产品型号

贝博体育艾弗森代言:东风汽车发力800V高压平台及关键技术

技术尚处于概念阶段时往往看起来比较遥远,一旦开始触地,其进展往往会超出预期。在800V技术发展如

贝博体育官网
贝博体育艾弗森代言:东风汽车发力800V高压平台及关键技术 立即咨询
首页 > 产品型号
贝博体育艾弗森代言:东风汽车发力800V高压平台及关键技术
发布时间:2024-01-08 11:49:57   来源:贝博体育艾弗森代言

  技术尚处于概念阶段时往往看起来比较遥远,一旦开始触地,其进展往往会超出预期。在800V技术发展如火如荼的今天,究竟如何从400V过渡到800V的平台?具体的挑战在哪里?一系列问题的讨论正热火朝天,东风汽车也在对新技术的研究中形成了自己的观点。

  2020年11月,国务院办公厅发布《新能源汽车产业高质量发展规划(2021-2035年)》正式稿,对充换点基础设施做出指示性要求,指明了慢充为主的家庭充电格局以及快充为主的公共充电格局。这也表明了智能化、大功率的技术方向。

  续航能力焦虑和补能焦虑是在新能源车主中长期存在的问题。当前,大功率充电的需求同时反映在车型和区域上。

  车型方面,电动汽车的续航能力逐渐向400km以上集中,长续航里程汽车电池的电量大,必然需要大功率充电;另外,出租网约车等运营性质车辆电消耗大、对充电时间极为敏感,其车主对于补能速度也有着迫切需求。

  在区域方面,大功率充电需求则大多分布在于特大城市和高速公路。在北上广深等车位资源紧张的特大城市,家庭拥有能安装充电桩的车位并不容易实现,这就产生了大功率公共快充电桩的需求;且随着电动汽车的普及,远行是必然趋势,目前高速公路服务区在节假日已出现电动汽车排队等桩的现象,现有的充电技术没办法满足大量充电车的快速补能需求。

  500)this.width=500 align=center hspace=10 vspace=10 rel=nofollow/>

  500)this.width=500 align=center hspace=10 vspace=10 rel=nofollow/

  目前的400V平台最大充电功率为200kW,已经不能够满足大功率的充电需求。众所周知,电动汽车的充电速度主要根据充电功率。根据电功率公式P=UI,提高充电功率的路径无非就是提高电压或加大电流两种方式。因此,发展超级快充目前有两大技术方向:大电流直流超充和高电压直流超充。

  然而,加大充电电流就从另一方面代表着更多的发热量、更粗更重的线束以及更多安全风险隐患。更高的散热要求,带来的是更高的成本,也正因如此目前只有以特斯拉为代表的少数厂商选择这一方案。

  在技术路线上,升高电压比加大电流更容易实现。高电压不仅能明显提升汽车的动力性能和续航能力,发热所带来的安全风险隐患也相对更小,因此现在大多数厂商更愿意通过提高电压来实现大功率的需求。

  当前,奔驰、宝马、保时捷、大众等车企都采用了高电压的平台,国内的主流新势力、龙头车企也在大功率快充和800V赛道上明显发力。2021年开始,各大主流整车厂纷纷开始布局超级快充桩,行业预测,未来一段时间内750V的充电桩将成为主力,到2025年能够实现750V桩到1000V桩的高压化;相关调研的数据也显示,超87%用户倾向选择120kW及以上的大功率充电桩。

  无论是从充电设施布局还是客户的真实需求来看,不久后将有更多的量产车型应用高压快充技术。不过,在新能源汽车逐渐“高压化”的过程中,仍有许多高压生态、高压技术方面的问题亟待解决。

  一项新技术的落地、普及显然会存在各种挑战,其中首当其冲的就是资源方面的问题。高压零件需进行高电压升级,需要资源保障,比如仅是高压电驱对SiC材料的需求就大幅度提升;基础设施方面涉及到“桩等车还是车等桩”的问题,快充桩与电网的建设需要同步跟进。

  此外,高电压也带来带来新的技术难题。为实现升高电压,高压架构中的电池有更多串联个数,这就增加了电池管理与均衡的难度;另外,高压波动对于器件和结构设计的耐压都是一大挑战,电机的系统结构、材料性能都需要优化。基于现有低电压平台做技术拓展、模块化开发,仍有着诸多难题需要攻克。

  500)this.width=500 align=center hspace=10 vspace=10 rel=nofollow/>

  500)this.width=500 align=center hspace=10 vspace=10 rel=nofollow/

  东风汽车将800V高压系统的关键技术研发概括为高压平台的集成匹配、高压电驱动开发和高压电池包开发三大方向。

  800V高压系统的典型特征是电压平台,充电电压的提升直接推动了400V电压平台向800V平台转变。在400V迈向800V的过渡时期,平台的兼容性是研发时需纳入考量的主要的因素。为了兼容400V充电桩,主流800V架构升压充电方式主要有以下两种:升压BOOST,即直流车载充电机将电压升至800V进行充电;另一种是电机电控升压,利用电机中的电感进行储能、充电。

  “三电”系统能够直接影响车辆的性能表现,其中的电机系统可谓是重中之重。在高压电驱动开发方面,东风汽车基于现有的平台,对电机控制器进行了高压化的优化设计,这中间还包括对驱动元器件的耐压处理。在电机方面的方案是对定子来优化设计,包括对电磁场、绝缘的设计优化。

  在IGBT模块上,东风采用600A/1200V耐压等级的IGBT,IGBT较400V效率提升了1.9%。总体而言,无论是最高效率还是大于85%的效率,800V的电驱动总成系统动力性都优于400V。

  电池系统方面,东风汽车基于一款量产的电池进行了优化设计,其中就包括对于快充模组的重新选型、热管理的优化设计、相关元件的高压化升级以及BMS的二次开发等。

  在电池系统技术方案的设计过程中,东风汽车将电性能、热性能两方面的需求细化到电芯层面:电芯充电倍率需满足快充时间要求,产热量也需与热管理系统相匹配。在充放电性能测试中,该方案设计出的电池包在水冷温升、温度要求上均满足了性能需求。

  虽然高压架构依然存在部分挑战,但从整体看来,未来800V高压架构将成为下一代电动汽车的主流平台。

  随着电动车的渗透率上升,其应用场景增多,需求也会随之出现多元化。单一的技术路线难以包打天下,必须要有多种技术和产品布局来适应多元化的市场。东风汽车自2019年起就开始启动高电压技术平台研究,对于马上就要来临的800V时代,东风汽车也有其愿景。

  500)this.width=500 align=center hspace=10 vspace=10 rel=nofollow/>

  500)this.width=500 align=center hspace=10 vspace=10 rel=nofollow/

  东风汽车希望,车企在加快高压车型布局和上市的同时,能逐步开放共享、共建高压充电桩,在不久的将来800V技术也能由高端车型向经济车型渗透。在行业层面,东风汽车呼吁产业上下游协同推进高压快充产业加快速度进行发展,围绕用户多元补能需求,提供多元化的能源解决方案,并实现数据驱动和服务变现。

  技术的变更总得经过市场检验。“800V”距离真正的完成落地还有多远,总会有市场中的消费者“用脚投票”给出答案。届时能在市场中取胜的,将是提前入局准备、掌握前瞻性技术的玩家。


产品资料
  • 资料名称
    发布日期点击下载
  • 感应马达2IK6GN-C/2GN100K
    2021-02-02点击下载
  • 资料名称
    发布日期点击下载
  • 东风汽车发力800V高压平台及关键技术
    2024-01-08点击下载
  • Copyright © 贝博体育艾弗森代言-贝博体育地址-贝博体育官网 All rights reserved 备案号:沪ICP备17010193号-3 网站地图 技术支持: 上海汇班网络