它能显著降低充电时的热损耗。我们都知道，功率等于电压乘以电流P= UI，想要提高充电的功率，要么提高电流，要么提高电压。如果不想对充电系统改动太大，那提升电流肯定是比较好的选择。可随着电流的变大，根据焦耳定律 Q=I ² Rt（ 其中 I 是电流， R 是电阻， t 是时间 ），充电系统的发热量也会增大，就会有更多的电量被浪费在发热上。而为了不让充电桩充着充着就烧起来，就必须给它设计散热系统。比如特斯拉的桩，就使用了风扇 + 液冷散热。虽然降温的效果不错，但成本也是实打实的增加了。但如果换成增加电压的思路，发热量 Q=I ² Rt 就不会有任何变化，不仅充电桩的散热省了，充电杆的总功率还能增加，可以说是一举两得。这里大伙肯定要问了，像是换电和双枪充电这类技术补能也不慢，为啥大家还是愿意用 800V 平台呢？因为 800V并不只是一个用来充电的技术，在更深度的整车工程层面，它还有着很多不容易发现的隐性优点。就比如，它能大幅减少电车车内各种线束的重量和体积，让电车更轻、内部空间更大。在印象里，电车因为没有发动机、变速箱和传动轴，讲道理底盘应该是很空的。但事实上，因为车上基本所有东西都得用电线供电，所以电车里头的各种高低和压线束也是多的不行。就比如特斯拉 Model S ，全车的线束就有3 公里长，重量也有数十公斤。而为了适应更大功率的三电系统，车上的线束就要承受更大的电压或是电流。但电线有一个特性，想要承受的电流大，就必须有着更大的横截面积，也就是变得更粗。如果电压不增加，想把功率做大就只能增大电流，就必须使用更粗的电线。而车里的线束本来就长，整体的重量、体积也会跟着变大。变大的重量不仅会影响续航，更大的体积也会影响车里的空间。就像有些电车后排地板的隆起，其实就是为了给高压线束腾位置。相比之下，高电压的方案就显得非常完美了。因为想让电线能够承受的电压变高，只需要更换耐高压的材料就行。而且因为电压升高，电流也可以适当变小，电线的横截面也能变小。这样一来，线束细了，体积就小了，重量也就轻了。不仅不会影响续航，还能减少线束占用的空间。现在大家知道为啥厂商们都准备用 800V 架构了吧，这玩意，简直就是百利而无一害啊。不过，任何完美的东西实现起来，难度都是非常非常大的。因为 800V 高压平台说到底，是一台车整体的升级。也就是说不光是电池充电变快了，电驱、电控也都得变成支持高压的，甚至是空调压缩机，都得扛得住 800V 电压。这里头最难搞定的，就是支持高压的芯片。在 800V 架构还没落地的时候，车上的各种控制芯片主要采用的是MOSFET 和 IGBT 模块，也就是集成在单片硅上的固态半导体器件，大概长这样。他们的作用，是控制车上各种电器，比如电驱、逆变器、压缩机、充电器等等。这些模块，在 500V 以下的电压区间工作没有啥问题，一旦电压达到 800V 以上，它们就有些吃不消了。解决方案，就是把 MOSFET 和 IGBT 模块换成基于碳化硅 SiC材料的版本。这种材料，有着高临界击穿电场、高电子迁移率的优势。说白了就是不仅耐高压、耐高温，性能还贼强。它有多耐高压呢？就比如普通的 IGBT 能够承受 650-1200V 的电压，而碳化硅是20KV ，也就是 20000V，直接提升了小 20 倍。怪不得大家都抢着用呢。。。当然，好东西肯定技术含量高，而且还卖得贵。现阶段， IGBT 的成本就占整车成本的 1 成左右，是电动车除了电池以外第二贵的部件。而 SiC 原件的成本是则它的2-3 倍左右，还真得有点家底才用得起。所以，就算知道碳化硅好使，马斯克在之前还是宣布会大大降低特斯拉车型对它的使用。毕竟这么贵的玩意，和特斯拉降本增效的理念多少还是有些冲突的。不过好消息是，这几年碳化硅的成本可以说是一降再降，根据德邦证券预计，在 2025 年左右碳化硅的成本会和现在的 IGBT 持平。并且，虽然目前最顶尖的 IGBT 和碳化硅技术都被国外企业所垄断，但国内已经出现了像比亚迪这种拥有完全自研全产业链的企业。而比亚迪的调性大家也都知道，就是把高价格的东西整成大伙都能用起的模样。假以时日，十万块入手 800V 架构的车型，也并不是完全没有可能。很长时间以来，电车最被人诟病的地方就是续航短以及补能慢。可随着快充、高能量密度电池的出现，这些短板已经在一个个被逐渐补齐，现在的电车，好像变得越来越香了。“ 阁下加油只要五分钟确实很快，但试问如果我拿出 800V 高压快充和固态电池，加上我极为强悍的性能数据，请问阁下会如何应对呢？ ”
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