（文/潘昱辰 編輯/周遠(yuǎn)方）

2019年9月，保時(shí)捷率先發(fā)布全球首款800V高壓平臺(tái)車型Taycan，在800V平臺(tái)的助力下，充電功率提升至350kW，將電池電量從5%充至80%僅需23分鐘，一時(shí)技驚四座。

然而，當(dāng)時(shí)的800V供應(yīng)鏈并沒有準(zhǔn)備好。Taycan不得不同時(shí)使用800V和400V平臺(tái)，以空調(diào)壓縮機(jī)來說，由于當(dāng)時(shí)市面上只有400V產(chǎn)品，保時(shí)捷不得不配備800V轉(zhuǎn)400V的轉(zhuǎn)化器用于供電，額外搭載一臺(tái)直流車載充電泵，將400V的充電樁輸出電壓升壓至800V后，再對(duì)電池進(jìn)行充電。

今年8月，小鵬發(fā)布G9國(guó)內(nèi)首款基于800V高壓SiC平臺(tái)的量產(chǎn)車，國(guó)內(nèi)比亞迪、吉利、長(zhǎng)城、零跑等一眾車企也相繼在這兩年發(fā)布800V技術(shù)的布局規(guī)劃。

這背后，是中國(guó)電動(dòng)汽車供應(yīng)鏈的完善和成熟。

1月6日，美的新能源板塊的威靈汽車部件安慶新能源汽車零部件戰(zhàn)略新基地一期正式投產(chǎn)。計(jì)劃完成每年100萬臺(tái)電動(dòng)壓縮機(jī)、120萬臺(tái)EPS轉(zhuǎn)向電機(jī)、20萬臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的產(chǎn)量目標(biāo)。其中，全球首款800V碳化硅（SiC）12000rpm高轉(zhuǎn)速電動(dòng)壓縮機(jī)被威靈視為重點(diǎn)產(chǎn)品。此外，使用CO2環(huán)保冷媒的800V電動(dòng)壓縮機(jī)、800V扁線油冷驅(qū)動(dòng)電機(jī)等產(chǎn)品也將在今年進(jìn)入量產(chǎn)階段。

“Taycan是全球第一款800V產(chǎn)品，但是他用的壓縮機(jī)是400V的，因?yàn)闆]得選。”美的威靈總經(jīng)理陳金濤在接受觀察者網(wǎng)對(duì)話時(shí)表示，“800V壓縮機(jī)沒有這么簡(jiǎn)單，其核心痛點(diǎn)是要解決客戶快充時(shí)和正常行駛時(shí)的矛盾?！?

保時(shí)捷Taycan 圖片來源：foothrottle

800V成“香餑餑”

隨著中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)規(guī)模的極速膨脹，近一兩年800V技術(shù)同樣發(fā)生井噴式擴(kuò)張，更被中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)列為2022年度的中國(guó)汽車技術(shù)十大趨勢(shì)之一。多家傳統(tǒng)車企也隨之發(fā)布了800V技術(shù)的布局規(guī)劃。

800V何以成為技術(shù)大趨勢(shì)？

充電慢、充電難，一直是影響著消費(fèi)者選擇新能源汽車的核心因素。近年來，主機(jī)廠和電池供應(yīng)商一直基于提升電池能量密度提升電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程，超過600km的純電動(dòng)車已不再鮮見，然而，真正制約電動(dòng)車的補(bǔ)能問題，仍未能得到根本性解決。

汽車充電功率的大小決定了充電時(shí)間的長(zhǎng)短。根據(jù)電功率公式P=UI，若要提升功率，則需提升電流或電壓。

德邦證券研報(bào)認(rèn)為，相比增大電流，增大電壓的方案更具優(yōu)勢(shì)。除功率損耗更小、產(chǎn)生熱能相對(duì)較小外，高電壓方案在結(jié)構(gòu)上僅需調(diào)整電芯串并聯(lián)的方式，而要增大電流則必需更大的電線橫截面，從而影響車輛布線。

由此，為順應(yīng)用戶的實(shí)際需求，搭載高電壓平臺(tái)的超級(jí)充電樁順勢(shì)誕生。在現(xiàn)時(shí)期普遍采用的400V電壓平臺(tái)上，目前功率最大的是特斯拉第三代超級(jí)充電樁，其最大功率達(dá)到250kW，充電5分鐘即可增加150km的續(xù)航里程。

特斯拉超級(jí)充電樁 圖片來源：視覺中國(guó)

而要將功率提升至更大，則需進(jìn)一步提升電壓，800V高壓系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

申港證券研報(bào)顯示，與400V平臺(tái)相比，在充電功率相同的情況下，800V高壓快充架構(gòu)下的高壓線束直徑更小，相應(yīng)成本更低，電池的散熱更少，熱管理的難度也較低，整體電池成本更優(yōu)。此外根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Future eDrive Technologies的測(cè)算，800V平臺(tái)下電量達(dá)100kWh的電池，有望減重25kg。

不過作為剛剛起步的新興技術(shù)，800V平臺(tái)的推廣仍有諸多難題尚待克服。電壓的提升，意味著電池材料和零部件將面臨更大的壓力。在材料方面，過高的電壓將導(dǎo)致電極材料和電解液的穩(wěn)定性降低；在電驅(qū)方面，高電壓會(huì)對(duì)絕緣能力、耐壓等級(jí)以及爬電距離帶來更大挑戰(zhàn)，進(jìn)而影響零部件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本。

因此，為保證高壓平臺(tái)的正常運(yùn)作，從400V升級(jí)到800V，主要是電池材料升級(jí)和零部件升級(jí)。

在此背景下，采用碳化硅（SiC）材料的第三代半導(dǎo)體逐漸登上舞臺(tái)。三安光電總經(jīng)理陳昭亮指出，當(dāng)前車規(guī)級(jí)IGBT的耐壓等級(jí)通常為600-750V，且尺寸偏大，對(duì)整車輕量化與電氣化不利；與之相比，SiC具有高耐壓、低導(dǎo)通損耗、低開關(guān)損耗等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于800V可以大幅提升電驅(qū)效率，降低整車能耗，具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。

目前，全球有超過20家汽車廠商在車載充電系統(tǒng)中使用SiC器件。除主逆變器外，車載充電器、DC/DC轉(zhuǎn)換器以及充電樁對(duì)SiC器件也有較強(qiáng)需求。

陳昭亮認(rèn)為，隨著800V高壓平臺(tái)的推廣普及，將帶動(dòng)SiC需求猛增。根據(jù)SiC半導(dǎo)體巨頭Wolfspeed的預(yù)測(cè)，到2026年，逆變器應(yīng)用將占汽車SiC器件市場(chǎng)的80%以上，是其中最為重要的應(yīng)用領(lǐng)域。而根據(jù)歐洲知名半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu)Yole的預(yù)測(cè)，到2027年，SiC器件市場(chǎng)將從2021年的10億美元規(guī)模，增長(zhǎng)到60億美元以上。

碳化硅晶圓襯底 圖片來源：天岳先進(jìn)

不過在汽車電子資深工程師朱玉龍看來，目前SiC的推廣應(yīng)用仍存在兩方面痛點(diǎn)，其一是供應(yīng)端的可靠性，其二則是價(jià)格問題。現(xiàn)階段，SiC器件的價(jià)格約為同級(jí)別IGBT的8倍以上。

申港證券研報(bào)則認(rèn)為，目前SiC器件正開始進(jìn)入范圍應(yīng)用，在供求關(guān)系下價(jià)格確實(shí)較高，導(dǎo)致單車成本上漲。但另一方面，考慮到使用SiC器件的800V系統(tǒng)能夠增加汽車?yán)m(xù)航里程、降低電池成本，從而與本身的SiC成本相抵消之后，單車成本有所下降。從長(zhǎng)期看，SiC器件的價(jià)格將逐漸下探。方面國(guó)內(nèi)部分廠商已經(jīng)成功布局SiC器件領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)廠商有可能實(shí)現(xiàn)彎道超車，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代。