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高壓快充將成為未來新能源汽車行業主流

時間:2023-02-14

來源:21ic電子網

導語:新能源汽車是全球汽車產業轉型升級的主要方向,也是我國實現二氧化碳減排目標和產業高質量發展的戰略選擇。在黨中央、國務院的堅強領導下,經過行業上下多年不懈努力,我國新能源汽車發展取得巨大成就,掌握了電池、電機、電控等核心技術,建立涵蓋基礎材料、零部件、制造裝備等全鏈條產業體系,形成完善的產業生態,為未來發展打下了堅實基礎。綜合前期開展的調研工作和有關各方意見,預計今年新能源汽車產銷仍將保持較快增長態勢。

  交流慢充是指直接用電網 220V 交流電連接車輛進行充電。交流充電裝置供給到車輛的是 220V 交流電,動力電池是 高壓 350V 以上的直流電,所以要完成這個充電過程必須通過車載充電機(OBC)實現直流/交流的逆變和升壓。受制 于車內空間比較小,車載充電裝置也不能太大,冷卻系統比較難做,所以通過交流電樁充電的方式補能速度比較慢。 常見的交流慢充場景是居民小區、一些公共場所、停車場等。 直流快充速度快,但技術上更復雜。不同于交流慢充需要車載充電機 OBC,直流充電樁內帶一個整流器,可以直接將 輸出的電流轉換成直流電給汽車電池充電,而且由于無空間的限制,整流器的功率可以做得更大,充電效率更高,故 一般安裝在高速公路沿線充電站、少部分公共場所、快充站等。

  新能源電動汽車充電樁其功能類似于加油站里面的加油機,可以固定在地面或墻壁,安裝于公共建筑(公共樓宇、商場、公共停車場等)和居民小區停車場或充電站內,可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。新能源電動汽車充電樁的輸入端與交流電網直接連接,輸出端都裝有充電插頭用于為電動汽車充電。IGBT是能源變換與傳輸的核心器件,俗稱電力電子裝置的“CPU”,采用IGBT進行功率變換,能夠提高用電效率和質量,具有高效節能和綠色環保的特點,是解決能源短缺問題和降低碳排放的關鍵支撐技術,被譽為綠色能源的“核芯”。目前國內的晶閘管、晶圓片部分二極管、防護器件等仍以4寸線為主流;平面可控硅芯片、肖特基二極管、IGBT模塊配套用高電壓大通流整流芯片,低電容、低殘壓等保護器件芯片和部分MOSFET等以6寸線為主流。IGBT是影響電動車性能的關鍵技術,其成本占整車成本的5%左右。

  新能源汽車“充電焦慮”有望成為歷史。工業和信息化部等部門日前明確,將大功率充電列為新技術模式推進試點應用。另外,2023預計有國內外車企多款800V高壓充電新能源車型亮相。伴隨著碳化硅等新技術的進步,以800V充電為代表的高壓大功率充電技術有望帶動產業鏈“登車”,推動新能源汽車駛入新階段。充電比加油慢是基本常識,目前國內常見的普通快充設備充電時間仍要40分鐘左右,而慢充則要8小時左右,與傳統燃油車只需5分鐘即可加油完畢的體驗相差甚遠。業內專家對記者介紹,提高充電速度的方式主要包括提高電流和提高電壓兩種。其中,大電流模式容易產生高熱量損失,能夠實現的功率上限并不高,而且大電流下線束加粗也會增加整車成本、降低使用便捷性,所以,采用高電壓平臺架構提高功率成為更具可行性的選擇。

  現階段碳化硅價格依然較貴,其晶體的成長速度慢和良品率低等問題如果不能很好解決,成本在短時間內就很難降下來。另外,中國碳化硅投入實測的技術,和歐美、日本等國家的成熟技術差距兩代。對于國內新能源車供應鏈,要從國外采購轉變到國內自制,還要一個過程。隨著整車企業的高壓快充車型加速投放市場,電壓平臺普遍在800V左右,實現充電功率更大、充電效率更高,預計高壓快充將成為未來行業主流。

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