小鹏汽车黑科技解决续航和充电的困扰

雨后彩虹呀 · 发表于 2022-8-8 07:42:09

小鹏汽车黑科技解决续航和充电的困扰

这次开门见山了，不藏着掖着啦！文章的开端就告诉你所谓的黑科技——800V高压SiC平台。在智能电动汽车领域，800V和SiC一直是业内最佳的拍档组合，它俩相辅相成让系统优势的作用更上一层楼，在充电和续航方面实现功能全面升级。

小鹏G9正是搭载了这一平台，达到了“充电5分钟，续航200km+”的行业领先水平。

开始快充时代的800V高压平台

新能源车主的一大焦虑就是充电慢，而800V高压平台恰好解决了这一难题。

在电池容量一定的情况下缩短充电时间，需要提高充电功率：

t（充电时间）=W（充电量）/P（充电功率）

汽车行业提高充电功率的普遍技术路线，一是提高充电电压，二是提高充电电流：

P（充电功率）=U（电压）*I（电流）

小鹏800V高压平台做到了高电压和高电流双管齐下：电流方面，峰值充电电流可达600+A；电压方面，量产电动车的架构电压普遍在400-500V，而小鹏实现了远超行业平均工作电压的800V级，并可兼容不同电压充电桩。这样一来，800V高压平台带来的充电体验将会更加快捷，新能源车型与传统油车在补能方面的差距将大大缩小。

除了充电速度的提高，800V高压SiC平台的另一大核心技术突破就是应用了最新一代的电力电子技术——碳化硅器件。得益于耐高压的特性，碳化硅可以控制更高的系统电压，因此被认为是800V高压平台的最佳拍档。

碳化硅是什么神秘物质？它和电动车的关系是？

突破半导体发展瓶颈的碳化硅

要说到电车的续航问题，压力不可避免地来到三电系统这边。我们都知道，想让电动车跑起来，需要电池、电机和电控的良好配合。但是电池和电机之间存在一点“交流障碍”：电池输出的是直流电，电机需要输入的交流电。想要让二者无障碍协作，就需要一个名叫“功率器件”的转换器，将直流电转化为交流电。

现在的电动车常用的功率器件中多采用第一代半导体材料，也就是硅。然而，传统硅虽然作为半导体元老级贡献者开创了信息时代，也以其平价好用的特性在半导体圈称霸多年。但受限于物理性质，硅基材料存在严重的功率损耗且发热严重，这将导致行驶里程的缩短和充电时间的延长。

随着新能源汽车的飞速发展，传统硅基器件意识到自己的性能已接近极限（比如不再能满足小鹏等车企的800V充电平台），于是它黑化，哦不，碳化了。

顾名思义，碳化硅是碳和硅组成的化合物。同样作为半导体材料，碳元素的加入让碳化硅的性能从1.0跃升到3.0，在功率密度、禁带宽度、电子漂移饱和速度和热导率等方面可谓是全方位碾压：

o电子漂移饱和速度是硅的大约2倍

o碳化硅的禁带宽度是硅的大约3倍

o导热率是硅的大约4-5倍

o击穿电压是硅的大约8倍

o功率密度是硅的大约50倍

以更直白易懂的方式总结一下上述数据所体现的碳化硅的核心优势，就是高效率、低损耗、耐高温。小鹏G9通过应用高压SiC技术，电驱综合效率提升了2%以上。具体到能为车主提供的利益，主要体现在增加续航里程和节省车内空间。

增加续航里程

碳化硅能够降低器件电阻，损耗相比硅器件减少70%-80%。这里我们来做一个简单的数学题：已知综合工况下，电驱系统的能量损耗约占整车损耗的16%，而功率半导体在电驱系统的能量损耗中约占40%。如果碳化硅综合损耗比硅器件低75%，求使用碳化硅器件比使用硅器件提升了多少行驶里程。答案：16%*40%=6.4% （功率半导体的损耗）

6.4%*75%=4.8%（按照比硅器件降低75%损耗条件下，碳化硅的损耗）4.8%/(1-4.8%)=5.04%（系统效率的提升）

因此，使用碳化硅器件可以提高约5%的系统效率。换句话说，同样的电池容量和整车行驶条件不变的情况下，综合续航里程可以约提高5%。

节省车内空间

此外，得益于碳化硅的高带隙、高导热率和不易发生表面电流泄露的特性，碳化硅器件在高温环境下的工作状态更稳定，对散热系统的要求降低，也就节约了散热系统的体积，把更多空间留给座舱。

体验升级，不止在车端

满足用户充电和续航需求是小鹏设计研发800V高压SiC平台的出发点，提升超充能力与充电桩全面布局相融合是小鹏一直坚持的发展路线。

为了充分发挥800V高压SiC平台优势，我们将铺设中国首个量产铺设480kW高压超充桩，并且希望在未来 2 年内建成高压超充网络，将小鹏的高压超充桩铺设至全国大部分县级市和高速公路，让鹏友走到哪里都能快速补能，无忧续航。

小鹏G9作为一款黑科技的旗舰车型，它不仅支持800V超充能力，还有800V 高压超充体系，在充电和续航方面得到了完美提升，更好的解决鹏友在此方面的担忧。

龙岩同城网

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