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车企竞争之下,800V 和快充将成「白菜价」?

环形隧道

2023-09-05

作者: 陶烟烟

在 2023 年,随着小鹏将 G6 的价格下调至 20 万元出头 ,我们确实能 够察觉到 800V+快充技术开始逐步 向更低价位渗透。 可以预见,随着快充电池和碳化硅(SiC)技术产能的增长,中国的汽车制造企业或许能够在 2024 年将 800V 和快充技术的成本降至较为亲民的水平。 甚至 在 2025 年,可能「 高贵」 的 800V 以及 2-3C 的快充配置将 成为纯电动汽车的标配, 大家觉得如何 ?

800V 和快充的开卷

2019 年,保时捷首次发布了全球首款搭载 800V 高压平台的纯电动车型 Taycan,开启了 800V 和 2C+快充 (270kW) 的电动汽车的量产。 鉴于当时 SiC 技术的稳定性问题,Taycan 在逆变器的功率器件上仍采用 IGBT,并且 800V 电气化在整车系统中尚未实现全面覆盖,例如压缩机仍采用 400V 电源,这要求额外的变压系统。

随着时间的推移,现代起亚的 Ioniq 5、6 和 EV6 和 EV9 等车型已在国际市场实现了量产, 大众集团的 PPE 平台要不是软件出了幺蛾子也要量产了,甚至奔驰的 MMB 平台也要发出来了。 从全球范围来看,800V 平台还是高端的代名词。

但 2023 年开始,中国车企 开启了价格战,虽然 出手慢但一出手市场就不一样了。

2022-2023 年来看, 中国的 800V 产品主要包括:

◎ 华为+极狐: 华为车 BU 是做了 800V 的尝试,可惜市场反应不是很积极

◎ 小鹏汽车: 从 G9 的曲高和寡,到 G6 的大爆,这 800V 和价格配置紧密相关

◎ 极氪: 曾宣传 800V,后来却以 400V 推出,最近又重新回归 800V 的轨道。

◎ 理想: MEGA 这个纯电动 MPV 的新物种,其实有点久违了

◎ 智己: LS6 的 800V 即将亮相,市场震荡卷起来

对于汽车企业来说,800V 平台的商业化应用具有挑战性的 ,需要动力电池、电驱动 (SiC) 、充电系统 (大功率) 等方面支持,小鹏 G6 的破釜沉舟开了一个好头。

这表明在 2023 年,中国的汽车企业已开始全面迈向定价优势。 我们能看到其中关键的几点:

快充电池的推广

随着 宁德时代发布铁锂 4C 快充技术 ,宣布了电动汽车行业的焦点从过去的能量密度提高转向了充电速度的提升,随着动力电池和整车价格下降,这使得 500-600 公里的续航里程已经足够满足日常需求, 而快电变得更为重要。

宁德时代和欣旺达动力等电池企业 正在加大对快充电池产品的研发和产能投入,在这里, 有一个方壳电池的从大容量到小容量切换的过程。

最重要的是 ,比亚迪的 400V+的产品,随着从长刀电芯往短刀电芯的切换,电池内阻可以降低, 快充速度也可以大为提升。

换句话来说, 快充电池预计将在未来几年成为新能源汽车市场的主要需求 ,而且快充电池之前比常规电池贵 10%-15%的情况, 在 2023 年开始逆转。

备注:电池的改进主要是负极材料的成本下降,还要导电剂的成本下降。

宁德时代 采用了超电子网正极技术、纳米化的磷酸铁锂正极材料以及自研的超高导电解液, 改善了锂离子的运输速度。

欣旺达动力 则使用了硅材料活性因子、新型硅基体系电解液技术等方法来提高锂离子的传输速度。 这些创新有助于实现更快的充电速度。

具备快充技术 (2C 以上) 和产品的电池企业将具有竞争优势 ,开始来卷常规的 1.2C,这也就使得车企顺这个这个趋势,来推出 800V 高压快充平台,以满足消费者对快速充电的需求。

快充网络

在 2023 年,在最高层面, 政府在推动充电设施的建立 ,本着超前建设的目标,地方政府下场来推进超充站的建设,以满足消费者的快速充电需求。 这客观上,也坚定了车企正在加速这个网络。

在快充已成为电动汽车行业的产业趋势和潮流,国家电网在用电容量,和长期建设的层面,也给了肯定的答复,在努力推动快充建设,为中国电动汽车市场的进一步增长添砖加瓦。

驱动系统的设计

从电机的设计来看,迁移到 800V 平台后,电流纹波增大,引发高频谐波和热损耗,可能导致磁铁性能下降和电机性能问题。分层设计可以减少磁损耗,但需要根据具体电机分析确定层数和厚度。电机运转时,电磁感应产生电压,可能引发轴电流和电火花,导致轴承电腐蚀。控制轴电流是关键,但简单绝缘不足以解决问题。 通过降低电压来减小轴电流,可有效减轻电腐蚀问题。

今年随着有企业尝试和探索,在解决轴电压的问题上,很多企业都有了自己的办法。

陶瓷轴承方案: 对轴承进行电气绝缘, 防止轴向电流通过轴承。

轴承外圈绝缘处理方案: 对轴承外圈进行绝缘处理,增强轴承绝缘强度。

导电环方案: 将导电环安装在轴承与壳体或大地之 间,使电流不经轴承导通。

导电油脂轴承方案: 增加轴承油脂的导电性和抗腐蚀性, 减少对轴承的电腐蚀现象。

SiC 的产能

2023 年中国碳化硅市场发生了重大变化,碳化硅 SiC 企业正在不断发展,并逐渐融入国际供应链,国内碳化硅市场也持续繁荣。比如英飞凌与天科合达、天岳先进宣布合作,为英飞凌供应 6 英寸 SiC 材料。三安光电和意法半导体宣布共同投资 50 亿美元,在重庆建立一座 8 英寸 SiC 衬底工厂。中电化合物宣布与韩国 Power Master 签订了长期供应 8 英寸碳化硅材料的协议,预计未来 3 年碳化硅产能将达到 8 万片。

本质,从 2023 年来看,中国企业在碳化硅衬底技术 (烧炉子) 方面取得了突破。天岳先进公布了最新的 8 英寸碳化硅衬底技术;晶盛机电表示已研发出 8 英寸单片式碳化硅外延生长设备;合盛硅业披露其 8 英寸碳化硅衬底进度。

在 2023 年看到的 IGBT 价格崩盘,大概率能在 2024-2025 年让 SiC 变白菜价。

展望 2024 年

2024 年,我们能看到:

比亚迪 的高压产品 线,会从只有高压升级成具备 2C 以上快充能力的平台

蔚来汽车 的第三代平台,具备 800V 能力的产品会落地。

理想汽车 的 800VMEGA 和后续产品也会落地。

小鹏汽车 的 G6 和 G9 多线出击,扶摇架构继续卷。

极氪 开始换装 800V,而且开始卷极充站了。

智己 从 LS6 开始也要卷 800V

还有一大票企业,要开始卷入这个领域 ,比如新势力汽车里面的 零跑哪吒; 还有 传统车企 里面的 广汽埃安吉利 ,其中后者 会 跟进 极氪的 BEV 平台演化; 还有 小米汽车 ,在 2024 年,也是要加进来卷 800V 的。

只有一家大家耳熟能详车企,目前没有做 800v,大家猜猜看是哪家? 答案是特斯拉,😄

小结

2024 年开始,我们将会发现不具备快充能力的 400V 的车, 确实已经不够有吸引力了。

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