800V平臺(tái)汽車即將扎堆來(lái)臨，充電樁需要做哪些改變？

（文/程文智）自從2019年保時(shí)捷首先在Taycan上推出800V高壓電氣架構(gòu)，搭載了800V支流快充系統(tǒng)，并支持350kW大功率快充后，將800V高壓平臺(tái)引入了汽車。不少在400V平臺(tái)做得不太好的主機(jī)廠商，及想在新能源汽車領(lǐng)域繼續(xù)保持技術(shù)領(lǐng)先的主機(jī)廠商和Tier 1廠商都加入了800V高壓平臺(tái)的大軍。

比如現(xiàn)代和起亞都都已經(jīng)發(fā)布了基于800V高壓平臺(tái)的車型，比亞迪、長(zhǎng)城、廣汽、小鵬、蔚來(lái)、極氪等國(guó)內(nèi)主機(jī)廠商在2021年相繼發(fā)布了800V高壓平臺(tái)推出計(jì)劃。而且今年比亞迪2022版海豚成為了其800V架構(gòu)e-platform3.0的首款量產(chǎn)車型，小鵬基于800V高壓SiC平臺(tái)打造的G9即將量產(chǎn)。預(yù)計(jì)今年和明年將會(huì)有更多基于800V高壓平臺(tái)的量產(chǎn)車型推出。一時(shí)看起來(lái)800V高壓平臺(tái)將成為未來(lái)幾年主機(jī)廠商們強(qiáng)力打造的平臺(tái)。

800V高壓平臺(tái)帶來(lái)的一大好處就是可以實(shí)現(xiàn)更高功率的快充，就如消費(fèi)者熟知的手機(jī)快充一樣，能在短時(shí)間內(nèi)將電池充滿，這樣就能在一定程度上緩解駕駛員的里程焦慮了。當(dāng)然，這需要充電樁與之配合才能實(shí)現(xiàn)，那么，升級(jí)到800V高壓平臺(tái)后，充電樁會(huì)有哪些改變呢？

充電樁的成本及800V充電樁的內(nèi)部升級(jí)

一般來(lái)說(shuō)，快充直流充電樁有3個(gè)最為核心的零部件，即充電模塊（交流轉(zhuǎn)直流）、充電槍和線纜，以及主控板。

現(xiàn)在的直流充電樁的功率范圍很廣，從20kW到350kW的都有。一般來(lái)說(shuō)，充電樁的功率越大，充滿一輛車所需的時(shí)間就越短。比如，一個(gè)20kW的充電樁讓一輛汽車充滿電的所需的時(shí)間是120分鐘的話，50kW的充電樁需要48分鐘；而如果使用350kW的充電樁，只需要7分鐘。

目前市面上比較主流的充電模塊是15kW、20kW和30kW，當(dāng)然也有一些功率密度比較高的60kW，甚至100kW的模塊。以120kW快充直流充電樁為例，主流的做法是使用4個(gè)30kW的模塊進(jìn)行組合，一般質(zhì)量好一點(diǎn)充電模塊，單個(gè)模塊的價(jià)格在2000元左右；充電槍線如果是5m長(zhǎng)的話，價(jià)格在5000元左右；主控板的成本在1500元左右；再加上觸摸屏、GPS互聯(lián)網(wǎng)模塊、殼體、內(nèi)部線束，以及繼電器等。一個(gè)充電樁的成本大概再300元/kW。

圖：小鵬與基于800V高壓平臺(tái)車型G9匹配的超級(jí)快充充電樁（拍攝：程文智）

那么充電樁升級(jí)到800V以后，充電樁會(huì)有哪些改變呢？有充電樁業(yè)內(nèi)人士表示，這需要分兩個(gè)層面來(lái)看，一是，如果僅僅是電壓升級(jí)到了800V，那么現(xiàn)有的充電樁結(jié)構(gòu)和技術(shù)是可以滿足需求的，不需要做任何改動(dòng)，因?yàn)檎麄€(gè)充電模塊電壓平臺(tái)根據(jù)車型的發(fā)展，從200V、500V、到750V，現(xiàn)在最寬可以做到250V~1000V全兼容電壓平臺(tái)，也就是說(shuō)僅僅提高電壓，充電樁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不會(huì)有升級(jí)。

二是大功率大電流，或者電壓升級(jí)到1000V以上，那整個(gè)充電樁的架構(gòu)將會(huì)發(fā)生改變。目前主流充電樁是一體機(jī)，而高壓大功率平臺(tái)要做分體機(jī)，一個(gè)設(shè)備前面帶出幾個(gè)終端，所有充電模塊集中放在設(shè)備里面。整套系統(tǒng)下，還需要更換能夠承受高電壓高電流的繼電器線束，云端群管群控技術(shù)也要升級(jí)。

從傳統(tǒng)充電樁升級(jí)到800、1000V以及500kW以上大功率充電樁，是兩套技術(shù)路線，整個(gè)變化非常大。
采用分體機(jī)原因有以下幾點(diǎn)：
1）模塊太多，沒(méi)有辦法都放在一體機(jī)；
2）分體機(jī)解決散熱、線束分布、整體成本管控問(wèn)題；
3）大功率充電核心技術(shù)在于液冷散熱。傳統(tǒng)風(fēng)冷無(wú)法達(dá)到大功率設(shè)備散熱要求（要達(dá)到要求體積更大），需要液冷充電模塊散熱，主機(jī)+槍線都要液冷。液冷管路排布和材料有高技術(shù)壁壘。

800V汽車充電樁有量產(chǎn)了嗎？

從設(shè)備生產(chǎn)廠商的角度來(lái)看，有不少?gòu)S家在做大功率充電技術(shù)的儲(chǔ)備，但基本沒(méi)有量產(chǎn)。在5月份深圳舉辦的粵港澳國(guó)際車展上，小鵬展示的與其800V高壓平臺(tái)車型G9配套的超級(jí)充電樁目前也還沒(méi)有部署。

有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，設(shè)備生產(chǎn)廠商短期內(nèi)不會(huì)大批量生產(chǎn)或者投放真正意義上的大功率設(shè)備。有些主機(jī)廠商，比如保時(shí)捷有推出大功率充電的車，其充電樁是定制的，也就是說(shuō)他們先招設(shè)備廠商下單，設(shè)備廠商接到訂單后，單獨(dú)開(kāi)發(fā)或做技術(shù)儲(chǔ)備來(lái)配合主機(jī)廠開(kāi)發(fā)制造專用的充電設(shè)備。

目前國(guó)內(nèi)的大部分充電樁設(shè)備廠商還停留在組裝廠階段，也就是說(shuō)他們沒(méi)有充電模塊和槍線技術(shù)，主要是采購(gòu)組裝模式。因此，國(guó)內(nèi)充電樁企業(yè)眾多，競(jìng)爭(zhēng)也相當(dāng)激烈。不過(guò)近幾年這個(gè)情況已經(jīng)有些改變，有部分廠商開(kāi)始走自己的技術(shù)路線了，比如往大功率、無(wú)感充電方面發(fā)展。

當(dāng)然，這些都是需要研發(fā)投入的，目前國(guó)內(nèi)大部分設(shè)備廠商不具備大量研發(fā)投入的實(shí)力，因此真正掌握大功率充電技術(shù)的國(guó)內(nèi)玩家不多。

圖：蔚來(lái)的充電樁

據(jù)電子發(fā)燒友網(wǎng)了解，目前充電模塊廠家主要有艾默生、臺(tái)灣臺(tái)達(dá)、華為、中興、英飛源、動(dòng)力源、優(yōu)優(yōu)綠能等幾家；充電槍廠商有菲尼克斯；槍線廠商方面，液冷槍線國(guó)內(nèi)廠商的產(chǎn)品目前還不成熟；設(shè)備運(yùn)營(yíng)商主要有特銳德（特來(lái)電母公司）、中恒電氣（市占率高）、國(guó)電南瑞（國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)）、星星充電。

大功率充電樁遇到的挑戰(zhàn)及解決辦法

大功率充電樁看起來(lái)很美好，但預(yù)計(jì)近3年不會(huì)普及，可能會(huì)在5~8年后會(huì)有可能。因?yàn)殡m然大電網(wǎng)能夠承受大功率的汽車充電，但充電場(chǎng)一般都是建立在商場(chǎng)或者停車場(chǎng)，電力很難得到滿足。目前的解決辦法有三個(gè)：

一是同步系數(shù)，多臺(tái)充電樁同時(shí)滿功率供電的概率不大，就可以從配電的角度看，不一定要所有的充電樁都滿功率配電，統(tǒng)一分配；

二是大功率軟件控制。車輛充電不是平直的，而是先升壓、后平穩(wěn)、往后越慢，梯形曲線。軟件能夠控制充電場(chǎng)中充電樁的功率分配，比如有些車剛開(kāi)始充或快充滿，就降功率，電力轉(zhuǎn)移到需要滿功率供電的車，做調(diào)配。如果不做調(diào)配，任何一個(gè)場(chǎng)地電量不可能滿足大功率快充；

三是增加投資做增容，比如增加儲(chǔ)能。但對(duì)投資成本、土地面積、電網(wǎng)負(fù)載要求更高。北上廣等大型城市（土地資源、電力資源壓力大）不具備滿功率運(yùn)營(yíng)的電力條件。

結(jié)語(yǔ)

從各大主機(jī)廠商和Tier 1廠商的產(chǎn)品規(guī)劃來(lái)看，未來(lái)800V高壓平臺(tái)會(huì)成為新能源汽車的主流平臺(tái)，畢竟他們都想要汽車有更多的亮點(diǎn)來(lái)吸引消費(fèi)者，與之配套的充電樁廠商也在積極做技術(shù)儲(chǔ)備，但國(guó)內(nèi)廠商在這塊目前技術(shù)儲(chǔ)備還略顯不足，還需要繼續(xù)投入。