“通常是燃油车没有多少烦心事。”郭沁此次十一假期与家人跨地区自驾旅游,她在上年已购买一辆纯电汽车。但是考虑到远行,郭沁总觉得燃油车可靠。
郭沁讲的“烦心事”是纯电动车型里程焦虑。每到节假日日,高速口的充电桩会整夜排起队伍,有司机朋友圈自我调侃凌晨三点还待在充电桩排长队。伴随着新能源车占有率增长,“充电一小时,排长队五小时”变成电车车主一个新的困扰,大呼“电动爹”。
增程式十一国庆充电
依据汽车之家论坛公布的《2021中国汽车市场消费趋势洞察报告》表明,有超出6成的用户觉得,充电便利性是购买电动车型的关键要素。
充电慢、充电难变成电动车车主烦扰之处。怎样缓解补能焦虑情绪,新能源技术生产商给出一个计划方案——800V高压平台,将充电时间减少一半,完成“充电5min,续航力200千米”的小目标。
2019年,玛莎拉蒂首先推荐根据高压平台的跨界车型Taycan。晓亮、北汽极狐、埃安、极氪等国内生产商,大家、新款奔驰等外资企业汽车企业陆续跟踪,压宝高压平台。在近日晓亮G9在发布会上,晓亮CEO何小鹏还说要接力玛莎拉蒂。
招商合作证券研报强调,800V工作电压平台能降低电池包充电发热量、提高EMC(电磁兼容性),提升工作效率和续航力,让充电补能无穷大燃油车的给油感受。
被称作碾过燃油车最后一根稻草的800V快速充电,能不能达到像给油一样方便快捷?
燃油车命不久矣?
在新能源汽车占有率提升20%后,新力量早已开始考虑什么时候替代燃油车。
在今年的8月,何小鹏在非常补能在发布会上再度唱空燃油车,表明将来超快速充电 充电桩基本建设,将更改行业格局。10万以下燃油车将很淘汰,10万-20万余元区间燃油车要被混合动力和纯电动车型冲击性,混合动力主要表现更加突出;20多万元,乃是纯电动车型将比较强。
何小鹏取代燃油车的构想,高压平台技术性下发及其配套设施的世界级充电桩缺一不可。
如同玛莎拉蒂Taycan,一杯咖啡满格电感受,必须使用玛莎拉蒂专用型超充站,别的生产商或是第三方超充桩的充电输出功率受到影响。上年11月,特斯拉汽车在西班牙对外开放一部分超充桩,容许非特斯拉品牌车系应用。但是根据玛莎拉蒂Taycan车主公布的体验视频表明,特斯拉汽车超充桩在为Taycan充电时,功率在130kW上下波动,大约为V3超充桩峰值功率250kW的一半。
第三方充电桩不匹配自己家车系。因而,汽车厂家在发布800V车系时,还会配建自己家超充桩。
一般情况下,400V工作电压平台,最高值充电输出功率大约为250A×400V=100kW。提高充电输出功率,分裂出高电压和大电流两根技术方案。
特斯拉汽车、极氪、广汽埃安等生产商压宝高电压。特斯拉汽车有关人士告诉环球日报,特斯拉汽车V3非常充电桩可以实现较大600A 的电流量。
但据安信证券分析指出,高电压的解决方案难以达到250kW以上充电输出功率。高电压会使电路板上的射频连接器、电缆线、电池的电连接、母线排等部位造成相对较高的热损耗,在其中电池在高电压充电期内很容易发生负载、超温或充电电流量可控调额等诸多问题。如今在400V架构设计下极限电流量一般为500A,特斯拉汽车V3超充桩峰值电流超出600A并不是全面覆盖,仅仅在5%-27%SOC(系统级芯片)内完成250kW的主要充电输出功率。
但在800V架构设计中,电流量一样为500A,车子充电输出功率就已经达到400kW,5分补能33kWh。如果按一百公里13kWh用电量估计,5分钟补能用电量里程数已将近300千米。
因而,800V大电流被看作从而实现快速充电的最佳方案。
充电时间减少,代表着车子无需再根据大空间电池包减轻里程焦虑,电池包成本费也随之减少。
与此同时,国金证券研报强调,800V电驱桥架构设计下,全车环保节能5-10%,能源消耗损害降低;与此同时减少车子电缆线、电缆线中铜的需要,完成车体降低成本和轻量化技术。
纵使万般好,800V高压平台技术性下发仍较迟缓,归根结底,离不了成本费二字。
牵一发动全身
将工作电压从400V提升到800V,看起来仅仅更改锂电芯串联和并联的形式,则是牵一发动全身设计。
针对车子来讲,工作电压上升代表着大三电(推动电机总成、控制板总程、传动系统总程)及其小三电(DC/DC直流变换器、车载式充电机OBC、高压配电盒PDU)、空调机组都需要兼容更高工作电压平台,需重新型号选择。
以玛莎拉蒂Taycan为例,全车必须为不同类型的电子器件配置不同类型的工作电压,包含800V、400V、48V和12V四个工作电压平台,构造更加复杂。仅仅只是压缩机,就配置一个800V转400V的转换器用以供电系统,还附加配备一台直流电车载式充电泵,将400V的充电桩电压变压至800V之后再对电池开展充电。
与此同时,车载式Si IGBT(硅基电力电子器件)已经贴近原材料极限值,必须汽车企业选择成本更高抗压高、消耗低SiC MOSFET(SiC基功率半导体)。
中金证券强调,IGBT关闭的时候会造成托尾电流量,导致比较大的开关损耗,因而限制其高频率推动运用。比较之下,SiC原材料能够以多数载流子元器件如MOSFET完成高压化,防止了开关损耗和次数限定难题。与此同时,SiC MOSFET有益于轻量化技术,如果把逆变电源功率模块由Si控制模块更换为SiC控制模块后,电机重量缓解了40%,规格减少了43%。
SiC MOSFET啥都好,便是价钱很贵。中金证券估计,如果使用Si IGBT计划方案,电力电子器件单车价格约1500元,而SiC MOSFET计划方案下,它的价格做到4500元。
除开电力电子器件,800V平台成本费提升也包括电子线束成本费、高压直流继电器、薄膜电容等多个方面。以高压射频连接器为例子,400V平台车系高压射频连接器在15-20个,价格1000-2000元。而800V平台射频连接器在25个左右,价格成本费提升到2500元以下。
各种零部件成本费总计造成800V平台车系全车成本高企,身后也包括配套高压充电桩。因而,汽车企业唯愿在豪华车型中配备高压平台。
但是,目前的电池材料及热管理系统技术性是不是完善,能不能确保电池安全性?
依据国际性交通出行通信杂志期刊公布的调研资料显示,在聚合物电芯充电会让锂电芯环境温度短时间大幅增加,且热遍布不匀,锂电芯正级地区发烫集中化;锂电芯温度太高会加重电池析锂、SEI累计等诸多问题,减少电池使用期限,严重的话甚至出现电池热失控链反应,导致比较大的安全风险。
与此同时,电池系统软件具有一定的短板效应,单一锂电芯的部分超温可能会影响全部电池设备运行。因而,聚合物电芯充电必须对电池制冷系统开展更新,提高排热匀称水平,非常需要对发烫比较密集的锂电芯正级部位进行目的性制冷,保证电池温度一致性。
更精细化热管理变成汽车企业一个新的研究方向。威马汽车有关人士告诉环球日报,威马汽车的电池系统软件有完备的硬件软件安全防护作用,还可以在出现异常工作电压或电流量冲击性的情形下立即维护电池,防止电池损伤。一方面,锂电芯依照超充倍数专业设计方案,根据运用前沿的6系三元材料与超充热设计,在G9上配备锂电芯聚合物电芯充电技术性;另一方面威马汽车建立了相符的控制系统设计、充电放电控制方法及热管理模式,保证锂电芯在用户期内达到电池的项目生命周期使用寿命指标值。
依据晓亮的计划,2022年底将于北京市、上海市、深圳市、广州市、武汉市5座城市同歩全新上线7座晓亮S4超快速充电站。到2023年,威马汽车方案新增加超出500座以上S4超快速充电站,完成关键热点城市和关键快速周边的S4站超快速充电无线网络覆盖。到2025年,威马汽车目的在于总计基本建设2000个鹏超快速充电站。
将来,伴随着超充站铺建及其大量高压平台车系发布,燃油车好日子已经不多了。
(应受访人规定,郭沁为笔名)
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