近日，在2023世界動(dòng)力電池大會(huì)主題論壇上，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱透露，今年寧德時(shí)代的某位客戶(hù)旗下一款車(chē)的快充效果將達(dá)到充電不到10分鐘續(xù)航卻能超過(guò)400公里，甚至聲稱(chēng)目前正在研究更強(qiáng)技術(shù)，以后能達(dá)到5分鐘就可以充到400公里。

今年4月份的上海車(chē)展上，理想汽車(chē)宣布其首款純電車(chē)型將成為全球首款搭載寧德時(shí)代4C麒麟電池的車(chē)型。兩條消息似乎不謀而合，意在表明寧德時(shí)代確實(shí)已有技術(shù)可達(dá)到不到10分鐘即可充電400余公里的即將投入量產(chǎn)的產(chǎn)品。

吳凱在世界動(dòng)力電池大會(huì)發(fā)言

理想透露，理想汽車(chē)將會(huì)提供800V超充的解決方案，基于第三代功率半導(dǎo)體的高壓電驅(qū)系統(tǒng)，具備4C充電能力的電池、寬溫域的熱管理系統(tǒng)以及4C超充網(wǎng)絡(luò)。

理想發(fā)布純電解決方案

雖然目前理想純電車(chē)型還未上市，但是我們能夠大概看到理想與寧德時(shí)代此次合作基本思路，即800V高壓超充。

正如同手機(jī)商家正在為氮化鎵快充技術(shù)卷的你死我活一樣，汽車(chē)商家也在竭力研發(fā)先進(jìn)的快充技術(shù)，目前小鵬、比亞迪等眾多廠(chǎng)商已在該領(lǐng)域有一定成果并進(jìn)行了一定的應(yīng)用。但是，理想宣稱(chēng)充電十分鐘以?xún)?nèi)就能行駛超過(guò)400km里程的這個(gè)成績(jī)無(wú)疑是最亮眼的存在，據(jù)傳理想純電車(chē)型在今年年末上市，具體成績(jī)?nèi)绾问欠裾嫒鐝S(chǎng)家所說(shuō)那么神奇，我們到時(shí)拭目以待。

何為800V高壓系統(tǒng)？

新能源汽車(chē)在推廣過(guò)程中，面臨續(xù)駛里程短、充電難、充電慢的問(wèn)題，通過(guò)加大電流及提升系統(tǒng)電壓的方式提升充電效率，大電流會(huì)造成部件熱損失高，因此通過(guò)提高系統(tǒng)電壓成為提高效率的主流選擇。

800V高壓系統(tǒng)通常指整車(chē)高壓電氣系統(tǒng)電壓范圍達(dá)到550-930V的系統(tǒng)，統(tǒng)稱(chēng)800V系統(tǒng)。800V高壓系統(tǒng)以低成本和高效率獲得眾多集團(tuán)和品牌青睞，海外現(xiàn)代-起亞、大眾、奔馳、寶馬，國(guó)內(nèi)比亞迪、 吉利、廣汽、小鵬等均有布局800V高壓平臺(tái)。

小鵬S4充電樁便是800V高壓技術(shù)的代表

為什么要搞800V高壓？

有調(diào)研顯示，消費(fèi)者不選擇新能源汽車(chē)的原因，充電不方便、續(xù)航里程短的問(wèn)題仍然是打消消費(fèi)者選擇新能源汽車(chē)的“兩座大山”。隨著電動(dòng)汽車(chē)的普及，用戶(hù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的接受度和認(rèn)可度逐步上升，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的要求也逐步提高。

能源與交通創(chuàng)新中心調(diào)查的消費(fèi)者對(duì)于電車(chē)?yán)m(xù)航里程的看法中（如下圖）顯示，一大部分依然在追求更大的續(xù)航里程，40%左右認(rèn)為400-500km的續(xù)航已滿(mǎn)足日常需求，相較于更大容量續(xù)航電池，他們更在意新能源汽車(chē)充電是否能夠快速便捷，像傳統(tǒng)汽車(chē)加油一樣，能夠很快找到充電設(shè)備并在15 min之內(nèi)完成快速充電。

能源與交通創(chuàng)新中心調(diào)查的消費(fèi)者對(duì)于續(xù)航里程的需求

在高壓電氣架構(gòu)平臺(tái)下，續(xù)航里程增加、充電速度大幅度提升，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更易于實(shí)現(xiàn)高功率及大扭矩的輸出，工況運(yùn)行效率也更高。目前就消費(fèi)者需求來(lái)看，800V電壓是最符合要求的選擇。

高壓電氣架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)及選擇800V電壓平臺(tái)的理由

什么在桎梏著800V高壓充電站的布局？

1、安全影響

實(shí)現(xiàn)電池高電壓最簡(jiǎn)單的方式是，保證相同的帶電量，通過(guò)更改單體電池的串并聯(lián)方式，增加串聯(lián)的數(shù)量，可以提高電池包的電壓。

主要難點(diǎn)在于如何保證高電壓、大電流情況下的安全性和耐久性。電壓過(guò)高會(huì)導(dǎo)致鋰電池內(nèi)阻變大、容量衰退，功率過(guò)高會(huì)影響充電溫度，電池?zé)峁芾聿划?dāng)則會(huì)出現(xiàn)著火爆炸等危險(xiǎn)情況發(fā)生，高壓電源也會(huì)對(duì)零部件的抗壓抗熱能力有所影響。

高電壓對(duì)電池影響

2、成本影響

既然高壓電源會(huì)對(duì)零部件進(jìn)行影響，那么保障安全可靠的同時(shí)達(dá)到元器件輕量化，則免不了要投入大量的研發(fā)成本，例如使用更貴的諸如碳化硅、氮化鎵等半導(dǎo)體材料；另外，保證充電過(guò)程各元器件的熱穩(wěn)定以及冷卻效果同樣需要投入大量成本進(jìn)行研究；最后，對(duì)于超高電壓產(chǎn)生更多的電費(fèi)耗量是否該由消費(fèi)者還是車(chē)商攤錢(qián)等等問(wèn)題，還需要進(jìn)一步解決。

3、對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的影響

充電樁功率的提升以及超高電壓充電樁的進(jìn)一步普及，勢(shì)必在進(jìn)一步影響著電網(wǎng)的負(fù)荷。按照規(guī)劃，2025年全國(guó)將保有近2000余萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)時(shí)，哪怕是10%的車(chē)輛在同一時(shí)段進(jìn)行快充，那對(duì)電網(wǎng)的影響也是無(wú)窮的。

另外，充電樁功率并不代表用戶(hù)使用場(chǎng)景下的真實(shí)功率，更多取決于電網(wǎng)容量，同時(shí)充電用戶(hù)過(guò)多，充電功率會(huì)不會(huì)被均分，補(bǔ)能過(guò)程也無(wú)法保證全程穩(wěn)定的峰值狀態(tài)輸出。

針對(duì)這幾點(diǎn)顧慮，目前車(chē)商給出來(lái)的較為合理的解決方案則是充電站和儲(chǔ)能的結(jié)合，保障能量的充足和補(bǔ)能功率的穩(wěn)定。

顯而易見(jiàn)的是，如若真要做到高壓快充平臺(tái)的搭建普及，打造配套生態(tài)必不可少。動(dòng)力電池要兼顧高能量密度和高功率密度的同時(shí)保證安全性；電池結(jié)構(gòu)，電池材料以及生產(chǎn)工藝的優(yōu)化缺一不可；合理規(guī)劃分配充電站的輸出功率，從而找到滿(mǎn)足需求且安全高效的最優(yōu)解。

小結(jié)

隨著新能源化的發(fā)展進(jìn)步，用戶(hù)對(duì)于電子產(chǎn)品以及電動(dòng)汽車(chē)需求增加，然而目前主要矛盾便體現(xiàn)在了充電速度以及充電安全電池衰退之間，如何進(jìn)一步克服更需要研發(fā)人員的不懈努力。如若寧德時(shí)代新技術(shù)已達(dá)成熟，且配套設(shè)施服務(wù)完備，耗能控制在合理區(qū)間，那么我們?cè)趺茨懿恍老灿谛录夹g(shù)給用戶(hù)帶來(lái)的便利，以及為推動(dòng)新能源行業(yè)進(jìn)步而做出的貢獻(xiàn)呢？

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