核心提示:法兰克福车展上,800V车型及其配套的超快速充电技术悄然兴起。

一年一度的法兰克福车展可谓是一个汽车界的盛会。大量车企,特别是作为主场的欧洲车企发布各自的最新车型和前沿技术。但如果大家仔细研究发布车型背后的技术细节,就会发现800V的车型及其配套的超快速充电技术正在悄然出现在越来越多的场合。和小星一起来研究一下吧。

800V车型的优点:

1. 使得超快速充电成为可能。

2. 大功率传输线束及控制模块体积变得更紧凑

奔驰AMG Project One

800V车型,未来汽车行业

奔驰发布奔驰AMG Project One车型(来自奔驰)

奔驰展台绝对的主角就是奔驰AMG Project One概念跑车。从外形一眼就能看出Project One是一款专业的运动车型。其实不仅外形为运动而生,发动机更是直接来自F1赛车搭载的1.6L V6发动机。该发动机最高转速11000转/分。

800V车型,未来汽车行业

奔驰AMG Project One 800V高性能动力总成(来自奔驰)

配备800V的高压锂电池组,使得多组大功率电机的配备成为可能。该车前轴由两台120kW大功率电机驱动。后轴由一台120kW驱动发电一体电机MGU-K和90kW电子涡轮增压电机MGU-H配合V6发动机输出强大的动力。总输出功率达到了1000马力。

奥迪AICON

800V车型,未来汽车行业

奥迪发布AICON概念车型(来自奥迪)

都说自动驾驶加是汽车的未来。此次奥迪带来了这两点的完美结合 -- AICON概念车。具备Level 4/5级别的AICON得益于车身底部大容量800V高压锂电池组,其纯电续航里程超过了700公里。800V超快充电技术使其可在30分钟内充至80%的电量。四组动力电机组成的全时四驱Quattro系统可输出260kW的动力。

800V车型,未来汽车行业

奥迪AICON支持自动驾驶和800V超快速充电技术(来自奥迪)

保时捷MissionE

800V车型,未来汽车行业

保时捷MissionE概念超跑支持800V超快速充电技术(来自保时捷)

如果大家之前关心2015年日内瓦车展的话,就会记得保时捷通过MissionE纯电动超跑概念车发布的800V高压锂电池快充技术。应用于该纯电动超跑概念车的800V快充技术可支持15分钟将电池的电量充至80%,用于接下来的400公里续航。虽然800V的快充技术还未被大部分车厂接受并列入国际标准,但是它提供了一种近似大家日常进加油站加油的使用体验(15分钟的等待换来400公里的续航)。使得该技术吸引了众多媒体的目光。

保时捷919 Hybrid

800V车型,未来汽车行业

保时捷919 Hybrid赛车支持800V高性能动力总成(来自保时捷)

保时捷919 Hybrid赛车成功的秘诀就在这款超小尺寸的V型四缸2.0T V4发动机加上独特的混合动力系统。超紧凑型2.0L排量涡轮增压发动机,功率达到了近500马力。还有一项保时捷919 Hybrid车型所使用的独特技术,那就是该车型率先使用的800V高压锂电池。凭借这套800V高性能动力总成,保时捷919 Hybrid获得了当年的勒芒24小时耐力赛的冠军。

1. 超快速充电

800V的高压电池组及其配套的充电设备进一步将目前快充130~150kW充电功率向350kW大幅提升。其目标是30分钟内充电至500公里续航里程,或是15分钟内获得250公里以上的续航里程。这让超快充电首次有了接近传统汽油柴油在加油站加油的高效体验。

800V车型,未来汽车行业

超快速充电技术与传统充电及汽油柴油加油的对比(来自网络)

2. 更紧凑的线束和功率电子

相比原来的400V电池系统,800V拥有更高的电压,对应相同功率所传输的电流更小。大功率线束的线径和重量因此得以降低。

同时800V电压系统也在驱使着功率电子从传统硅基IGBT向碳化硅SiC的全新工艺所转变。

丰田就和供应商电装Denso合作在凯美瑞的混合动力测试车上开始了实车测试。碳化硅SiC相比原来基于IGBT的功率控制模块PCU的尺寸减小80%。并且提升10%的能源效率。

800V车型,未来汽车行业

丰田功率控制模块PCU碳化硅技术与传统技术体积对比(来自丰田)

其奥秘就是碳化硅有更宽的带隙,它的带隙为硅的3倍。可以耐受更高的电压(10倍),有更好的导热特性(3倍)以及有更好的高温稳定性。同时它的同功率尺寸要比硅更小,并且有更快的开关速度。更快的开关速度就意味着更小的开关损耗。因此它特别适合高开关速度或大功率的场合。800V电池系统中,碳化硅SiC功率电子的优势体现的尤其明显。

800V车型,未来汽车行业

传统硅基材料与碳化硅SiC材料性能对比(来自英飞凌半导体财报公开信息)

综上所述,通过法兰克福车展我们发现越来越多的车企开始发布800V的车型。尽管它目前还高于行业标准,但随着奔驰、宝马、福特、保时捷和奥迪等车企陆续加入350kW CCS(Combined Charging System)整合充电系统,由于其超快速充电及紧凑的线束及功率电子的特点,或许将很快成为未来汽车的风向标。而碳化硅SiC材料也将一起得到更广泛的应用。