全球第一个量产900V电车驱动系统下线公里!

  这可真是奇了怪了!这两天在多个新闻源看到,全球第一款量产900V电动汽车驱动系统周三(3月27日)在中国电动汽车制造商蔚来下线,但国内却基本上没有任何报道,如此低调,这究竟是怎么回事呢?

  一个原因可能是,蔚来的这个900V架构是在去年12月宣布的,大家审美疲劳了。另一个原因,可能就是没意识到这个900V架构将对电动汽车带来多大的革命性改变,今天我们就来好好谈谈。

  什么是900V架构?为何需要用900V?它会带来电动汽车的哪些改变呢?一句话概括,电动汽车有三大焦虑,充电焦虑、里程焦虑、燃爆焦虑,900V架构基本上一举解决了前两大焦虑。

  像蔚来的这个900V电驱,它将用到2025年初上市的旗舰车型ET9上,而且是全域900V,这将让电动汽车到一个更高的性能平台上去发展,能够说是对现有平台的一次革命性升级。

  燃油车时代,乘用车的电气系统只有一个12V平台,大多数都用在启动系统、照明系统、娱乐信息系统,电子控制单元以及辅助和安全系统等,包括空调、电动窗、电子门锁、安全气囊系统、ABS(防抱死制动系统)等,所以只需要一个12V的铅酸电池就行了。

  而进入电动车时代后,车辆完全靠电力驱动,供电系统就分成了12V、48V以及高压三个系统,目前高压主要是400V。为了更好地说明这三个系统的作用,我们从充电开始,具体介绍一下电动汽车的几大电力系统。

  一是充电系统,包括外部充电接口和车载充电器,用于将外部的交流电,通过整流、升压等环节转换为直流电存储到动力电池系统。

  二是动力电池系统,这是电动汽车的“心脏”,包括电池管理系统、冷却系统和电池包,为车辆提供所需的电能。这和燃料车不一样,燃料车的心脏是发动机,也是整车成本中最高的。

  三是辅助电气系统,包括车辆内部的低电压电气系统,需要安全的电压,所以分成了12V和48V两块。

  像燃油车上的照明、风扇、仪表盘、娱乐信息等系统,到电动汽车上仍然以12V供电为主,因为这些设备都很成熟,零部件供应链充足,以及适用的半导体具有成本优势,直接用能够更好的降低成本。

  而48V系统,则是从1kW到10kW功率等级的应用,主要是为提升能效、性能及更高功率的辅助设备,比如启停、再生制动、加速助力、转向助力、空调等。

  四是热管理系统,由于电池、电机和电力电子组件在运行时会产生热量,热管理系统负责将这些组件维持在最佳温度范围内工作,以确保车辆的性能和寿命。

  五是车辆控制管理系统,相当于电动汽车的大脑,通过集成的电子控制单元来协调和管理各个系统的工作,包括驾驶模式选择、能量管理、安全系统控制等。

  六是电机驱动系统,电机把电能转化为机械能,驱动车轮旋转,一辆电动汽车可能使用了一个或多个电机。驱动系统还包括电机控制器和变速器,负责调节电机的功率输出,控制速度和扭矩。

  七是动力电子系统。前面我们说了,动力电池是直流高压电,为了能够更好的保证车内各个系统的供电,需要将它转为低压或交流电,这就要使用到将高压电转为低压电的DC-DC转换器,和把直流电转换为交流电的逆变器。

  你发现没有?所有这一切的关键,就是要把电池的电转为12V、48V的低压和400V以上的高压,分配给车上的各个子系统使用。所以你就应该看出来了,从400V架构到900V架构有多困难了,因为牵一发而动全身,几乎所有的系统和元器件都得改,以适应更高的电压。这就像美国电力是110V系统,中国是220V,不管是把110V改成220V,还是220V改成110V,都是一项极为浩大的工程。

  那为什么要改呢?这就是我们前面所说的了,主要是为减少焦虑和提高性能,因为电压越高的系统,充电速度越快,并且电压越高,所需电流就越小,从而能够减少热量的产生,降低冷却系统的负担和热失控的风险,同时电缆可以更细,元器件可以更薄更小,以此来降低整车重量,所以采用高压架构是未来电动汽车的发展趋势。

  像蔚来准备采用900V架构的ET9,充电功率的峰值能够达到600KW,这在某种程度上预示着充电的极速体验,5分钟就可以充255公里,还有什么充电焦虑和里程焦虑呢?而且因为高电压架构,这款车的高压线%的重量,电机“减肥”34%,再加上高电压下能量损失更少,可以极大地提高系统整体效率。

  但高压架构也带来了很大的技术难点,比如为了兼容925V的高工作电压,整车电气系统的绝缘性能和电磁兼容都有了更高的要求,包括线束、连接器、电机、逆变器等多个环节,都需要新型在允许电压下不导电的材料和结构,以确保高压条件下的安全可靠。同时高压快速开关还会产生严重的电磁干扰,必须设计有效的EMC抑制方案。

  可以想象,蔚来的全球第一个量产900V电动汽车驱动系统下线并不是终点,而只是一个起点,可能很快就会有更多的车商跟进,甚至900V可能都只是过渡,未来1200V,甚至2000V的架构都可能会出现。

  原因很简单,随着电动汽车续航能力需求的逐步的提升,各种功能的继续扩展,对电池容量的要求也会慢慢的大,在增大电流受到发热因素制约的情况下,提高电压几乎是安全提升充电速度的唯一出路。所以意识到这一点,我们也就知道未来整个产业链的发展趋势了。