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800V高壓快充“疾馳”,孚能科技如何領跑新賽道?

從技術儲備來看,800V高電壓平台的量産,也意味着中國新能源汽車産業已經正式跨入了超級快充時代。

淩晨四點的洛杉矶有為籃球夢想追逐的少年,淩晨四點的北京小區有為生活早起排隊充電的網約車司機。

“一次充電要充接近2個小時,一天要充兩次電。”是目前新能源汽車充電技術瓶頸給予網約車司機的生活難題。據央視财經報道,為了在冬季順利出車,司機們隻能被迫早起搶占為數不多的快充樁,即便如此也往往搶不到。

随着2021年新能源市場超預期發展,“充電慢、充電難”的産業痛點迅速更新,讓網約車司機苦不堪言,也極大程度上影響着廣大新能源車主的用車體驗,整個新能源行業迫切渴望更高效、更便捷的充電方式。

根據聆英咨詢調研顯示,針對國内使用者對快充和續航裡程的實際需求,在衆多解決方案中,高電壓整車系統(800V平台)和與之配套的超級充電樁是目前被大多數整車廠看好的方案,再配以充電倍率較高的新型動力電池技術,屆時,應用端“充電和裡程焦慮”有望得到顯著緩解。

與此同時,中國科學院院士歐陽明高在電動汽車百人會組織的研讨會上也指出,解決充電的後顧之憂,需要更大功率的快充技術,超級快充是大勢所趨,行業需要推進電動汽車采用≥800V的更高電壓平台。可見,800V高電壓平台已是業内公認,能有效解決充電難題的技術發展路線。

目前,國内熱銷車型電壓平台還普遍停留在400-600V之間,比如特斯拉Model 3 電壓平台為400V,搭配其自建超充樁可實作充電15min行駛279km,理論充電倍率約為1.85C,為行業較高水準;比亞迪漢EV續航裡程550km,最大充電系統電壓為569.6V,可實作25分鐘30%-80% SOC的充電速度。

但如果新能源汽車可以搭載800V電壓平台,充電倍率可輕松實作2.2C-4C,充電速度則大幅提升。屆時,新能源汽車補充能源方面基本可以媲美燃油車,“充電慢、充電難”的新能源曆史難題也将迎刃而解。

在整車領域,保時捷Taycan已率先将800V電壓平台帶入量産電動車型,而在動力電池領域,也有極具前瞻意識的企業早早布局800V高電壓平台。其中的佼佼者如孚能科技的800VTC超充超壓技術,已成為迄今為止業内首個可達到量産的800V高壓平台。

從技術儲備來看,800V高電壓平台的量産,也意味着中國新能源汽車産業已經正式跨入了超級快充時代。隻待與整車汽車、國家電力網絡協同上量後,裡程焦慮将徹底從新能源的字典裡消除。

800V高壓快充成為裡程焦慮“破局者”

自保時捷Taycan首次将800V電壓平台帶入量産電動車型後,2021年,國内外車企掀起了一輪800V電壓平台車型釋出潮,以圖搶占大功率快充新高地。很顯然,800V高壓快充已經是業内公認的裡程焦慮“破局者”。

800V高壓快充“疾馳”,孚能科技如何領跑新賽道?

根據電功率的公式,P=IU,要讓充電功率提升,要麼提升電壓,要麼提升電流。但由于大電流對于充電槍、線纜以及電池核心部件等會産生很高的熱損失,其理論提高上限并不高,目前主流充電槍的最大電流限制500A,所能達到的充電功率大約為200kW,還遠不能滿足充電需求。

反觀提升電壓的技術路線,不僅可以輕松實作充電速率的快速提升,還能降低熱損耗、減輕整車品質、優化動力結構、提高安全性能,等等。

就目前熱銷的部分純電車型而言,其比對的動力電池直流快充理論平均充電倍率約1C,完成30%-80% SOC至少要30分鐘,考慮充電效率和溫度等影響,0~100% SOC基本在90分鐘以上。一旦需要長途出行,這樣的充電效率是使用者所不能接受的。

而孚能科技現有的800VTC超充超壓平台技術可使充電倍率達2.7C,整包充電等效2.2C。這意味着SOC10%-80%充電僅需15分鐘,遠遠高于當下的充電速度,處于行業領先水準;其下一代産品技術可将這一過程縮短至7分鐘,使電動汽車在補能方面可與燃油車一較高低。也就是說,采用這套技術,電動車充電所耗費的時間将被大幅壓縮,隻在服務區休息片刻吃頓飯的時間,就可以充電達到80%,甚至比加油更省心。

800V高壓快充“疾馳”,孚能科技如何領跑新賽道?

更為重要的是,新能源汽車在搭載孚能科技800VTC超充超壓平台技術後,還能在原有電壓平台的基礎上實作續航裡程提高5%。與此同時,高電壓帶來高功率,與低産熱,在顯著提升電池安全的同時,可助力整車加速性能輕松邁過3秒破百的門檻,完全碾壓普通燃油車,帶來非凡的駕駛樂趣。

很顯然,800V電壓平台為新能源整車帶來的是快充時間、安全性、續航能力、動力性能等領域的全方面提高,是汽車電壓平台從最初6V蓄電池逐漸提升後,量變到質變的關鍵節點。

但目前的行業共識是,800V高壓充電體系無法一蹴而就,這意味着,在過渡期内,400V-800V系統将是一個共存狀态,一輛合格高壓電動汽車一定是能相容高低壓平台的。

作為産品的生産者,孚能科技已充分意識到了技術進步帶來的短期不足。其800VTC超充超壓平台通過BDU内部的智能開關矩陣自動識别樁的電壓平台,實作800V和400V的自動切換,相容國内800V/400V充電樁,也極大程度上友善了使用者的選擇。

正因如此,默默深耕行業多年的孚能科技憑借其800VTC超充超壓技術,在第六屆鈴軒獎評選中榮獲前瞻·動力總成優秀獎;在高工锂電金球獎評選中榮獲年度創新技術獎。

孚能科技頻繁獲獎背後的邏輯是,在新能源汽車大功率快充勢在必行的前夜,一個成熟的、可量産的800V高電壓平台意義重大。而作為充電倍率可達到2.2C-4C的超充平台技術,孚能科技800VTC超充超壓技術為行業解決使用者補能焦慮做出了正确示範。

大功率快充重塑新能源汽車補電格局

在孚能科技800V高電壓平台技術的引領下,整個行業都在加速向800V高壓平台躍進,以圖搶占大功率快充新高地。

國際上看,現代、通用、大衆、奔馳等主流車企均宣布了800V高電壓平台計劃;而在國内,包括岚圖、吉利極氪、小鵬、廣汽埃安、比亞迪e平台、理想等車企也都加快布局800V快充技術。

根據安信證券預測,2021年國内量産的高電壓平台車型包括極氪001、比亞迪漢EV、北汽極狐阿爾法S Hi版等,全年銷量預計在7萬輛左右;2025年新能源汽車預計500萬輛,其中有300萬輛将搭載高電壓平台。

細分來看,安信證券預計2021-2025年,國内高電壓平台車型銷量分别約為7、31、73、148、300萬輛。2022年至2025年,高電壓平台車輛同比增速分别為335.4%、137.7%、101.8%、102.3%。

800V高壓快充“疾馳”,孚能科技如何領跑新賽道?

可以預見,未來幾年,搭載高電壓平台的車型銷量将會呈指數級增長。這也意味着,800V高電壓平台光速成為了新能源汽車的标配。

與此同時,與800V高壓車型适配的高壓大功率充電樁的數量也将關聯增長。2021年業内預計将鋪設3000+超快充電樁,到2023年數量擴充至10000+。再加上存量樁的更新,未來将有更大功率的充電樁出現在路端。

在高壓快充技術-市場-配套的協同作用下,不難推測,裡程焦慮将以肉眼可見的速度退出新能源曆史舞台。而當充電不再成為煩惱後,“擁擠”的新能源汽車補電格局将會改變,回歸到新能源汽車便捷、舒适、綠色的本質。

在新能源汽車回歸可持續發展本質的劃時代程序中,緊抓核心技術創新“牛鼻子”,率先量産800V高電壓平台的孚能科技功不可沒。與此同時,快充電池的應用和推廣,也一定會引發電動汽車和許多應用場景的革命性變化。

超級快充的普及,讓電動汽車成為真正意義上的移動儲能裝置,通過V2G技術,讓電動汽車在電網負荷低峰時充電,電網負荷高峰時放電,深挖動力電池儲能價值,優化能源結構,提高能源效率。

同時,超級快充為飛行汽車概念的落地也提供了堅實的理論基礎。目前飛行汽車最大的障礙就在于電池,它需要把電池包提到空中去,這就意味着隻有高能量密度的快充電池,才能讓飛行汽車變為現實。屆時,城市交通将從平面變為立體,有望徹底解決城市化帶來的交通擁堵問題。

800V高壓快充“疾馳”,孚能科技如何領跑新賽道?

據悉,孚能科技研發團隊曆時3年攻克的800V超充超壓平台,已經和多個汽車品牌進行技術對接,未來該技術也将會覆寫飛行汽車等應用領域,為徹底解決新能源出行的裡程焦慮提供全套服務。

而在這背後,是孚能科技長達20多年對電池技術的低調深耕。目前孚能科技擁有全球研發團隊1000餘人,已掌握數十項自主研發的全産業鍊核心技術,獲得和正在申請的境内外專利超200項。同時,孚能科技深知核心技術創新的重要性,2020年研發投入金額超3.7億元,比重高達33.21%。

創新技術賦能,引領新能源時代發展

毫無疑問,能有效解決800V高電壓平台已是新能源汽車發展的重要方向,但牽一發往往動全身,高電壓平台看似隻是将電壓從400V提升至800V,其背後卻是整個系統上的更新換代。

一旦新能源汽車要全面替換成高電壓平台,整個産業上下遊都将産生新的需求空缺,原有的大部分元器件都需要重新開發、設計,進而來比對高電壓平台。同時,大倍率快充容易産生析锂,且一旦充電倍率達到4C以上,會極大程度上影響電池的穩定性,這就對現有電池技術尤其是BMS技術構成了極大的挑戰。

其中最典型的莫過于由于達到材料極限,原本在新能源汽車産業中如火如荼的矽基IGBT晶片,被具備耐高壓、耐高溫、高頻等優勢的碳化矽取而代之。碳化矽功率器件不僅在耐壓和損耗水準上都能滿足800V電壓平台的需求,還具備進一步拓展至1200V電壓平台的潛力。據安信證券測算,2025年國内新能源汽車碳化矽功率器件的市場規模有望達到60億元。

800V高壓快充“疾馳”,孚能科技如何領跑新賽道?

下遊車、樁、充電網絡關聯更新的複雜程度同樣遠超想象。一個不争的事實是,目前的電網條件短期内無法支援密集的超級充電樁建設,如何合理分布,将有限資源最大化利用,來滿足車主的出行需求,其中包含了複雜的大資料計算,以及“規劃駕駛員行程”等智能化科技。

裡程焦慮帶來了高壓充電平台的需求,而高壓充電平台又創造了上下遊的全新需求,進而改造更新了整個行業,一個行業往往就是在需求和技術的反複拉扯中螺旋向上。

正如孚能科技董事長王瑀博士在2021年高工锂電年會上所言:“綠色發展新時代賦予锂電産業驅動碳中和實作的新使命,引領行業走向産品力革新共創、産業鍊協作共赢、可持續發展共榮的新征程。”而全球能源網際網路也将是發展低碳經濟、實作能源變革轉型的系統性解決方案平台。在800V高壓快充的大躍進中,孚能科技800V高電壓平台已經為行業邁出了至關重要的第一步。

目前,孚能科技正與國内外多家大型整車企業進行800V高電壓平台項目對接,将該技術應用于新開發的合作車型上,緻力于推出行業高競争力的産品。随着800V高壓快充上下遊體系的不斷成熟,動力電池企業産能擴張已成趨勢。針對于此,孚能科技在江西贛州、江蘇鎮江的生産基地都在加足馬力,并且在安徽蕪湖同步投建年産24GWh電池項目,還計劃在中國、歐洲和北美再建立新的生産基地,完善全球布局,服務全球整車客戶。預計2025年,孚能科技及合資公司的動力電池産能投入将達到120GWh,保障全球客戶動力電池的需求。

在迎面而來的全球碳中和“大時代”背景下,能源與交通領域的深度融合正在加速推進,技術創新将在這場巨大的産業變革中扮演越來越重要的角色,而以800VTC超充超壓技術作為重要抓手,孚能科技在這場可持續發展的競争中已經搶占先機。未來幾年,孚能科技也将會作為中國新能源品牌國際化的頭部主力軍參與到這場全球競逐,進而創造新能源時代的無限可能。

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