制作 | 虎嗅车辆组
创作者 | 王笑渔
编写 | 周全
店标 | 潇湘晨报
孙师傅是一名北京电动出租车驾驶员。他的车冬天得一天三充，夏季得充两次电。因此，它的汽车后备箱里常用着一套折叠桌椅，确保在每次来充电时，去一个避开充电桩的区域待一会儿。“阅读资讯说，大家这个车老出事情，也都是在充电时炸得。害怕了，躲远些。”孙师傅讲到。
这也不是孙师傅多疑。据我国应急管理部消防救援局的最新数据展现，2022年第一季度，中国接警的新能源汽车火灾事故总共有640起，同比上升32%。算下来，我国每日产生超出7例的新能源汽车火灾事故。
与汽油车经常会在行车中着火不一样，纯电动汽车与充电有关的起火状况非常常见。大家在新闻上也经常能看到，在充电站燃得火花四溅的电瓶车。就其实质，现在大部分充电桩，都是在根据提升电流来达到功率大的充电。但电流越多，电缆线热值也就越大。这会对操作温度极其敏感充电电池而言，是一个极其可怕的要素。
一个有意义的现象，大伙儿根本不在乎是什么原因造成的车辆自燃，只能责怪汽车企业的新型电池不够成熟与不安全性。实际上，处理起火难题，并不是仅靠改善动力锂电池就万事大吉。高压平台和功率大的快充的协同发展，才可以尽早根除电动车自燃的“旧疾”。
有一个误区是，造电瓶车只要做到充电电池就可以了。
对消费者而言，续航力自然就是愈多愈好。因此，汽车企业们就打开了里程数“竞争”，造成新上线的电动车续航主要参数越堆越高。进入到国家工信部名册的车型中，2019年有6款里程数超出600千米，而到2021年也就有了58款。截至虎嗅发表文章，2022年前四批名单里，就已经有了37款新汽车里程数超出600千米。
当里程数拉长了以后，顾客就发现充电太慢了。以2020年热卖的那一部分纯电动汽车型为例子，其直流快充理论均值充电倍数大约为1C（即1个小时可充斥着100%SOC），进行30%-80%SOC需30min，NEDC里程数大约为227km。如果出现了超低温、电量低、分离等状况时，充电时长乃至需到2小时。
这就是为什么，快速充电站过年或过节就容易出现“排队”甚至“打架斗殴抢位”的现象。这不是因为电动车续航不足，只是因为充电很慢，导致每辆车占有充电枪的时间太长，“客单量低”。
因而，一部分汽车企业逐渐揣摩增加充电输出功率并实现迅速充电。依据中学物理完的输出功率、工作电压、电流关联公式计算P=U·I，其他要求保持一致，充电的电流或电流在其中任一提升，就可以提升充电高效率。
第一种派系，是“大电流”快速充电。
特斯拉汽车便是“意味着参赛选手”，在其中特斯拉汽车V3根充桩可在400V工作电压条件下做到250kW的最高值充电输出功率，15min可填补Model 3约250千米续航力需要用电量。但充电电流的增加，代表着更多热值、更粗更重电子线束这些，这会对车辆及充电桩全是考验。
就用散发出的发热量而言，依据焦耳定律Q=I2·R·t，当通电时间与电阻器不会改变时，发热量与电流的二次方正相关。因此，大电流快速充电必定会在充电环节中造成极大热量。这不仅磨练汽车的热管理系统，还对充电桩的网络运营商和生产商都是很大的难点。因而，现阶段也就只有在纵向和竖直两条路线相对高度融合的特斯拉汽车，才将这条道路走通。
再讲电子线束，也是巨大的难题。相对于电瓶车而言，要承受大电流就必须靠高压电子线束。但是，高压电子线束的截面会非常大，这就会造成电子线束弯曲刚度强且无法弯折。这不但在车里无法合理布局，并且可能会在撞击后刺进驾驶室，提升安全隐患。
更要命的是，功率大的充电桩的充电枪和电缆线一般又重又粗，对力量较小的女车主很不友善。值得注意的是，特斯拉汽车V3根充桩最高值工作中电流超出600A，但是它使用了选用液冷散热设计方案，缓解了充电线截面积和净重。
但是，并不是每一家称为能够实现“快速充电”的车企，都能像特斯拉汽车一样搞好热管理，起火的风险可能就因而埋下。要记住，当充电桩导出锂离子电池承受不住大电流时，在锂电池内部太快流动锂离子电池会到负级表层产生像树技一样的孪晶。这种孪晶像针头一样又细又硬，一旦生长发育到一定长短，便会刺破膈膜引起内短路故障，进而发烫引起起火。
孪晶透过状况
第二种派系，是相对而言安全系数高的高压快速充电。
以玛莎拉蒂为例子，该企业将工作电压平台从400V提升至800V后，完成300kW充电输出功率，还可以在22.5分钟之内把Taycan Turbo S容积93.4kWh的动力锂电池从5%充至80%，给予300公里续航。与此同时，玛莎拉蒂高压电子线束的截面仅是400V架构设计中的二分之一，电子线束减脂4kg。
依据焦耳定律得知，发热量只跟电流、通电时间、电阻器相关。但当工作电压翻番以后，本质上电流即使是递减，仍可达到相同的输出功率。这就使得，快速充电时所形成的发热量大大的减少，进而也不会对娇气的
动力锂电池产生超温、不稳等安全风险。
在确保安全的前提下，高压快速充电的效率提高室内空间还会更大一些。做为比照，400V平台的充电输出功率到200kW的时候就贴近控制系统设计的极限值，而800V高压系统软件能将极限值提升到400kW。理论上讲，一台电池电量为100kWh的新能源车，从20%充电到80%，只需9min，基本上相当于传统式汽油车给油的时间也，彻底清除充电时长焦虑情绪。
尽管优势颇有，但是目前可以把高压平台规模性批量生产还仅有玛莎拉蒂Taycan一款车。比较接近规模性批量生产的，估计就是组合华为公司高压三电平台、适用800V高压快速充电的极狐阿尔法S 华为公司Hi版，今年在5月刚公布发售。除此之外，当代Ioniq5还支持800V高压平台，或在今年引进中国建成投产。也有，在今年的8月将要公布的晓亮G9，根据800V高压平台，能够实现充电5min、续航力200千米。
与激光传感器、动力电池等前沿科技类似，高压平台正面临着“雷声大雨点小”的窘境境遇。大伙儿哪怕是被“受制于人”的主要原因也几乎同样——原材料。
要记住，从400V平台转换为800V平台架构设计，必须对电气控制系统零部件再次认证，特别是电力电子器件的要求比较高。现在市面上绝大多数的新车上，车规的功率半导体全是硅基IGBT。但如果想推800V之上高压平台，那就必须要转换为碳化硅原材料，缘故有以下几种。
第一，碳化硅的耐高压能力很强。
在450V直流母线电压下，IGBT控制模块能承受的最大电压为650V上下。在800V之上直流母线电压下，电力电子器件抗压必须提升到1200V之上。尽管英飞凌、博仕等生产厂家都上线了1200V抗压的车规IGBT，但是因为费用较高并没有完成产业化使用。比较之下，碳化硅元器件纯天然就抗压高。现阶段，碳化硅MOSFET现阶段批量生产新产品的抗压可以达到3300V。
第二，碳化硅的能量损耗变低。
碳化硅在通断消耗、开关损耗主要表现层面好于 IGBT。在400V母线电压下，运用1200V碳化硅模块全车消耗较750V的IGBT减少6.9%；若工作电压升到800V，全车消耗将进一步降低7.6%。最后，碳化硅进入车内往后的实际效果不仅仅是充电快，并且能源消耗还会相对应减少，相反提高里程数。
第三，是抗持续高温。
在大电流快充方案下，虽然在同样充电输出功率前提下电流提升幅度大电流计划方案要低，但功率大的快速充电必须工作电压、电流同增。这可能会导致热值提升，对电力电子器件抗高热水平提出了更高的要求。碳化硅本质上可以在远高于175℃高温天气的正常运转，减少了对热管理系统的需求，提高了靠谱安全度。
比传统的硅基材料，碳化硅原材料的高压特性极其突显，但前期费用较高。
由于大三电（充电电池、电动机、电机控制）、小三电（OBC、PDU、DCDC）等部位都需要可在800V乃至 1000V的电流下正常运转。因此，别以为仅仅工作电压的提高，全部全产业链也需要随着调节。
从400V平台升到800V平台，在其中构件成本原先的2-3倍，系统总成本上升10%-20%。但是考虑到时下动力锂电池的原料涨价迅速，堆电池电量的办法无法维持。那样在这样的情况下，同是提升成本费，将钱花费在高压平台里的盈利明显是更多的。
碳化硅虽然好，但全产业链话语权仍不能在咱们手上。
现阶段，全世界碳化硅产业格局呈现出了国外、欧洲地区、日本三足鼎立的趋势。国外依然一家独大，占有全世界碳化硅生产量70%-80%，意味着公司是科锐；欧洲地区有着完备的碳化硅基板、外延性、元器件及其运用全产业链，意味着公司是英飞凌、意法半导体等；日本即在设备及控制模块开发设计层面处在领跑，以罗姆半导体、三菱电机、富士电机为首。
这种巨头们，都是在持续根据扩大产能、协作同盟或兼得企业并购等方式为碳化硅销售市场跑马圈地、加快合理布局。比较之下，我国的碳化硅产业链略显贫弱，在领先水平度、市场占有率占有率等多个方面都比较落伍。
即使是原材料的困难攻破了，高压快速充电仍然需要遭遇基本建设的实际问题。
由于，现在市面上绝大多数的充电桩，也不能兼容800V高压平台。这就使得，你买了一台800V架构设计的电瓶车，但实际上充电客户达不上宣传策划预估。
玛莎拉蒂Taycan的每个工作电压系统软件一部分
以玛莎拉蒂为例子，Taycan上附加配备一台直流电车载式充电机，首先把400V充电桩输出充电工作电压变压至800V后，还要对充电电池开展充电。相似的方法，还比亚迪汽车在e平台 3.0上，引进了创新的“运用电机电控的线路拓扑结构泵升充电桩工作电压”思路。用这种方式，来达到充电5min，较大续航力150千米。
自然，这类运用车载式构件适用800V，即电驱桥变压适配400V直流桩的解决方案，在如今公共性充电网络资源焦虑不安的时期，未必不是一种处理里程数焦虑情绪的好方法。但是以后，要真正充分发挥800V平台的所有整体实力，建造非常高压充电桩就是迟早的事挑选。
可是，汽车企业千万不能指望国网去帮你建桩。由于以目前的总体目标来说，我国的目的是普及化充电互联网，而非往上探寻。连基本的普及率和车桩比数据信息也没合格，谈什么充电速率呢？因此，高压快速充电这件事情，仅有汽车企业自身来干——自主开发高压平台，独立建高压充电桩，才算是唯一的出路。
之后，如果你想要买纯电动汽车，一定要多考虑到这种情况——“这个品牌是否存在建造充电互联网？”
参考文献：《800V高压全面的推动力和系统架构分析——架构设计挑选与产品挑战是什么？》联合电子
《架构渐近，引领电动产业链革新》华创证券
《看中新能源电动车800V 高压系统受益产业链》国金证券
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