市場調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，超過80%的用戶對電動汽車的充電速度和續(xù)航里程表示不滿，雖然新能源汽車市場在近幾年飛速變化，但距離滿足消費者心理預(yù)期的更高使用需求，尚有較大提升空間。預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，到2025年，800V SiC的市場占比將達(dá)到15%左右；不過在電動汽車全球發(fā)展提速的大趨勢下，這一預(yù)測節(jié)點也許會提前到來。

新的800V超充技術(shù)可以很好地解決電動汽車的里程焦慮和充電速度慢的問題，此外，電驅(qū)動系統(tǒng)效率提升、降低工作損耗、減小體積也都是800V超充技術(shù)的優(yōu)勢。因此，該技術(shù)成為去年多家新能源汽車企業(yè)加速布局的發(fā)力點，而2022年也被認(rèn)為是新能源汽車行業(yè)的“800V元年”。未來，以第三代半導(dǎo)體SiC、GaN為核心的800V強(qiáng)電系統(tǒng)，將在汽車電驅(qū)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、車載充電器OBC、DC-DC以及非車載充電樁等領(lǐng)域?qū)⒂瓉硪?guī)模化發(fā)展。

800V新架構(gòu)下的電驅(qū)技術(shù)核心是啟用SiC、GaN第三代半導(dǎo)體器件，技術(shù)的更迭為新能源汽車帶來技術(shù)優(yōu)勢的同時，也帶來了諸多挑戰(zhàn)，這包括汽車半導(dǎo)體和整個供應(yīng)鏈。800V超充技術(shù)落地實施是一個系統(tǒng)工程，從半導(dǎo)體器件、電池模組到電動汽車、充電樁、充電網(wǎng)絡(luò)的整套系統(tǒng)都需要同步推進(jìn)，這是需要全產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力。

【資料圖】

從測試的角度來看800V電驅(qū)帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)，涵蓋了多個方面，如工程師對第三代半導(dǎo)體器件性能不熟悉，缺少基于第三代器件的設(shè)計經(jīng)驗，EMI測試難度的增加，而原有的測試儀器和方法不能滿足全新的要求。

在800V電驅(qū)設(shè)計過程中，工程師在工作流程的每個階段都面對不同的測試難題。核心器件評估選型階段，要面對靜態(tài)特性與動態(tài)特性、雙脈沖測試、高帶寬電壓電流采集、通道傳輸延遲補(bǔ)償、功率回路寄生雜感控制、ATE測試系統(tǒng)、可靠性失效機(jī)理、Vth漂移以及Rdson漂移等問題。而在電驅(qū)產(chǎn)品開發(fā)階段，又要解決高頻高壓共模干擾、串?dāng)_、SOA、開關(guān)損耗、磁損耗、環(huán)路響應(yīng)等方面的難題。進(jìn)入臺架測試階段，則將可能會遇到三相相位矢量圖、電流諧波、效率測試、趨勢動態(tài)分析、DQ0、測試設(shè)備的遠(yuǎn)程控制等等困擾。

新能源汽車800V電機(jī)驅(qū)動技術(shù)分析，資料來自：驅(qū)動視界、網(wǎng)絡(luò)、百度百科、搜狐

1.電驅(qū)系統(tǒng)發(fā)展趨勢

2.800V電驅(qū)系統(tǒng)分析

3.面臨的問題

1.電驅(qū)系統(tǒng)發(fā)展趨勢

《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》

美國能源部旗下有一個叫做U.S. DRIVE的組織，專門負(fù)責(zé)汽車技術(shù)的規(guī)劃，它的全稱是U.S. Driving Research and Innovation for Vehicle Efficiency and Energy Sustainability， 這個組織既有政府背景也有企業(yè)支持，成員包括福特、通用UQM等生產(chǎn)企業(yè)，以及Electric Power Research Institute，橡樹嶺國家實驗室（OAK RIDGE National Laboratory）等研究機(jī)構(gòu)。該組織在2017年的時候發(fā)布了一個電動汽車發(fā)展2025年路線圖規(guī)劃。

在該規(guī)劃中，他們給電機(jī)和電控的發(fā)展定了一個目標(biāo)，那就是到2025年時，電機(jī)控制器的效率不能低于98%；功率密度要達(dá)到100kW/L；成本要降到2.7美元/kW。電機(jī)的效率不能低于97%；功率密度要達(dá)到50kW/L或5.7kW/kg；成本要低于3.3美元/kW。

單看這些數(shù)字，可能感覺不到這些數(shù)字對電機(jī)控制器和電機(jī)廠商的要求有多高，要是跟U.S. DRIVE在2013年定的目標(biāo)比較一下的話，你的感觸可能會更深一點（見表1）。而且這個目標(biāo)目前只有少數(shù)幾家企業(yè)能夠達(dá)到。

800V系統(tǒng)優(yōu)勢：

第一，充電功率能做到更高，消除充電時間焦慮。

業(yè)界一般認(rèn)為500A是車規(guī)級線束接插件的極限，更高電流的話電氣系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度將大幅增加，這意味著400V系統(tǒng)下200kW左右的充電功率會成為很多車輛設(shè)計的極限；而800V高壓系統(tǒng)可以將極限突破到400kW，這種情況下如果按照長續(xù)航車輛電池100kWh@20%-80%充電，僅需9分鐘，基本等于傳統(tǒng)燃油車加油的時間，完全消除充電時間焦慮。

第二，快充系統(tǒng)成本低。

市面上也出現(xiàn)基于400V系統(tǒng)的快充，但800V高壓系統(tǒng)可以在高功率充電應(yīng)用下做到更低的系統(tǒng)成本。表1顯示了400V系統(tǒng)和800V高壓系統(tǒng)車輛總成成本的定性比較，更進(jìn)一步體現(xiàn)為: 短期內(nèi)800V充電250kW以上充電功率段，長期看800V充電150kW以上充電功率段，800V高壓系統(tǒng)有明顯的系統(tǒng)成本優(yōu)勢。

第三，快充充電損耗低。

相比400V系統(tǒng)，800V高壓系統(tǒng)充電電流小，電池?fù)p耗，線束損耗以及充電樁損耗都可以降低，實現(xiàn)充電節(jié)能。

第四，車輛行駛環(huán)節(jié)能耗低，同等電池容量情況下實現(xiàn)更長的續(xù)航里程或者同等續(xù)航里程情況下可以實現(xiàn)電池容量削減以及總成成本降低。

相比400V系統(tǒng)，一者800V高壓系統(tǒng)電池、電驅(qū)以及其他高壓部件電流小，相關(guān)部件損耗和線束損耗都可以降低；二者伴隨著第三代半導(dǎo)體碳化硅技術(shù)的引入，各高壓部件尤其是電驅(qū)部件的能耗可以大幅降低，實現(xiàn)車輛節(jié)能行駛。

第五，碳化硅MOSFET可以大幅提升逆變器效率以及電驅(qū)效率，降低整車能耗。

功率密度將會成為未來電機(jī)控制器和電機(jī)設(shè)計中一個非常重要的指標(biāo)。為什么功率密度會受到如此重視？因為高功率密度的電機(jī)可以讓電機(jī)本體的體積更小，重量更輕，效率更高。高功率密度的電機(jī)一般在汽車、航空、航天、航海和工業(yè)應(yīng)用中應(yīng)用更多。