
越来越多电动汽车开始采用800V电路架构,以获得更好的充电功率与其他好处,然而多数快充充电桩仍使用400V电压,就会发生无法充电的问题,而各家车厂的解决方法也不尽相同。
电动汽车从早期的400V架构进化到800V架构时,由于电压更高,只需要更小的电流就能完成相同功率,借此带来较低的发热、较细的电线需求、对功率组件的耗损也更低。相对的,800V架构需要使用成本更高的SiC组件,和更高的绝缘要求与安全防护(对抗高压电弧)。虽然有这些代价,不过考虑到电动汽车充电功率不断提升,比起不断拉高电流,改采更高电压,目前还是较实际的方法。
然而目前多数快充站都采用400V电压,如果直接插进800V的车,就会发生奔驰CLA EV之前尴尬的事件:无法充电。抛开电路学原理,这就像你骑一台脚踏车上高速公路,要从匝道潮流进去简直不可能。
理论上要解决这个问题有许多方法,不过实务上车厂目前分成三个流派。最直觉简单的解法就是增加一颗DC升压转换器,帮充电桩进来的电升到800V,代表案例就是保时捷Taycan电动跑车。然而车上空间有限,多一套硬件也增加成本和重量,这某方面也说明了为何Taycan车身虽长,但车室内空间并不大。
第二套解法就是将车载电池改为“串并切换”,概念就是将电池组分成两半,各自为400V电压,当充电桩支持800V时,系统就能切换成串联模式,使用更高电压,代表案例是保时捷Macan EV和Tesla Cybertruck。这个方式不需要额外的增压器,但需要一套更复杂的切换系统,其电控和安全设计也更为精密。
第三套解法更为精密复杂,利用“集成牵引式(Traction-Integrated)”逆变器,以马达绕组作为升压用的电感,借此取代增压设备。这套解法目前只有现代集团使用,因为这等于是把车载马达和充电系统绑在一起,同时涉及到半导体技术,想做到这样的程度,就必须从最初的平台开始设计,没有替代空间。

现代集成逆变器马达共有12组开关组合,可以精密控制电压。(Source:Hyundai)
除了在车上解决问题,比亚迪也希望在车外解决这个问题。他们推出最新的1000V超高压平台,要如何解决升压问题呢?一方面这款新架构还是使用了“串并切换”的方案,可以对应电压较低的充电桩,但特别的是,比亚迪可以支持双枪充电,一次插两只枪,同时帮“并联”模式的两组电池充电,这个做法和Tesla三年前展示的重型卡车Semi双枪充电相似。不过这也是折中方案,他们正在自己建设支持1000V的快充站,只有在这个情况下,可以完成最高充电功率。
处理电压是一件头痛的事,但为了能够避免电流不断增加,这似乎是无可避免的难题。有没有可能不用超高电压,就能增加功率的方法呢?那可能要先破解P(功率) = V × I这条公式才行了。
(首图来源:Porsche)











