电动汽车电池800v电压平台技术会是未来的趋势吗？供应链需要做好哪些准备？

首先，展望纯电动车的未来，肯定是提高续航和快充，而打造高压平台就是大势所趋。
* u1 Q/ x9 {4 q# }在2021年10月19日，中国汽车工程学会主办的2021中国汽车工程学会年会暨展览会上，公布了2022年度的中国汽车技术十大趋势。


其中一个趋势就是打造800V的电压平台。
1 y: D. s* g5 k* y- e. O趋势6：国产高性能电动乘用车将更多采用800V电压平台

电动汽车电气架构主要涉及动力电池、高压配电系统、电驱系统、电动压缩机总成、DCDC、OBC等。高压电气架构无中间电压转化效率损失，驱动系统采用宽禁带半导体，提高驱动系统效率。核心电动化部件突破800V高压化，可提升整车效率，配合大功率充电技术可实现极速充电。

早在数年前，2019年保时捷发布Taycan，这款车型的量产，宣告了800V高压平台的序幕拉开。

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而其他的品牌车型，如奥迪E-TRON GT，比亚迪汉，岚图,北汽极狐都计划在2022年到2023年，推出属于自己的800V-1000V的高压平台。
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; _. q5 y. F& D4 Z3 ]高电压平台的优势不言而喻，首先是高压下，电动车内的高压线束的截面积会越小，这样能大幅减小安装面积，减轻车内重量。
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. j" \! I( q# O1 R不要以为纯电车内的高压线很少，高压部件如动力电池、高压控制盒、车载充电机、驱动电机、电动空调压缩机，风暖PTC加热器都要用上高压线，合计起来估计有上百米。而之前的260V-400V平台下的高压线束可是一点都不细。


8 d# d3 `2 Z% V, M& y另一个优点，就是高压充电桩的成本比低压大电流的充电桩要低上许多。
高压充电桩只需要把充电枪、接触器、线束、熔丝等部件更换升级成耐高压材料就可以。但是特斯拉的低压大电流充电桩，必须加底部电扇，桩内还要用循环液冷，充电桩的成本实际比较高。


另一个能显著提高充电效率。因为高电压低电流的模式，Q=I^2Rt,电流变小，电阻不变的情况下，单位时间的发热减少，就不会因为快充导致的发热保护而必须切换到缓充模式，而是能够维系在较长时间的快充模式。
1 l6 r/ B' m+ N# v6 [/ v$ e# W而如果要更换到800V的高压平台，车端的高压部件需要相应的更换。

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7 r2 `4 g+ m+ ~如动力电池、高压控制盒、车载充电机、驱动电机、电动空调压缩机，风暖PTC，水暖PTC，DC/DC，逆变器，高压线束这些之前运行在400V以下的零部件，都要更换成耐800V-1000V高压的。
" n0 u" I" ?  B2 m如之前说的保时捷Taycan的800V高压平台，也是做了妥协的，空调压缩机是耐400V的，还需要额外配置一个转换器。（可以看到下图黄色的线，意味着该平台并不是完全的高压平台。）


如果从供应链的角度来说，尤其对于国内电动汽车供应链人来说，我只说一个汽车部件，所有供应链的人估计都要点头，是缺，真是太缺了。
. A5 i$ T  ?* {' x: X6 D# i- E那就是芯片。
芯片，肯定是供应链中的一个重中之重的环节，因为基本都靠进口。2020年的一项排名中，全球前十大车规级半导体厂商中，没有一家国内的企业。所以，如今这年代，不重视囤积芯片的车企，基本都是处于半死不活，欲仙欲死的状态。
/ V2 ~, S; a7 p, J! @而其中的IGBT芯片对于国内供应链来说，更是一个痛点，因为中高端的全部都靠进口。
而对于电动车现有的电压平台，如果要升级高压平台，电驱系统的核心部件涉及到IGBT到SIC的转变。
. W; ~0 {0 L: E什么叫IGBT
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1 J  A& f5 N) E% W" t用硅晶片制作出来的半导体集成电路，叫做硅晶圆。


/ r: B& q! k+ G* n9 D将硅晶圆进行切割后，得到的最小全功能单元称为管芯，将管芯进行组合装配和封装后，就能得到模块。
这个模块，我们就是指的IGBT模块。
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而IGBT模块的成本约占电驱动系统成本的一半，电机驱动成本占整车成本的15%-20%左右，所以，IGBT占整车成本的约8%-10%，是除了汽车动力电池之外的第二高成本原件。

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IGBT为什么说是国内的短板，因为IGBT使用的高压大电流芯片技术含量非常高，IGBT的7代之后的技术都是被国外垄断，英飞凌、ABB、三菱，富士电机，尤其是英飞凌，垄断了所有电动汽车领域的中高端IGBT市场。
而我国作为全球最大的IGBT使用市场，自主生产能力还只达到了IGBT的第四代到第五代，而日本已经是成熟的7.5代产品，两者相差距离非常大。现在中国的IGBT产业基本是靠比亚迪撑起来的，比亚迪作为国内车规级IGBT龙头企业，是唯一的一家有IGBT完整产业链的车企，能小批量生产IGBT第五代的产品。
* Z: ?" I) `! N$ B% l什么是SIC（碳化硅）

碳化硅（Silicon Carbide）是C元素和Si元素形成的化合物，目前已发现的碳化硅同质异型晶体结构有200多种，其中六方结构的4H型SiC（4H-SiC）具有高临界击穿电场、高电子迁移率的优势，是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体材料，也是目前综合性能最好、商品化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料。

IGBT的下一代的SIC（碳化硅）技术（研发出的成熟SIC耐高温可达200摄氏度，工作频率在100KHZ以上，耐高压可达20KV，种种参数远优于IGBT）也在美国、欧洲、日本开始全面普及。
* v! }- p, O) w1955年，菲利普实验室就成功制备了碳化硅单晶，而国内的碳化硅技术是从2000年才起步。虽然在国家产业政策的支持和引导下，相关技术在快速发展，也涌出了如比亚迪等能自主研发出完整产业链的企业。但中国的SIC（碳化硅）投入实测的技术来看，依旧和欧美日本等国家成熟技术差距两代。
所以，无论是IGBT还是SIC，对于国内汽车的供应链来说，要从国外采购到转变成国内自制，中高端产品不再受制于人，还需要一个漫长而艰辛的过程。