800V系統(tǒng)挑戰(zhàn)：電池及部件變化

來(lái)源：新能源高壓連接器聯(lián)盟?作者：線束世界?2024-02-16 10:39

背景：

當(dāng)下隨著搭載800V系統(tǒng)平臺(tái)的車輛逐步推出和普及，800V電壓系統(tǒng)和傳統(tǒng)的400V電壓相比，一系列新的挑戰(zhàn)也逐步被人關(guān)注，本文將從整車的不同系統(tǒng)做一些分析和比較。我們現(xiàn)在一提到到800V ，有很多人會(huì)聯(lián)想到“800V快充”、“碳化硅電驅(qū)”等等，我們需要了解的是，800V快充或者超充只是800V高壓平臺(tái)中的一個(gè)系統(tǒng)，我們可以把從充電設(shè)施端到整車端分成：充電系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電控系統(tǒng)、輔助單元系統(tǒng)等，800V的平臺(tái)是需要這些分散的系統(tǒng)都要在同一個(gè)電壓平臺(tái)下工作。

上篇文章淺聊了800V概念下充電樁的一些變化和要求，當(dāng)然800V從來(lái)不單獨(dú)指充電系統(tǒng)，他是一個(gè)完整的系統(tǒng)，車輛也得是800V的平臺(tái)才能是800V系統(tǒng)，對(duì)于整車最重要的組成部分電池，尤為重要。

800V電池一方面電池來(lái)自外部電樁的高倍率的充電以最大程度縮短充電時(shí)間提高充電效率，另外一方面電池同樣需要給整車動(dòng)力系統(tǒng)在800V+平臺(tái)下快速提供電能，所以這對(duì)電池系統(tǒng)從最基本的電芯到BDU模塊單元都需要重新圍繞能量變化和電壓變化2個(gè)維度去重新梳理

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800V快充平臺(tái)下，往往都是4C以上的充電速率，這對(duì)電芯的內(nèi)阻和散熱提出了更高的要求（電離子快速的移動(dòng)自然會(huì)產(chǎn)生大量的熱），模組層面則重新考慮爬電距離、絕緣的性能、熱量冷卻的可靠性設(shè)計(jì)。而冷卻系統(tǒng)是880V下電芯和模組層面的非常重要的一個(gè)點(diǎn)，需要重新考量之前的設(shè)計(jì)合理性和覆蓋的區(qū)域。

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電氣層面，從充電座到PDU 或者到BDU, 元器件的電壓等級(jí)需要提到800V+平臺(tái)，包括PDU或者BDU里面的繼電器、熔斷器、預(yù)充電阻、霍爾、高壓連接器、低壓連接器（需要考慮跳線設(shè)計(jì)或者高電壓）等，同時(shí)對(duì)于輸入和輸出的高壓連接器、以及充電插座而言，雖然電壓層面其1000VDC左右的額定電壓設(shè)計(jì)滿足要求，高壓的同時(shí)穩(wěn)態(tài)電流雖然降低了，但是依然必須滿足10~15min左右的高流的沖擊，以及快速釋放功率所帶來(lái)的瞬間大電流的反復(fù)沖擊的影響，要重點(diǎn)考慮這個(gè)高流對(duì)其整體性能的影響.

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如果對(duì)于集成化程度高的BUD，會(huì)有很多的外部高壓接口，需要整體考慮整體液冷的方案，通過(guò)增加液冷板，接入液冷系統(tǒng)，做好隔絕并做好系統(tǒng)監(jiān)控來(lái)提供效能，同時(shí)也需要更合適的保護(hù)器件，比如Pyro-Fuse 替代傳統(tǒng)熔絲等。

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800V電池系統(tǒng)下，特斯拉Model y上已經(jīng)非常好的?證明了插座端到輸入高壓連接器端的主動(dòng)冷卻回路的可行性，所以車內(nèi)充電回路和分配單元的集成冷卻，從而控制整體的熱量分布是可行的，而且長(zhǎng)遠(yuǎn)看勢(shì)在必行；電池端通過(guò)提升其物理結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的體積率已經(jīng)快到極致，但是能量的分布是一個(gè)系統(tǒng)的概念，電池外部的單元同樣會(huì)在進(jìn)一步的平臺(tái)集成中被主動(dòng)考慮進(jìn)來(lái)。

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對(duì)于電池包的高低壓接口MSD集成化的設(shè)計(jì)是一定的，從連接器廠家而言，在電池或者整車平臺(tái)而言，需要改變思路，需要從單一的連接器供應(yīng)商變?yōu)橄到y(tǒng)方案設(shè)計(jì)供應(yīng)商轉(zhuǎn)變，這是一個(gè)能力的迭代；

國(guó)內(nèi)連接器廠商如果需要“彎道超車”就不能固步自封或者照搬海外連接器廠商的方案，海外很多大企業(yè)因進(jìn)入行業(yè)早和資本優(yōu)勢(shì)有完整的產(chǎn)品線，通過(guò)完整的產(chǎn)品線搭配和先發(fā)優(yōu)勢(shì)占據(jù)了一定的優(yōu)勢(shì)，外部接口一定會(huì)伴隨整車的平臺(tái)化集成化的趨勢(shì)快速的減少，誰(shuí)先抓住市場(chǎng)的變革、率先參與到客戶的平臺(tái)化、集成化產(chǎn)品的迭代升級(jí)中去，誰(shuí)就能掌握下一個(gè)階段的市場(chǎng)份額，實(shí)現(xiàn)自己的護(hù)城河；

一方面需要慢積累底層材料和底層技術(shù)的研究，另外一個(gè)層面需要加速對(duì)系統(tǒng)化連接器集成方案的研究，尤其需要考慮?冷卻系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)結(jié)合的研究。

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總結(jié)

電池的相關(guān)技術(shù)的利用已經(jīng)快到了一個(gè)臨界點(diǎn)，目前大的電池企業(yè)已經(jīng)從早期的車電企業(yè)捆綁過(guò)渡到規(guī)?；熬怼俺杀荆筌嚻蟠さ哪Ｊ街辛?，伴隨著原材料的價(jià)格下降，接下來(lái)電池賽道的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)越發(fā)的激烈，降本會(huì)變更的更加的明顯；

全文開(kāi)頭提到 800V絕不僅僅是指充電和電池還包括整車的動(dòng)力系統(tǒng)，如果需要真正的實(shí)現(xiàn)800V平臺(tái)，需要整車的“大小三電“系統(tǒng)都能是800V才行，而不是局部或者通過(guò)升壓等方式，目前800V更像是一個(gè)過(guò)渡階段，也是技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

更高的電壓平臺(tái)也會(huì)帶來(lái)更大的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，相比電池平臺(tái)，電控電機(jī)技術(shù)，尤其更大功率的電機(jī)技術(shù)會(huì)成為研究的一個(gè)重點(diǎn)，需要被解決的問(wèn)題點(diǎn)很多，同時(shí)也醞釀著更多的潛在機(jī)會(huì)。