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      800V架構(gòu)帶動(dòng)供應(yīng)鏈升級(jí)，這些零部件迎來增長機(jī)遇

      lPCU_elecfans ? 來源：未知 ? 2022-12-10 00:15 ? 次閱讀
      電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）在高壓快充以及續(xù)航里程的需求下，800V平臺(tái)已經(jīng)是現(xiàn)階段電動(dòng)汽車的主流發(fā)展方向。在電子發(fā)燒友此前的不完全統(tǒng)計(jì)中，截至今年11月，全球范圍內(nèi)已經(jīng)發(fā)布的800V平臺(tái)車型共有15款，其中有12款已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上市。而按照多家車企的規(guī)劃，明年將會(huì)有更多搭載800V平臺(tái)的車型上市。
      由于800V平臺(tái)相比以往的電動(dòng)汽車系統(tǒng)電壓提升了近一倍，在從以往的400V升級(jí)至800V的過程中，由于高電壓帶來的絕緣性能、器件耐壓等新需求，供應(yīng)鏈廠商需要針對(duì)800V平臺(tái)重新開發(fā)新的零部件。隨著終端車企的800V架構(gòu)加速落地，也將會(huì)帶來新一輪的產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)。

      800V架構(gòu)的幾種不同方案

      目前來看，由于要考慮到兼容主流的400V直流充電樁，電動(dòng)汽車高壓架構(gòu)主要有幾種形式。
      早期，800V架構(gòu)主要是為了實(shí)現(xiàn)高壓快充，達(dá)到更高的充電功率，將動(dòng)力電池設(shè)計(jì)為800V。但與此同時(shí)，為了推進(jìn)落地進(jìn)度，其他部分繼續(xù)沿用400V的部件，包括主驅(qū)電機(jī)電控、PTC、空調(diào)壓縮機(jī)等，都無需進(jìn)行重新適配。
      當(dāng)然，動(dòng)力電池的電壓翻倍了，如果要使其他部件正常使用，就需要增加額外的DC-DC，實(shí)現(xiàn) 400V 部件與 800V 動(dòng)力電池之間的電壓轉(zhuǎn)換，并兼容400V 直流充電樁。總體而言，這個(gè)方案只升級(jí)動(dòng)力電池，其余部分沿用400V架構(gòu)的同時(shí)僅增加400V-800V的 DC-DC，減少對(duì)整車電氣架構(gòu)的改動(dòng)，加快產(chǎn)品上市周期。但這樣的形式額外增加了DC-DC，增加整車重量的同時(shí)，頻繁的電壓轉(zhuǎn)換也會(huì)放大能量損耗，導(dǎo)致整車能耗升高。
      而隨著供應(yīng)商對(duì)800V高壓架構(gòu)的適配開發(fā)，多種零部件都已經(jīng)有適配800V的產(chǎn)品推出。比如美的威靈汽車部件今年推出了800V的SiC碳化硅12000rpm高轉(zhuǎn)速電動(dòng)壓縮機(jī)，用于電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)，已經(jīng)被搭載在小鵬G9上。
      因此，目前推出的800V架構(gòu)車型已經(jīng)普遍采用全車800V電壓架構(gòu)，所有高壓零部件都已經(jīng)采用了支持800V電壓的部件。這能夠有效降低整車能耗，安全方面也更具可靠性。
      而全車800V電壓架構(gòu)的方案中，為了兼容400V直流充電樁，又有兩種方案。一是增加400V-800V的DC-DC升壓模塊，二是復(fù)用主驅(qū)逆變器系統(tǒng)進(jìn)行升壓。從目前市售車型來看，出于對(duì)成本考慮，復(fù)用主驅(qū)逆變器進(jìn)行升壓是主流的技術(shù)路線。
      另外還有雙400V電池組的方案，這種方案比較巧妙，在使用800V充電樁時(shí)，兩組電池組串聯(lián)為800V，而放電時(shí)電池組并聯(lián)變成400V，兩種模式通過繼電器切換，這樣在車輛電氣架構(gòu)上也可以沿用之前的400V方案，不需要400V高壓零部件重新對(duì)800V進(jìn)行適配。
      但雙電池組存在的問題就更大了。首先從電池組的角度去看，電池需要特殊改動(dòng)和設(shè)計(jì)，兩個(gè)電池組可能有不同阻抗和溫度條件，可能導(dǎo)致充電狀態(tài)不平衡，這對(duì)BMS電池管理系統(tǒng)的要求極高。不過從成本的角度來看，對(duì)比以往400V的架構(gòu)，雙400V電池組構(gòu)成800V架構(gòu)的方案增加的成本較低，整車需要改動(dòng)的地方也較少。
      所以，從目前推出的800V架構(gòu)車型所選擇的方案來看，全車800V的電壓架構(gòu)才是未來市場的主流，而這將帶動(dòng)上游供應(yīng)鏈也整體從400V往800V的方向發(fā)展。

      哪些零部件迎來升級(jí)契機(jī)？

      電機(jī)：在800V架構(gòu)中，主要的電機(jī)包括主驅(qū)和壓縮機(jī)，其余部分的電機(jī)比如控制車窗、門把等的電機(jī)則在12V的座艙電氣架構(gòu)內(nèi)。在800V高壓環(huán)境下，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生軸承電腐蝕和繞組局部放電的問題，對(duì)電機(jī)絕緣能力、軸承防腐蝕的要求提升。
      在這樣的要求下，電機(jī)主要有兩種發(fā)展趨勢：扁線電機(jī)取代圓線電機(jī)、油冷取代水冷。扁線電機(jī)除了效率較高、功率密度可以更高等，還可以緩解軸承腐蝕的問題。而油冷電機(jī)由于油的絕緣性能好，可以直接導(dǎo)入到電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行散熱，且提高電機(jī)的絕緣能力。
      在全球第一款800V架構(gòu)車型保時(shí)捷Taycan研發(fā)之初，就遇到了市面上找不到800V壓縮機(jī)的問題，于是最后采用了400V壓縮機(jī)加800V-400V DC-DC的方案。而如今隨著供應(yīng)鏈廠商陸續(xù)推出800V 車用壓縮機(jī)，比如博澤汽車、威靈電機(jī)、日本三電等都已經(jīng)有800V的車用壓縮機(jī)產(chǎn)品推出。
      電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：在800V電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，往往采用SiC功率器件和模塊，相比以往400V架構(gòu)上廣泛應(yīng)用的IGBT，SiC功率密度大，體積小，損耗低，同時(shí)能夠適應(yīng)更高電壓的工作環(huán)境。目前新能源汽車中部分400V架構(gòu)車型已經(jīng)在主驅(qū)上采用SiC器件，以提高系統(tǒng)效率，而到了800V架構(gòu)上，SiC就幾乎會(huì)成為剛需。不僅是主驅(qū)，美的威靈此前為小鵬G9供應(yīng)的800V電動(dòng)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上就采用了SiC器件。
      高壓繼電器：繼電器是一種用小電流控制大電流運(yùn)作的開關(guān)，在電路中起到自動(dòng)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換電路、安全保護(hù)等作用。在800V架構(gòu)中，對(duì)繼電器的耐壓、載流能力等要求有所提高，預(yù)計(jì)800V架構(gòu)下單車高壓繼電器的價(jià)值量要相比400V高出40%左右。
      高壓連接器：在當(dāng)前主流的400V架構(gòu)下，電動(dòng)汽車整車一般需要15-20個(gè)高壓連接器。800V架構(gòu)電壓翻倍式增長，雖然同功率下電流降低也降低了線束的直徑和重量，但對(duì)連接器來說依然提出了更高的要求。高壓連接器在動(dòng)力電池、OBC、DC-DC等高壓單元中廣泛被應(yīng)用，而800V架構(gòu)對(duì)連接器的可靠性、機(jī)械性能、絕緣性能、電氣性能等都有更高要求，整車價(jià)值量相比400V可能提高50%-60%。
      薄膜電容：薄膜電容主要起到濾波的作用，在電驅(qū)系統(tǒng)、電源管理、OBC等場景中都有大量應(yīng)用。800V架構(gòu)的升級(jí)對(duì)薄膜電容的需求量會(huì)有大幅增長，預(yù)計(jì)單車價(jià)值量能提升20%左右。

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