800V充電樁“充電基礎知識”
本文主要討論800V的一些初步要求充電樁首先我們來了解一下充電的原理：當充電樁連接到汽車端時，充電樁會提供（1）低壓輔助直流電給汽車端，以激活電動車內置的BMS（電池管理系統），激活後，（2）將汽車端與樁端連接，交換汽車端最大充電需求功率、樁端最大輸出功率等基本充電參數，雙方將正確匹配汽車需求，電動車充電站，以及電動車充電樁會根據這些資訊調整自身的輸出電壓和電流，正式開始為車輛充電，這就是充電連接，我們需要先熟悉它。
800V充電：“提升電壓或電流”
理論上，如果我們想提供充電功率來縮短充電時間，通常有兩種方法：要么加大電池，要么提高電壓；根據W=Pt，如果充電功率增加一倍，充電時間自然會減半；根據P=UI，如果電壓或電流增加一倍，就可以使充電功率增加一倍，這個已經反复提到，算是常識了。
如果電流更大，就會有兩個問題，電流越大，需要電流的電纜就越大越笨重，這會增加線徑和重量，增加成本，也不方便人員操作；另外，根據Q=I²Rt可知，電流越大，功率損耗也就越大，而這些損耗又會以熱量的形式體現出來，這也會增加熱管理的壓力，所以毫無疑問，透過不斷加大電流充電
與大電流快充相比，高壓快速充電發熱量更小，損耗更低，而且幾乎主流車企都採取了提高電壓的路線，在高壓快充的情況下，理論上可以將充電時間縮短50%，電壓的提高也能輕鬆將充電功率從120KW提升到480KW。
800V充電：“電壓和電流對應的熱效應”
但不管是提高電壓還是提高電流，首先隨著你充電功率的增加，你的發熱是會出現的，但是提高電壓和提高電流的熱表現形式是不一樣的。不過相較之下，前者是比較好的。
提高電壓的方法由於電流通過導體時遇到的阻力小，所需電纜尺寸減小，需要散發的熱量也少，而在提高電流的同時，載流截面積的增加導致電纜外徑更大，電纜重量也更大，而且熱量會隨著充電時間的延長而慢慢增加，隱蔽性更強，對電池的風險更大。
800V充電：“充電樁面臨的一些直接挑戰”
800V快充在樁端也有一些不同的要求：
如果從物理角度來說，隨著電壓的提高，相關裝置的設計尺寸必然會增加，例如按照IEC60664的污染等級為2，絕緣材料組間距為1，高壓元件的間距需要從2mm增加到4mm，同樣的絕緣電阻要求也會增加，爬電距離和絕緣要求都要對，這些在設計上相對於功率另外，電壓的提高也會導致對滅弧的要求更高，需要增加一些裝置的要求例如保險絲、開關盒、接插件等等，這些同樣適用於汽車的設計，在後續的文章中會提到。
高壓800V充電系統需要增加前文提到的外部主動液冷系統，而傳統的風冷無論是主動或被動冷卻都無法滿足要求，而且充電系統熱管理電動車充電站槍線到車端的溫度也比以前高，如何從器件級、系統級降低和控制系統這部分的溫度是未來各個公司需要改進和解決的點；另外這部分的發熱不僅僅是過充帶來的熱量，還有高頻功率器件帶來的熱量，所以如何做到實時監控和穩定、有效、安全的充電系統非常重要，這不僅需要材料上的溫度監控，例如實時監控性的充電性的熱量還需要實時監控材料。
目前，輸出電壓直流充電樁市面上的DCDC基本上都是400V，無法直接為800V的動力電池充電，所以需要另外加一個升壓DCDC產品，將400V電壓升壓到800V，再給電池充電，這就需要更大的功率和高頻的開關，而採用碳化矽取代傳統IGBT的模組是目前的主流選擇，雖然碳化矽模組可以提高充電樁的輸出功率，降低損耗，但是成本也高出許多，對EMC的要求也更高。
總結一下。基本上電壓的提升會需要在系統級和元件級進行提升，包括熱管理系統、充電保護系統等等，元件級則包含一些磁性元件和功率元件的改進。
發佈時間：2025年7月30日
