新技术取代旧技术是必然趋势。
无论是否相信或者是否接受,我们都已经走进电动时代,电动汽车将代替燃油车接管全球的交通。
目前电动汽车最大的问题依然还是续航里程焦虑。电动汽车制造商已经为这个问题提供了几种解决方案。
一种方法是提高电动汽车的续航里程。鉴于目前锂离子电池的能量密度提升有限,要提高电动汽车续航里程只能安装更大的电池,但是这种方式会带来一系列的问题,包括高昂的成本,以及随之而来的更高的车辆重量和更低的能耗效率。
另一种方法是缩短充电时间,如果这个时间足够短,电动汽车可以在几分钟内以与燃油车加油相同的方式充电,那么,这使得里程范围将不那么重要。
减少充电时间被认为是电动汽车的圣杯,科学家们正争先恐后地使用不同的技术来实现这一目标。他们尝试通过改进电池技术或采用量子充电,但这些研发仍需数年时间,因此短时间内电动汽车不会很快受益。
事实证明,越来越多的电动汽车制造商开始选择后者——提升电动汽车的充电速度。他们通过改变充电的方式来达到提高充电速度的目的,采用更高电压的架构就是其中一种。
当前的绝大多数电动汽车,都使用 400 伏架构。400 伏架构可以追溯到丰田普锐斯等第一批量产的混合动力汽车时代,当时他们的电动机和电池使用了 400 伏系统,400 伏系统能与现有的电气基础设施兼容,因此,后续的电动汽车自然也采用了这种系统。
提高充电速度就得提高充电功率,可以通过增加电压或者电流的方式来实现。如果选择增加电流的方式,就得需要更粗的电缆,因为电子需要更多的空间来通过。
而选择通过增加电压的方式,优势更明显,它可以在不增加电缆厚度甚至减少电缆厚度的情况下,达到提高充电功率的目的。
800伏是 400伏电压的两倍,有了双倍电压,电动汽车可以以更快的速度充电,功率通常高达 360kW,它能在18分钟内将汽车的电量从5%充到80%。
800 伏比 400 伏更高效,是因为它降低了电流,电流越低,导体中的电阻(能量)损耗就越低,在消耗相同电量的情况下,能量损失更少。
可以这样理解,更高的电压不是通过增加功耗,而是通过减少电线中的电阻来推动更多的功率。
这意味着 800伏汽车使用相同电缆的充电速度是 400伏汽车的两倍,并且车辆中的电缆和电气元件可以更薄更小,车辆也更轻,也因此具有更高的续航里程。
在 800伏电池中,电池是串联的,这种调整提高了热效率,防止电池在更高的充电速度下过热。
目前使用800伏架构的电动汽车非常少,有保时捷 Taycan 、奥迪 e-tron GT 、 Lucid Air、现代 Ioniq 5 、起亚 EV6、使用比亚迪刀片电池的部分车型等。
为什么800伏电压平台优势这么明显,使用的汽车制造商这么少呢?
它当然也是有缺点的,它最主要的缺点是需要新的工程技术,不是简单地通过更换几个零件就能进行升级,而每个制造商的架构也不同,不同的热管理、不同的回路配置、不同的电池密度、不同的设计原则等。
无法共享,导致设计成本比较高,因此目前该技术不适用于廉价的电动汽车,不过越来越多的汽车制造商计划在未来的电动汽车上加入该技术,如沃尔沃和Stellantis,大多数中国电动汽车制造商也加入了进来,包括小鹏、蔚来、理想汽车和比亚迪。
根据众多行业分析师的预测,到2025年,进入市场的大多数电动汽车都将采用800伏电气架构,更高电压的架构将是未来电动汽车行业的趋势。
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