800V電驅動量產在即，未來誰主沉浮？

“現階段，純電動汽車和電池技術快速發展后，充換電成為產業發展的短板。”這是中國電動汽車充電基礎設施推進聯盟理事長董陽近年來不止一次公開表達的觀點。

回顧2021年十一假期，高速公路服務區電動車因為充電大排長龍而深入人心，使得很多電動車轉向消費者購買燃油車。公開調研信息顯示，充電不方便、續航里程短已經成為困擾每一位消費者購買電動車的痛點。

在此背景下，今年以來，廣汽愛安、Xpeng汽車相繼宣布充電5分鐘，續航200公里，以此打破消費者對電動車充電和續航的焦慮。涉及的技術無一例外都與800V平臺有關。

800V是什么？

根據“啟用快速充電:一項技術差距評估”進行了一項實驗:在525英里(約845公里)的旅程中，一輛普通燃油車只需加油一次，耗時8小時23分鐘；一輛續航200英里(約322公里)的50kW直充電動車需要充電四次，每次充電需要40分鐘，行程需要10小時48分鐘。一輛續航300英里(約483公里)、120kW的直充式電動汽車需要充電一次，每次充電需要68分鐘，行程需要9小時16分鐘。續航300英里(約483公里)、400kW的直充電動車，一次充電只需要23分鐘，行程總共需要8小時31分鐘，所以整體時間并沒有損失。

要知道，想要增加功率，只有兩種方法可以增加電流或者電壓。電流的增大會給充電、電纜以及動力電池的核心部件帶來熱量損失。顯然這不是一個好的解決辦法，高壓成為了首選。

同等功率下，800V平臺電流比400V平臺減半，體現了實車帶來的變化，如電池組充電熱量降低、成本低、重量輕、EMC干擾降低、效率和續航能力提升，讓充充電體驗無限接近燃油車加油。

基于此，高院士在多個場合呼吁，要解決充電的后顧之憂，需要更強大的快充技術，超級快充是大勢所趨，行業需要推動電動汽車采用800V甚至更高電壓的平臺架構。

其實早在兩年前，保時捷Taycan就上了800V電壓平臺，隨后奧迪、賈尼絲等眾多豪華品牌電動車宣布跟進。

在此背景下，業內人士認為，縮短充電時間是當前電動汽車升級的核心訴求之一。國內外汽車廠商爭相布局800V快充，短期內將在高端車中占得先機，形成差異化競爭力。

圖片來源:Xpeng Motors

體現在行業內，2021年以來，比亞迪、氪、東風、廣汽愛安、北汽極狐、長安、長城、Xpeng汽車、李等多家車企相繼發布了800V平臺架構或規劃。其中，首款國產800V碳化硅平臺小鵬G9將于今年上市，從而正式開啟中國800V架構元年。

Boost不是簡單的數字替代。

從字面上看，400V升800V高壓平臺只是換了個數字，提高了整車電壓，但涉及到技術開發和應用，卻是一個“牽一發而動全身”的系統工程。

電壓平臺的上升意味著核心三大動力系統，空調壓縮機、DCDC(直流變壓器)、OBC(車載充電器)等部件需要在800V甚至更高電壓下正常工作。相關部件的重新開發、電池模塊安全性的提高、半導體器件電路的改變都會帶來一個又一個的困難。

“受限于800V高壓充電設備和車載高壓元件的影響，還是要兼容400V充電方案。電驅動增壓和新DCDC兩種方案有望率先推廣應用。”蓋世汽車研究院高級分析師這樣認為。

以保時捷Taycan為例，動力電池、電驅動、高壓PTC都支持800V高壓平臺，其他還是傳統的供電平臺。此外，為了兼容市面上的主流充電樁，增加了400V開關800V升壓充電裝置。

圖片來源:保時捷

著眼于電驅動的發展趨勢，隨著對行駛里程的要求越來越高，同時為了避免能源、動力和成本的浪費，驅動系統的效率會越來越高。從整車來看，未來的電驅動部件會變得更小、更輕、更安靜、更高效、成本更低，而800V高壓電驅動恰好契合了這一點。

正如開頭提到的……ng，400V升800V高壓平臺不是簡單的數字替代。上述分析師指出，當車輛電壓平臺向更高電壓發展時，電驅動系統的耐壓裝置電壓也會上升；另外，隨著電機的高速化，電控的開關頻率也需要提高。在兩者的共同要求下，具有高耐壓水平和寬開關頻率范圍的第三代功率半導體碳化硅的應用將成為關鍵。

以ZF將于今年年底在杭廠生產的800V三合一電傳動系統為例。與第一代400 V硅基電驅動相比，重量減輕25%，性能和效率分別提高33%和11%。

ZF 800V三合一電驅動總成；圖片來源:ZF

雖然技術不錯，但要實現普遍落地還有很多挑戰，第一個就是成本。目前碳化硅的成本比硅基IGBT高3-5倍，這也是為什么只有高端機型采用800V高壓系統的重要原因。

“隨著SiC Mosfet的應用，其通態功耗從22W降低到10W對于硅基IGBT；開關損耗比硅基IGBT低74%，將帶來約10%-15%的電池壽命提升。“分析師認為，在保持續航里程的同時，通過降低電池消耗，可以延長續航里程或降低成本。同時得益于SiC的耐高溫性能，可以進一步優化冷卻系統，從而彌補目前SiC增加的成本差異。此外，隨著未來SiC應用規模的擴大，其成本也將迅速降低，從而進入更大的低端汽車市場。

但要知道，成本只是電驅助力過程中的諸多問題之一。

為了進一步提高電機的功率密度和速度，已經成為行業的發展趨勢。目前18000轉已經逐漸量產，未來還會進一步發展到20000轉甚至更高。而高速電機會對散熱、承載強度、高效率、密封、NVH提出更高的要求。

針對散熱問題，傳統的水冷機殼已經逐漸難以滿足需求，因此越來越多的企業加大了對油冷電機的研發。比如華為目前正在應用的油冷電驅動產品。內部定子、轉子、減速器采用油冷方案，外殼采用水冷散熱，冷卻油和冷卻水通過換熱器換熱，更好的實現冷卻性能。

OEM和第三方供應商共生

在未來，汽車電驅動的發展是必然趨勢，也正是由于電驅動技術的重要性及其樂觀的市場前景，近年來越來越多的企業將目光投向了這一領域。據中國汽車技術研究中心統計，到2020年底，我國新能源汽車電驅動相關供應商將超過200家。

但是，如果我們仔細觀察它的玩家結構，我們會發現，OEM垂直整合仍然占據主要的市場份額。蓋世汽車研究院數據顯示，2022年前5個月，頭電驅動系統配套企業中，福迪動力和特斯拉位居前兩位，聯合魏冉動力等整車廠占比近一半。

以800V高壓驅動系統為重點，首批產品的生產時間與800V架構的新車基本一致。

除了上面提到的ZF，博世、舍弗勒、博格華納、威派科技等國際零部件巨頭，以及華為、匯川科技、振渠科技、方正電機等國內頭部企業，都已經開始或完成了800V電驅動相關產品的研發。其中，ZF、匯川、方正、臻曲等相關產品將于2022年量產，其余產品將于2023年上市。

這意味著后年將是中國汽車市場800V電驅動年。

基于主機廠的垂直整合能力和第三方獨立供應商在800V電驅動領域的斗爭，與壟斷的市場結構相比，共存共贏可能是未來的主流趨勢。

“電力驅動系統的技術更復雜。我們相信會和有一定垂直整合能力的OEM廠商有更多的協同，然后形成更高的相互依賴，從而一直共存。”ZF電驅動技術事業部亞太區總裁陳震在接受蓋世汽車采訪時表示。

事實上，無論是OEM還是第三方獨立供應商，在電驅動研發方面都有其獨特的優勢。前者是具有豐富的整車或零部件R&D和制造經驗，電機的電氣控制能與整車的設計和生產實現良好的同步和匹配；后者在于其強大的研發、創新實力和電機控制量產經驗。

但面對新能源電驅動這種資金密集、技術密集的行業，技術更新迭代快，需要保持高額的資金投入，才能保持技術和產品質量的領先地位。面對800V平臺帶來的扁線電機、油冷電機、高速電機、高壓碳化硅電機等新技術的開發應用，需要高額的資金、人力、物力。

這包括生產線更新帶來的投資，需要足夠高的產能利用率才能實現相關費用的攤銷。在此背景下，對于產銷量尚未成為頭部規模的主機廠來說，有望釋放更多份額給第三方供應商。

基于此，當被問及如何應對代工的垂直整合和本土企業的崛起時，陳震坦言，“我們把它作為推動我們進步的動力。對于ZF這樣的跨國企業，一定要加強本土化的投入，包括R&D資源和供應鏈。”

另一外資巨頭舍弗勒則選擇在2021年底與振渠科技(上海)有限公司簽署投資及戰略合作協議，憑借其在新能源汽車動力總成、電機控制器、功率半導體等領域的技術優勢，共同開發包括800V碳化硅橋在內的電驅動總成產品，并計劃于2023年開始第一個試點項目的量產。

舍弗勒大中華區汽車技術事業部總裁陳博士(左)與振趣科技創始人兼總經理博士(右)簽署合作協議；圖片來源:舍弗勒

行業數據顯示，未來兩年是代工品牌上行的最佳時間窗口，高端機型密集推出，軍備競賽開始。根據各車企的規劃，今年國內市場800V高壓平臺車型將逐步上市，2023年將密集上市。到2030年，800V平臺架構將成為主導技術。可以預見的是，市場空間足夠大，高壓電驅動相關企業也在加速布局。定點、量產、合作、整合的新聞今年會高頻出現。“現階段，純電動汽車和電池技術快速發展后，充換電成為產業發展的短板。”這是中國電動汽車充電基礎設施推進聯盟理事長董陽近年來不止一次公開表達的觀點。

回顧2021年十一假期，高速公路服務區電動車因為充電大排長龍而深入人心，使得很多電動車轉向消費者購買燃油車。公開調研信息顯示，充電不方便、續航里程短已經成為困擾每一位消費者購買電動車的痛點。

在此背景下，今年以來，廣汽愛安、Xpeng汽車相繼宣布充電5分鐘，續航200公里，以此打破消費者對電動車充電和續航的焦慮。涉及的技術無一例外都與800V平臺有關。

800V是什么？

根據“啟用快速充電:一項技術差距評估”進行了一項實驗:在525英里(約845公里)的旅程中，一輛普通燃油車只需加油一次，耗時8小時23分鐘；一輛續航200英里(約322公里)的50kW直充電動車需要充電四次，每次充電需要40分鐘，行程需要10小時48分鐘。一輛續航300英里(約483公里)、120kW的直充式電動汽車需要充電一次，每次充電需要68分鐘，行程需要9小時16分鐘。續航300英里(約483公里)、400kW的直充電動車，一次充電只需要23分鐘，行程總共需要8小時31分鐘，所以整體時間并沒有損失。

要知道，想要增加功率，只有兩種方法可以增加電流或者電壓。電流的增大會給充電、電纜以及動力電池的核心部件帶來熱量損失。顯然這不是一個好的解決辦法，高壓成為了首選。

同等功率下，800V平臺電流比400V平臺減半，體現了實車帶來的變化，如電池組充電熱量降低、成本低、重量輕、EMC干擾降低、效率和續航能力提升，讓充充電體驗無限接近燃油車加油。

基于此，高院士在多個場合呼吁，要解決充電的后顧之憂，需要更強大的快充技術，超級快充是大勢所趨，行業需要推動電動汽車采用800V甚至更高電壓的平臺架構。

其實早在兩年前，保時捷Taycan就上了800V電壓平臺，隨后奧迪、賈尼絲等眾多豪華品牌電動車宣布跟進。

在此背景下，業內人士認為，縮短充電時間是當前電動汽車升級的核心訴求之一。國內外汽車廠商爭相布局800V快充，短期內將在高端車中占得先機，形成差異化競爭力。

圖片來源:Xpeng Motors

體現在行業內，2021年以來，比亞迪、氪、東風、廣汽愛安、北汽極狐、長安、長城、Xpeng汽車、李等多家車企相繼發布了800V平臺架構或規劃。其中，首款國產800V碳化硅平臺小鵬G9將于今年上市，從而正式開啟中國800V架構元年。

Boost不是簡單的數字替代。

從字面上看，400V升800V高壓平臺只是換了個數字，提高了整車電壓，但涉及到技術開發和應用，卻是一個“牽一發而動全身”的系統工程。

電壓平臺的上升意味著核心三大動力系統，空調壓縮機、DCDC(直流變壓器)、OBC(車載充電器)等部件需要在800V甚至更高電壓下正常工作。相關部件的重新開發、電池模塊安全性的提高、半導體器件電路的改變都會帶來一個又一個的困難。

“受限于800V高壓充電設備和車載高壓元件的影響，還是要兼容400V充電方案。電驅動增壓和新DCDC兩種方案有望率先推廣應用。”蓋世汽車研究院高級分析師這樣認為。

以保時捷Taycan為例，動力電池、電驅動、高壓PTC都支持800V高壓平臺，其他還是傳統的供電平臺。此外，為了兼容市面上的主流充電樁，增加了400V開關800V升壓充電裝置。

圖片來源:保時捷

著眼于電驅動的發展趨勢，隨著對行駛里程的要求越來越高，同時為了避免能源、動力和成本的浪費，驅動系統的效率會越來越高。從整車來看，未來的電驅動部件會變得更小、更輕、更安靜、更高效、成本更低，而800V高壓電驅動恰好契合了這一點。

正如開頭提到的……ng，400V升800V高壓平臺不是簡單的數字替代。上述分析師指出，當車輛電壓平臺向更高電壓發展時，電驅動系統的耐壓裝置電壓也會上升；另外，隨著電機的高速化，電控的開關頻率也需要提高。在兩者的共同要求下，具有高耐壓水平和寬開關頻率范圍的第三代功率半導體碳化硅的應用將成為關鍵。

以ZF將于今年年底在杭廠生產的800V三合一電傳動系統為例。與第一代400 V硅基電驅動相比，重量減輕25%，性能和效率分別提高33%和11%。

ZF 800V三合一電驅動總成；圖片來源:ZF

雖然技術不錯，但要實現普遍落地還有很多挑戰，第一個就是成本。目前碳化硅的成本比硅基IGBT高3-5倍，這也是為什么只有高端機型采用800V高壓系統的重要原因。

“隨著SiC Mosfet的應用，其通態功耗從22W降低到10W對于硅基IGBT；開關損耗比硅基IGBT低74%，將帶來約10%-15%的電池壽命提升。“分析師認為，在保持續航里程的同時，通過降低電池消耗，可以延長續航里程或降低成本。同時得益于SiC的耐高溫性能，可以進一步優化冷卻系統，從而彌補目前SiC增加的成本差異。此外，隨著未來SiC應用規模的擴大，其成本也將迅速降低，從而進入更大的低端汽車市場。

但要知道，成本只是電驅助力過程中的諸多問題之一。

為了進一步提高電機的功率密度和速度，已經成為行業的發展趨勢。目前18000轉已經逐漸量產，未來還會進一步發展到20000轉甚至更高。而高速電機會對散熱、承載強度、高效率、密封、NVH提出更高的要求。

針對散熱問題，傳統的水冷機殼已經逐漸難以滿足需求，因此越來越多的企業加大了對油冷電機的研發。比如華為目前正在應用的油冷電驅動產品。內部定子、轉子、減速器采用油冷方案，外殼采用水冷散熱，冷卻油和冷卻水通過換熱器換熱，更好的實現冷卻性能。

OEM和第三方供應商共生

在未來，汽車電驅動的發展是必然趨勢，也正是由于電驅動技術的重要性及其樂觀的市場前景，近年來越來越多的企業將目光投向了這一領域。據中國汽車技術研究中心統計，到2020年底，我國新能源汽車電驅動相關供應商將超過200家。

但是，如果我們仔細觀察它的玩家結構，我們會發現，OEM垂直整合仍然占據主要的市場份額。蓋世汽車研究院數據顯示，2022年前5個月，頭電驅動系統配套企業中，福迪動力和特斯拉位居前兩位，聯合魏冉動力等整車廠占比近一半。

以800V高壓驅動系統為重點，首批產品的生產時間與800V架構的新車基本一致。

除了上面提到的ZF，博世、舍弗勒、博格華納、威派科技等國際零部件巨頭，以及華為、匯川科技、振渠科技、方正電機等國內頭部企業，都已經開始或完成了800V電驅動相關產品的研發。其中，ZF、匯川、方正、臻曲等相關產品將于2022年量產，其余產品將于2023年上市。

這意味著后年將是中國汽車市場800V電驅動年。

基于主機廠的垂直整合能力和第三方獨立供應商在800V電驅動領域的斗爭，與壟斷的市場結構相比，共存共贏可能是未來的主流趨勢。

“電力驅動系統的技術更復雜。我們相信會和有一定垂直整合能力的OEM廠商有更多的協同，然后形成更高的相互依賴，從而一直共存。”ZF電驅動技術事業部亞太區總裁陳震在接受蓋世汽車采訪時表示。

事實上，無論是OEM還是第三方獨立供應商，在電驅動研發方面都有其獨特的優勢。前者是具有豐富的整車或零部件R&D和制造經驗，電機的電氣控制能與整車的設計和生產實現良好的同步和匹配；后者在于其強大的研發、創新實力和電機控制量產經驗。

但面對新能源電驅動這種資金密集、技術密集的行業，技術更新迭代快，需要保持高額的資金投入，才能保持技術和產品質量的領先地位。面對800V平臺帶來的扁線電機、油冷電機、高速電機、高壓碳化硅電機等新技術的開發應用，需要高額的資金、人力、物力。

這包括生產線更新帶來的投資，需要足夠高的產能利用率才能實現相關費用的攤銷。在此背景下，對于產銷量尚未成為頭部規模的主機廠來說，有望釋放更多份額給第三方供應商。

基于此，當被問及如何應對代工的垂直整合和本土企業的崛起時，陳震坦言，“我們把它作為推動我們進步的動力。對于ZF這樣的跨國企業，一定要加強本土化的投入，包括R&D資源和供應鏈。”

另一外資巨頭舍弗勒則選擇在2021年底與振渠科技(上海)有限公司簽署投資及戰略合作協議，憑借其在新能源汽車動力總成、電機控制器、功率半導體等領域的技術優勢，共同開發包括800V碳化硅橋在內的電驅動總成產品，并計劃于2023年開始第一個試點項目的量產。

舍弗勒大中華區汽車技術事業部總裁陳博士(左)與振趣科技創始人兼總經理博士(右)簽署合作協議；圖片來源:舍弗勒

行業數據顯示，未來兩年是代工品牌上行的最佳時間窗口，高端機型密集推出，軍備競賽開始。根據各車企的規劃，今年國內市場800V高壓平臺車型將逐步上市，2023年將密集上市。到2030年，800V平臺架構將成為主導技術。可以預見的是，市場空間足夠大，高壓電驅動相關企業也在加速布局。定點、量產、合作、整合的新聞今年會高頻出現。

標簽：小鵬保時捷埃安Taycan奧迪

汽車資訊熱門資訊