[汽車之家深評] 每逢節(jié)假日的扎堆出行時，排隊充電的糟糕體驗總會引來電動車用戶的連連吐槽。即便電動車能夠跑滿500-600km，補能焦慮依舊是電動汽車的頭號難題。
歸根結底，增加續(xù)航里程，僅僅是降低了用戶補能焦慮的頻次，從過去的200-300km焦慮一次，變成了500-600km焦慮一次。若想徹底解決，尤其是長途出行的場景痛點，提升充電效率、縮短單次補能時間，或許才是更治本的藥方。
風起于青萍之末，業(yè)內在尋求更快速的充電路徑時，800V高壓平臺技術逐漸冒尖，今年已有近十家企業(yè)公布了相關布局。電壓平臺升高的量變，如何實現補能像加油一樣便捷的質變？距離800V技術的廣泛應用還有多遠？
800V電壓平臺是必然路徑
目前車企普遍應用的是400V高壓平臺，250A電流可以達到100kW的充電功率，電池30%-80%SOC約30分鐘。
做得比較極致的像特斯拉，配合自身的250kW充電樁，峰值工作電流達600A，整車電壓平臺依然在400V左右，走的是低壓大電流的路線。還有極氪001，在400V電壓架構下最大充電電流可達到600A，峰值充電功率223kW，也實現了比較快的補能效率。
為了進一步向傳統車加油時間看齊，業(yè)內寄望于把電壓平臺提升到800V甚至更高水平，達到300-500kW的充電功率，只需幾分鐘就可以迅速補能。
『不同電壓平臺的充電功率』
保時捷Taycan是第一臺量產的800V架構電動車，同一個超快充陣營（Ionity）的歐美車企也有相應800V產品規(guī)劃。國內開花更多，比亞迪、廣汽埃安、華為、極氪、極星、小鵬、嵐圖、理想等都在打造高壓平臺。
400V分支下，大部分的標桿企業(yè)已經從150kW往200kW開始努力，而800V快充的設計，也開始從350A的分水嶺，往500-600A的更大電流去設計。
『400V 快充的進化路徑』
『800V 快充的進化路徑』
華為的一項研究顯示，采用了800V高壓模式的快充支持30%-80%SOC最大功率充電，而低壓大電流模式僅能在10%-20%SOC進行最大功率充電，在其他區(qū)間充電功率下降的非常迅速。可見，800V高壓模式能支持更長時間的快充。
車企目前主要就是從大電流和高壓兩條路來做選擇，最終會走向800V高壓充電的技術路線。
供應鏈初步成熟，爆發(fā)尚待時日
為了達到更高的充電功率，需要車企對各高壓零部件的絕緣、耐壓等級，銅排的載流、耐高溫能力設計等進行調整。
電芯自然不用說，為了支持快充的研發(fā)投入已有不少積累。此外，電池系統里面的電氣設計和電池熱管理都需要升級——在高功率快充條件下，對冷卻系統帶來很大的挑戰(zhàn)，包括充電接口和充電線纜，甚至是電池系統內的電連接散熱都需要進一步考慮，電池系統的低溫加熱也提出了新的要求。
在電氣化提升過程中，IGBT模塊是決定整車能源效率的“關鍵先生”，應用于新能源汽車電動控制系統、車載空調系統、充電樁逆變器三個子系統中，約占整車成本的7%-10%，是除電池以外成本第二高的元件。
車企打造800V高壓平臺的出路，都是在IGBT上做文章，用碳化硅（SiC）器件來替代目前的硅基IGBT。
SiC耐高壓、耐高溫、高頻的優(yōu)勢，簡直就是為800V平臺量身打造。作為最早吃螃蟹的人，特斯拉2018年在Model 3的電機控制器上使用了SiC模塊，大幅搶占了400V電池系統的技術和市場紅利，也一舉點醒電動車行業(yè)，促使車用半導體材料由硅轉向SiC。
目前圍繞800V的SiC供應處于初步成熟階段，主要的供應商包括意法半導體（ST）、Cree、羅姆、英飛凌和安森美。全球SiC晶圓年產能約為40-60萬片，國內SiC產品80%左右依賴進口。由于需求激增，生產工藝復雜且存在良率問題，SiC將面臨巨大的產能缺口。
今年估計有100萬輛純電動汽車采用了SiC逆變器，特斯拉占最大頭。
跟當下的“芯片荒”情況類似，只有實現了SiC的穩(wěn)定供應，將來才能保障800V車型的規(guī)模上量。
Cree計劃2019-2024年投資7.2億美元將SiC材料及晶圓產能擴充30倍；羅姆計劃2024財年（截至2025年3月31日）將SiC生產能力將提升5倍以上。從行業(yè)龍頭的動作來看，預計到2024年左右，SiC的產能才會完全拉起來。
車企在加速開發(fā)大功率快充，在逆變器中采用SiC功率模塊只是車用SiC器件的起步，隨著SiC在車載充電器、DC/DC轉換以及充電樁中滲透率提升，SiC的供應將成為強需求。2022年，上述加總的量還不多，但到了2023年，基本上會是爆發(fā)的狀態(tài)。
這跟華為的預測也比較接近：國內市場，高壓平臺車型將自2021年逐步上市，2023年密集增長，到2025年高壓車型市場預計累計增長至393萬輛+。
跳出“雞蛋之爭”，快充配套怎么解？
到了充電樁這一端，技術上來說最容易達到高壓，比電池、車上部件都更成熟。特來電、星星充電、普天新能源等充電服務商，都具備了400kW以上充電樁的技術儲備。難點在于資源的調動，對電源建設、配電網、電網運行控制等帶來了新的挑戰(zhàn)。
國內市場上已有的直流快充設施，大部分功率介于60kW-150kW。樁的建設其實需要適度超前，歐美車企的做法給了一個參照。早在2017年，幾大巨頭開始聯合鋪建高性能的充電網絡，直奔350kW，給后續(xù)高壓平臺電動車的投放打下了基礎。
對于國內的充電樁運營商來說，高功率快充也有助于提高盈利能力：在一些高頻使用的快充服務站點，60kW的充電樁服務能力有限制，這個可以折算為有效的周轉次數——目前一天的極限服務能力是10輛車；而高功率的150kW直流大功率快充樁，周轉次數能提升3倍，消費者也更傾向于選擇高充電功率段來節(jié)約時間，進一步提高周轉率。
可以看到，當車企爭相部署800V技術架構時，與之適配的高壓大功率充電樁的數量也將聯動增長，2021年業(yè)內預計將鋪設3000+超快充電樁，到2023年數量擴充至10000+。再加上存量樁的升級，未來將有更大功率的充電樁出現在路端。
在實際情況中，等不及公共樁的全面適配，少數車企已經挑頭在干。先行者特斯拉從2012年開始在全球建設超充樁網絡，效果可見一斑。理想汽車創(chuàng)始人李想還曾評論到，特斯拉“銷量碾壓”的核心原因在于充電體系的帶動。
小鵬汽車提出了自建480kW高壓超充樁的計劃，把800V快充和儲能系統相結合考慮，是一個非常有價值的事情。自營超充從用戶體驗、消費信心到品牌價值都是很大的加分項，但難度也不小。由于用電規(guī)模、場地數量的限制，甚至各家在商圈、交通樞紐的排他性建設，這種模式留給后來者的機會越來越小了，很難想象每家品牌都去構筑自己專有且獨占的快充網絡。未來很可能自營充電樁會走向開放，特斯拉已經在做了，最新宣布在全球開放30000個超充樁，促進電動汽車行業(yè)共同發(fā)展。
任何一項革命性技術的落地都需要環(huán)境協同完成。
沒有高壓架構車型的推出和上量，大功率充電樁就喪失了推廣的動力。反之，高壓車型如果無法在快充上為用戶帶來更優(yōu)的使用體驗，缺乏高于普通電動汽車的差異化屬性，也就難以走進私人消費者心中。車企、樁企和供應商企業(yè)應聯動起來，共同鋪建車上車下的高壓化生態(tài)，才能推動電動汽車加快進入大功率快充時代的步伐。(文/汽車之家行業(yè)評論員 朱玉龍；編輯 杜俊儀）
