卡位800V高壓平臺 孚能科技超充超壓技術“領跑”
發布時間:2021-12-28 15:33:00
關鍵詞:動力電池

  全球電動化正在向大功率快充時代“疾馳”。


  自保時捷Taycan首次將800V電壓平臺帶入量產電動車型后,2021年國內外眾多車企掀起一輪800V電壓平臺車型發布潮,以圖搶占大功率快充新高地。


  國際上看,現代、通用、大眾、奔馳等主流車企均宣布了800V高電壓平臺計劃;而在國內,包括嵐圖、吉利極氪、小鵬、廣汽埃安、比亞迪e平臺、理想等車企也都在加快布局800V快充技術。


  目前,國內熱銷車型電壓平臺還普遍停留在400-600V之間,如比特斯拉Model 3電壓平臺為400V,搭配其自建超充樁可實現充電15min行駛279km,理論充電倍率約為1.85C,為行業較高水平;比亞迪?漢EV續航里程550km,最大充電系統電壓為569.6V,可實現25分鐘30%-80% SOC的充電速度。


卡位800V高壓平臺 孚能科技超充超壓技術“領跑”


  車企們紛紛將矛頭對準800V高電壓平臺背后的邏輯是,隨著全球電動化演進,主力電動車型續航普遍突破600km,消費者的續航焦慮逐步化解,但隨之而來的,是需求側對充電便捷性的考量。


  能否像傳統車加油一樣實現快速充電,成為用戶端關注的新“焦點”,也成為市場進一步滲透的關鍵“賽點”。


  從技術角度看,提高充電速度有兩大解決方案,提高電流和提高電壓。但由于電路中的大電流會產生很高的熱損失,其理論提高上限并不高(約為500A,可實現200w的充電功率),因此基于800V電壓的平臺架構,才是解決充電困擾的重要技術路徑。


  中國科學院院士歐陽明高在多個場合表示,解決充電的后顧之憂,需要更大功率的快充技術,超級快充是大勢所趨,行業需要推進電動汽車采用800V甚至更高的電壓平臺。


  事實上,800V高電壓平臺的最大價值,就是實現真正意義上的快充,通過提升充電效率、縮短單次補能時間,從根上徹底解決里程焦慮。


  然而,從400V到800V是一個系統工程,為了達到更高的充電功率,需要車企和三電企業對電芯及系統、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全新調整和系統性升級。


  動力電池作為平臺架構中的重要一環,扮演了至關重要的角色,圍繞于此,包括寧德時代、孚能科技、蜂巢能源等一大批動力電池企業已經開始積極布局。


  這其中,進展最快的是孚能科技。在近日舉行的2021中國汽車供應鏈峰會暨第六屆鈴軒獎盛典上,孚能科技800VTC超充超壓技術低調亮相,而這也是截至目前,國內首個宣布可量產的800V高壓平臺。


卡位800V高壓平臺 孚能科技超充超壓技術“領跑”


01

電動汽車補能焦慮 呼喚800V平臺“破局”


  目前,國內外主流車型的電壓平臺都在400V左右,與此對應的充電速率,大概在1C左右。單款車型銷量最高的特斯拉Model 3 搭配其自建超充樁,理論充電倍率約為1.85C,可實現充電15分鐘行駛279km,是行業較高水平,但仍不能滿足行業未來發展需求。


  如果搭載800V電壓平臺,充電倍率可輕松實現2.2C-4C,充電速度則大幅提升。屆時,新能源汽車補充能源方面基本可以媲美燃油車。


  高電壓平臺看似只是將電壓從400V提升至800V,但其背后卻是整個系統上的升級換代,是當前電動汽車領域真正意義上的技術高地。當前800V高電壓平臺面臨多個技術難點。


  如原有的大部分元器件都需要重新開發、設計,從而來匹配高電壓平臺,這對車企和供應商提出了新的要求;同時,大倍率快充容易產生析鋰,且一旦充電倍率達到4C以上,會極大程度上影響電池的穩定性,這就對現有電池技術尤其是BMS技術提出了極大的挑戰。


  因此,高電壓平臺趨勢背后,是極其復雜的系統性技術迭代,上至半導體元器件、電池模組安全性提升,下至車、樁、充電網絡的聯動升級,其難度遠超想象。對于當下的新能源汽車行業而言,一個成熟的、可量產的800V高電壓平臺至關重要。


  據悉,孚能科技800V超充超壓平臺是由孚能科技研發團隊自2018年自主研發,歷時3年攻克的技術高地,預計2022年10月正式進入量產階段。


  目前基于該技術配套的新能源高端品牌車型即將量產,同時,孚能科技已經和多個汽車品牌進行技術對接,未來該技術還將會覆蓋飛行汽車等應用領域,為徹底解決新能源出行的里程焦慮提供全套服務。


02

孚能科技領銜動力電池進入大功率快充時代


  800V快充技術的突破,極大可能顛覆電動汽車充電格局。


  目前熱銷的部分純電車型匹配的動力電池直流快充的理論平均充電倍率約為1C,完成30%-80% SOC至少要30分鐘,考慮充電效率和溫度等影響,0~100% SOC基本在90分鐘以上。一旦需要長途出行,這樣的充電效率是用戶所不能接受的。


  而孚能科技現有的800VTC超充超壓平臺技術可達2.7C,整包充電等效2.2C。這意味著SOC 10%-80%充電僅需15分鐘,遠遠高于當下的充電速度,處于行業領先水平;其下一代產品技術可將這一過程縮短至7分鐘,使電動汽車在補能方面媲美燃油車。


卡位800V高壓平臺 孚能科技超充超壓技術“領跑”


  一旦新能源汽車技術在續航上填補了和燃油車的差距,憑借其豐富的智能科技和靈活的整車設計,將迅速替代燃油車市場,形成技術-市場-配套的良性循環。


  除肉眼可見的充電效率大幅提升外,孚能科技800VTC超充超壓平臺技術還具有以下4大隱藏優勢。


  1、續航里程提高5%。在功率不變的情況下,降低電流,能有效降低系統熱損耗,從而提升續航里程,使用孚能科技800VTC超充超壓平臺,在相同電池容量下,所釋放的電能約高出當前1C倍率電池的5%,使得續航里程有約5%的增幅。


  2、輕松實現3秒破百的整車加速性能。理論上,平臺電壓越高,電機功率越大,整車0~100km/h的時間就越短,孚能科技800VTC超充超壓平臺配合高放電性能電池,能輕松實現整車0~100km/h破3.0s的極致動力性能。


  3、安全性大幅提高。動力系統的安全通常跟電池系統的產熱密不可分,產熱和散熱能夠達到平衡,則安全性相對可控。根據焦耳定律Q=I2Rt,電流每減少1/2,則充放電產生的熱量就會降低1/4。產熱速率大大減小,配合整車熱管理單元,整車熱平衡就越容易控制。


  4、兼容國內400V-800V系統。如前文所述,高電壓平臺是貫穿上下游的系統提升,配套充電設施無法一蹴而就,在迭代升級期間,400V-800V系統將是一個共存狀態。孚能科技800VTC超充超壓平臺通過BDU內部的智能開關矩陣自動識別樁的電壓平臺,實現800V和400V的自動切換,兼容國內800V/400V充電樁,極大程度上方便了用戶的選擇。


  在新能源汽車大功率快充勢在必行的前夜,一個成熟的、可量產的800V高電壓平臺意義重大??梢栽O想,如若沒有高壓架構車型的頻繁推出和上量,大功率充電樁就喪失了推廣的動力,更無法形成技術-市場-配套的良性循環。


  孚能科技800VTC超充超壓平臺技術背后,是其長達20多年對電池技術的低調深耕。目前孚能科技擁有全球研發團隊1000余人,已掌握數十項自主研發的全產業鏈核心技術,獲得和正在申請的境內外專利超200項,公司產品廣受市場認可,客戶涵蓋國內外主流整車企業。


03

創新技術賦能引領鋰電可持續競爭


  2020年9月,中國向世界鄭重承諾:2030年實現碳達峰,2060年實現碳中和?!半p碳”趨勢下,電動汽車產業鏈的可持續競爭將成為未來主流。


  孚能科技董事長王瑀博士在第六屆動力電池應用國際峰會(CBIS2021)上也表示,“2021年之前,動力電池行業的競爭主要是技術競爭,企業通過技術投入形成技術壁壘,用產品爭取客戶。2021年開始,技術競爭升級到產業鏈甚至國家層面的競爭。未來,在技術和產業鏈之上,我們會迎來更高維度的可持續競爭?!?/p>


  而800VTC超充超壓技術,實際上就是孚能科技備戰接下來全球可持續競爭的重要一環。


  一方面,其能為全球能源互聯網在終端應用上提供超壓超充技術支持,保障高電壓以及特高壓電網平臺的正常運行,優化能源結構,提高能源效率。


  另一方面,則可以促進大功率充電樁的普及速度,解決市場端充電難充電慢的問題,帶動上游高壓電氣件(高壓接插件、功率器件等)的標準化應用及技術的快速進步,從而促進新能源市場可持續發展。


卡位800V高壓平臺 孚能科技超充超壓技術“領跑”


  隨著以孚能科技超充超壓電池技術為代表的800V架構技術不斷推出,將帶動車企相應車型的逐步增多。按照華為預測,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將累計增長至393萬輛。


  與此同時,與800V高壓車型適配的高壓大功率充電樁的數量也將聯動增長。2021年業內預計將鋪設3000+超快充電樁,到2023年這一數量將擴充至10000+。再加上存量樁的升級,未來將有更多大功率的充電樁出現在路端。


  目前,孚能科技正與國內外多家大型整車企業進行800V高電壓平臺項目對接,將該技術應用于新開發的合作車型上,致力于推出行業高競爭力的產品。


  毫無疑問,隨著800VTC超充超壓技術極具前瞻性的推出,擁有戴姆勒、路特斯、ZERO、TOGG等知名客戶的孚能科技,已在800V快充高地占得先機,也必將在全球動力電池的市場競爭中爭取到更大的主動權和話語權。


  以孚能科技的技術創新作為觀察窗口,一個無法忽視的事實是,中國已經成為全球電池創新的策源地,無論是電池材料體系創新、結構創新,還是工藝及裝備的創新,都開始領跑全球;向前看,中國企業的持續創新,將進一步反哺全球,為全球交通電動化和能源體系變革提供技術賦能。

稿件來源: 電池中國網
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