从400V到800V，最近车企都在大力发展800V架构的整车，预计到2022年小鹏G9、比亚迪将率先量产，蔚来、理想、长城、北汽、广汽等车企将在2023年落地。曾经的一句“充电5分钟，续航200公里”已不再是遥远的梦想。

为何电动车要升级到800V架构呢？升级会带来哪些变化和产业价值呢？

电动汽车开启高压革命

在电动车出现以前，汽车中的电压都是非常低的。回顾燃油汽车的发展历史来看，自1912年起至今的一百多年间，燃油车的功率仅从6V上升到了48V，

然而电动汽车的出现彻底颠覆了汽车对功率的诉求。随着电动汽车的面世，当前主流车型的功率集中在250V到450V之间，其中最主要的原因来自汽车的动力系统（心脏）所发生的根本性改变。从燃油驱动到电池驱动的转变，虽然降低了排放污染，但是续航里程却成为了电动汽车的痛点。

为了解决电动汽车续航时间短、提高补能效率的问题，主流车厂提出了两种解决方案：换电和大功率快充。换电的方案的代表企业是蔚来，目前已经可以提高到5分钟/车换电池，但是问题在于每个车企电池规格可能不同，未来换电的普适性难度很大，不利于大范围推广。而800V架构就是针对大功率快充所设计的汽车补能方案。

目前市面上大部分的新能源汽的续航里程都低于600公里，难以满足长距离的开车需求。根据特斯拉V3的充电桩数据显示，在400V电压下，充电效率为15分钟续航250km,在现有的充电技术水平下，用户至少需要等待半小时以上时间才能给车充满电量，而这对比燃油车的加油体验可太差了。但在800V的电压下，电动汽车基本上可实现5分钟续航200公里，12分钟充电80%，极大的提高了汽车的充电速度，为车主们缓解了充电的等待焦虑。

高电压平台的“焦虑”？

在前文中见智研究提到过为了给电动汽车补能，更多的厂商选择了快充的方案。其实，快充也分两种，一种是大电流快充，另一种是高电压快充，代表型分别是特斯拉和保时捷。两种方案的设计难点也是不同的。对于特斯拉的超级快充方案，对应600A电流，400V电压，可实现250KW充电功率，最需要解决的是热管理的问题。

本文主要针对高电压快充方案进行解读：

保时捷800V方案下，电流为350A，可实现充电功率300KW，对于高电压系统而言，看起来只是升高了整车的电压，然而从电动车的高压架构以及应用来看是牵一发而动全身的工程。

随着电压升高后，意味着电动汽车的“心脏”三电系统（电池、电驱、电控）要能够在800V下安全工作。

拆分动力电池系统来看，一般包含电芯、电池组、电池管理系统、冷却系统、高低压线束、保护外壳等其他结构件。对于锂电池来说，过高的充电电压以及电流都会导致电池的稳定性降低，容易引发着火、爆炸等问题。

因此，想要在高压下实现电池的安全寿命，需要在材料以及可高控制精度的电池管理系统、冷却系统等方面实现技术突破。另外，值得注意的是电池周边原本采用的线束也需要由低压替换为高压规格。

对于电驱系统来说，主要包括传动机构（齿轴系统、换挡系统、壳体）、电机以及逆变器。相比较成本占比最大的电池来说，电机的效率和性能则是关注点，目前主流的电机驱动包括直流、永磁以及感应电机。从控制难度、成本、转速以及可靠性等指标综合来看，永磁电机是综合各方面来看较优的选择。

另外，值得关注的是原本在400V架构下电动汽车采用的是IGBT材料的逆变器，而在800V架构下，IGBT的稳定性就会产生新的问题，目前可选用的材料只有SiC基功率半导体，器件能耗损失要显著低于IGBT，此外还可以为电驱系统提高2%-3%的效率。对于Si-IGBT来说，耐压值只能达到650V，因此SiC将成为高压电动车架构下最受益的元器件，但是SiC基的高成本一直是无法快速推广的重要原因之一。

对于电控系统来说，电动车与燃油车的整车控制器差别并不大，产品成熟度也比较高。值得关注的是薄膜电容，用于电机控制器和车载充电机上，一个功率半导体就需要匹配一个薄膜电容，另外在充电桩上也需要配套使用。在800V架构下，薄膜电容ASP的用量将会提升20%，也将会成为高压平台趋势下受益的元器件。

观点总结

800V架构下，电动汽车有三方面值得关注：

1、800V快充对现有电池的稳定性、电源管理系统以及电池材料电导率会进行优化。

2、在400V电压平台上所用到的逆变器采用的是IGBT，而800V上需要用SiC基功率半导体，但是目前SiC的高昂成本延缓了推广进度。

3、在400V下应用的元器件都需要重新进行设计或替换，用以匹配高电压平台。薄膜电容ASP的用量将会提升20%。

此外，还有其他零部件如车载充电机（OBC）、直流变压器（DCDC）以及空调压缩机也会针对高压架构进行升级和改造，将会放在下一篇继续分析。