一年一度的法兰克福车展可谓是一个汽车界的盛会.大量车企,特别是作为主场的欧洲车企发布各自的最新车型和前沿技术.但如果大家仔细研究发布车型背后的技术细节,就会发现800V的新能源车型及其配套的超快速充电技术正在悄然出现在越来越多的场合.和小星一起来研究一下吧.
奔驰AMG Project One
奔驰发布奔驰AMG Project One车型(来自奔驰)
奔驰展台绝对的主角就是奔驰AMG Project One概念跑车.从外形一眼就能看出Project One是一款专业的运动车型.其实不仅外形为运动而生,发动机更是直接来自F1赛车搭载的1.6L V6发动机.该发动机最高转速11000转/分.
奔驰AMG Project One 800V高性能动力总成(来自奔驰)
配备800V的高压锂电池组,使得多组大功率电机的配备成为可能.该车前轴由两台120kW大功率电机驱动.后轴由一台120kW驱动发电一体电机MGU-K和90kW电子涡轮增压电机MGU-H配合V6发动机输出强大的动力.总输出功率达到了1000马力.
都说自动驾驶加新能源是汽车的未来.此次奥迪带来了这两点的完美结合  -  AICON概念车.具备Level 4/5级别的AICON得益于车身底部大容量800V高压锂电池组,其纯电续航里程超过了700公里.800V超快充电技术使其可在30分钟内充至80%的电量.四组动力电机组成的全时四驱Quattro系统可输出260kW的动力.
奥迪AICON支持自动驾驶和800V超快速充电技术(来自奥迪)
保时捷MissionE
保时捷MissionE概念超跑支持800V超快速充电技术(来自保时捷)
如果大家之前关心2015年日内瓦车展的话,就会记得保时捷通过MissionE纯电动超跑概念车发布的800V高压锂电池快充技术.应用于该纯电动超跑概念车的800V快充技术可支持15分钟将电池的电量充至80%,用于接下来的400公里续航.虽然800V的快充技术还未被大部分车厂接受并列入国际标准,但是它提供了一种近似大家日常进加油站加油的使用体验(15分钟的等待换来400公里的续航).使得该技术吸引了众多媒体的目光.
保时捷919 Hybrid
保时捷919 Hybrid赛车支持800V高性能动力总成(来自保时捷)
保时捷919 Hybrid赛车成功的秘诀就在这款超小尺寸的V型四缸2.0T V4发动机加上独特的混合动力系统.超紧凑型2.0L排量涡轮增压发动机,功率达到了近500马力.还有一项保时捷919 Hybrid车型所使用的独特技术,那就是该车型率先使用的800V高压锂电池.凭借这套800V高性能动力总成,保时捷919 Hybrid获得了当年的勒芒24小时耐力赛的冠军.
800V的高压电池组及其配套的充电设备进一步将目前快充130~150kW充电功率向350kW大幅提升.其目标是30分钟内充电至500公里续航里程,或是15分钟内获得250公里以上的续航里程.这让超快充电首次有了接近传统汽油柴油在加油站加油的高效体验.
超快速充电技术与传统充电及汽油柴油加油的对比(来自网络)
相比原来的400V电池系统,800V拥有更高的电压,对应相同功率所传输的电流更小.大功率线束的线径和重量因此得以降低.
同时800V电压系统也在驱使着功率电子从传统硅基IGBT向碳化硅SiC的全新工艺所转变.
丰田就和供应商电装Denso合作在凯美瑞的混合动力测试车上开始了实车测试.碳化硅SiC相比原来基于IGBT的功率控制模块PCU的尺寸减小80%.并且提升10%的能源效率.
丰田功率控制模块PCU碳化硅技术与传统技术体积对比(来自丰田)
其奥秘就是碳化硅有更宽的带隙,它的带隙为硅的3倍.可以耐受更高的电压(10倍),有更好的导热特性(3倍)以及有更好的高温稳定性.同时它的同功率尺寸要比硅更小,并且有更快的开关速度.更快的开关速度就意味着更小的开关损耗.因此它特别适合高开关速度或大功率的场合.800V电池系统中,碳化硅SiC功率电子的优势体现的尤其明显.
传统硅基材料与碳化硅SiC材料性能对比(来自英飞凌半导体财报公开信息)
综上所述,通过法兰克福车展我们发现越来越多的车企开始发布800V的新能源车型.尽管它目前还高于行业标准,但随着奔驰,宝马,福特,保时捷和奥迪等车企陆续加入350kW CCS(Combined Charging System)整合充电系统,由于其超快速充电及紧凑的线束及功率电子的特点,或许将很快成为未来新能源汽车的风向标.而碳化硅SiC材料也将一起得到更广泛的应用.