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800V或成未來汽車行業風向標

一年一度的法蘭克福車展可謂是一個汽車界的盛會。大量車企,特別是作為主場的歐洲車企發布各自的最新車型和前沿技術。但如果大家仔細研究發布車型背後的技術細節,就會發現800V的新能源車型及其配套的超快速充電技術正在悄然出現在越來越多的場合。和小星一起來研究一下吧。

800V新能源車型的優點

1.t使得超快速充電成為可能。

2.t大功率傳輸線束及控制模塊體積變得更緊湊

賓士AMG Project One

↑賓士發布賓士AMG Project One車型(來自賓士)

賓士展台絕對的主角就是賓士AMG Project One概念跑車。從外形一眼就能看出Project One是一款專業的運動車型。其實不僅外形為運動而生,發動機更是直接來自F1賽車搭載的1.6L V6發動機。該發動機最高轉速11000轉/分。

↑賓士AMG Project One 800V高性能動力總成(來自賓士)

配備800V的高壓鋰電池組,使得多組大功率電機的配備成為可能。該車前軸由兩台120kW大功率電機驅動。後軸由一台120kW驅動發電一體電機MGU-K和90kW電子渦輪增壓電機MGU-H配合V6發動機輸出強大的動力。總輸出功率達到了1000馬力。

奧迪AICON

↑奧迪發布AICON概念車型(來自奧迪)

都說自動駕駛加新能源是汽車的未來。此次奧迪帶來了這兩點的完美結合 -- AICON概念車。具備Level 4/5級別的AICON得益於車身底部大容量800V高壓鋰電池組,其純電續航里程超過了700公里。800V超快充電技術使其可在30分鐘內充至80%的電量。四組動力電機組成的全時四驅Quattro系統可輸出260kW的動力。

↑奧迪AICON支持自動駕駛和800V超快速充電技術(來自奧迪)

保時捷MissionE

↑保時捷MissionE概念超跑支持800V超快速充電技術(來自保時捷)

如果大家之前關心2015年日內瓦車展的話,就會記得保時捷通過MissionE純電動超跑概念車發布的800V高壓鋰電池快充技術。應用於該純電動超跑概念車的800V快充技術可支持15分鐘將電池的電量充至80%,用於接下來的400公里續航。雖然800V的快充技術還未被大部分車廠接受並列入國際標準,但是它提供了一種近似大家日常進加油站加油的使用體驗(15分鐘的等待換來400公里的續航)。使得該技術吸引了眾多媒體的目光。

保時捷919 Hybrid

↑保時捷919 Hybrid賽車支持800V高性能動力總成(來自保時捷)

保時捷919 Hybrid賽車成功的秘訣就在這款超小尺寸的V型四缸2.0T V4發動機加上獨特的混合動力系統。超緊湊型2.0L排量渦輪增壓發動機,功率達到了近500馬力。還有一項保時捷919 Hybrid車型所使用的獨特技術,那就是該車型率先使用的800V高壓鋰電池。憑藉這套800V高性能動力總成,保時捷919 Hybrid獲得了當年的勒芒24小時耐力賽的冠軍。

1.t超快速充電

800V的高壓電池組及其配套的充電設備進一步將目前快充130~150kW充電功率向350kW大幅提升。其目標是30分鐘內充電至500公里續航里程,或是15分鐘內獲得250公里以上的續航里程。這讓超快充電首次有了接近傳統汽油柴油在加油站加油的高效體驗。

↑超快速充電技術與傳統充電及汽油柴油加油的對比(來自網路)

2.t更緊湊的線束和功率電子

相比原來的400V電池系統,800V擁有更高的電壓,對應相同功率所傳輸的電流更小。大功率線束的線徑和重量因此得以降低。

同時800V電壓系統也在驅使著功率電子從傳統硅基IGBT向碳化硅SiC的全新工藝所轉變。

豐田就和供應商電裝Denso合作在凱美瑞的混合動力測試車上開始了實車測試。碳化硅SiC相比原來基於IGBT的功率控制模塊PCU的尺寸減小80%。並且提升10%的能源效率。

↑豐田功率控制模塊PCU碳化硅技術與傳統技術體積對比(來自豐田)

其奧秘就是碳化硅有更寬的帶隙,它的帶隙為硅的3倍。可以耐受更高的電壓(10倍),有更好的導熱特性(3倍)以及有更好的高溫穩定性。同時它的同功率尺寸要比硅更小,並且有更快的開關速度。更快的開關速度就意味著更小的開關損耗。因此它特別適合高開關速度或大功率的場合。800V電池系統中,碳化硅SiC功率電子的優勢體現的尤其明顯。

↑傳統硅基材料與碳化硅SiC材料性能對比(來自英飛凌半導體財報公開信息)

綜上所述,通過法蘭克福車展我們發現越來越多的車企開始發布800V的新能源車型。儘管它目前還高於行業標準,但隨著賓士、寶馬、福特、保時捷和奧迪等車企陸續加入350kW CCS(Combined Charging System)整合充電系統,由於其超快速充電及緊湊的線束及功率電子的特點,或許將很快成為未來新能源汽車的風向標。而碳化硅SiC材料也將一起得到更廣泛的應用。

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