2022-09-30
Hanna
【聆英观点】
现阶段，出于成本因素考量，国内OEM多会灵活选择不同的高压系统解决方案。
远期来看，随着相关技术的成熟以及规模降本的实现，全系统高压平台方案有望成为主流。
2019年保时捷的Taycan全球首次推出800V高电压电气架构，搭载800V直流快充系统并支持350kw大功率快充。自2020年起，继现代起亚等国际巨头发布800伏平台之后，吉利、江淮、北汽新能源、比亚迪、长城、广汽、小鹏、理想、岚图等一众国内主机厂也纷纷推出或计划推出800V平台，高压快充路线逐渐成为主机厂的主流选择。
电动汽车上，带有高压电的零部件涉及动力电池，驱动电机，高压配电箱（PDU），电动压缩机，DC/DC，OBC，PTC，高压线束等，这些部件组成了整车的高压系统，其中动力电池，驱动电机，高压控制系统为纯电动汽车上的三大核心部件。高压线束将高压系统上各个部件相连，作为高压电源传输的媒介。交流充电接口能接收交流充电桩的电能，并通过高压线束将电能输送给车载充电机，车载充电机将交流电转化成直流电再传递给高压配电盒，高压配电盒经过直流母线将直流电传递到动力电池，为电动车大功率充电。
电动车高压架构平台运行流程图
目前，能够实现大功率快充的高压系统架构主要有以下三种方案：
01. 纯800V电压平台
电池包、电机以及充电接口均达到800V，车内只有800V和 12V两种电压级别的器件，OBC、空调压缩机、 DC/DC以及PTC均重新设计适配，以满足800V高电压平台要求。
优势：
整体设计，更安全、更可靠。
电机电控迭代升级，不需要通过DC/DC降压，体系能量转换效率更高。
零部件体积缩小，有利于长期整车成本下降。
劣势：
对电池系统安全要求更高。
涉及功率器件、压缩机、电机、PTC等多类零部件升级，短期内车端成本更高。
资料来源：《Enabling Fast Charging: A Technology Gap Assessment》
02. 两个400V电池组组合使用
采用两个400V电池组，通过高压配电盒的设计进行组合使用。快充时，电池组串联成800V平台；运行时，电池组并联成400V平台以适应400V高压部件。
优势：
仅需升级BMS系统，OBC、空调压缩机、PTC以及DC/DC等部件无需重新适配，改动较小，成本更低。
劣势：
电池管理系统和电子技术更复杂
串联增多，电池成本增加。
对充电效率的提升有限。
资料来源：《Enabling Fast Charging: A Technology Gap Assessment》
03. 800V电池组搭配DC/DC转换器
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DC/DC将800V电压降至400V，车上其他高压部件均采用400V电压平台。
优势：
仅升级动力电池+一个额外的DC/DC，其余沿用现有架构，OBC、空调压缩机、PTC以及DC/DC等部件无需重新适配，成本较低。
劣势：
电压经DC/DC转换后产生能量损失，能量转换效率低。
资料来源：《Enabling Fast Charging: A Technology Gap Assessment》
总体而言，高压系统架构为电动车带来更高的充电功率，能够减轻电动车用户的充电时间焦虑。但目前仍然存在很多部件难点，技术尚不成熟，供应链不完善。
现阶段，主要出于成本因素考量，国内OEM多会灵活选择更为适合自身情况的解决方案。远期来看，随着相关技术的成熟以及规模降本的实现，全系统高压平台方案凭借其显著的能效优势有望成为主流。
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