2023年上海國(guó)際車展電動(dòng)車新車數(shù)量顯著高于燃油車，國(guó)產(chǎn)汽車電動(dòng)化勢(shì)不可當(dāng)，比亞迪仰望等可謂風(fēng)頭盡出，整體感覺(jué)自主品牌新能源汽車產(chǎn)品線已全面鋪開，品牌向上進(jìn)軍高端豪華市場(chǎng)。

隨著電池電量的增加及用戶對(duì)快充的迫切需求，多家車企推出了配備 800V 高壓快充技術(shù)的電動(dòng)車新車，小鵬汽車發(fā)布智駕轎跑 SUV 小鵬 G6，搭載全域 800V 技術(shù)，充電 10 分鐘，續(xù)航 300km；理想汽車發(fā)布 800V 超充解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)充電 10 分鐘，續(xù)航 400km，預(yù)計(jì)將首次搭載麒麟 4C 倍率電池。除此之外，合創(chuàng)發(fā)布 V09 車型，預(yù)計(jì)將搭載 800V高壓快充，實(shí)現(xiàn)充電 10 分鐘續(xù)航超過(guò) 400km，起亞、遠(yuǎn)航、紅旗等車企也都有 800V 高壓快充車型發(fā)布。

眾多主機(jī)廠和全球知名的汽車零部件供應(yīng)商，主機(jī)廠包括小鵬、理想、深藍(lán)、廣汽埃安等，零部件供應(yīng)商包括博格華納、采埃孚、華為、匯川等，紛紛推出了自主研發(fā)的高壓電驅(qū)系統(tǒng)，以及相關(guān)技術(shù)如 SiC 碳化硅功率模塊和油冷電機(jī)。高壓電驅(qū)系統(tǒng)的提前布局，將為 800V 高壓快充產(chǎn)業(yè)放量做好充足的準(zhǔn)備。

高電壓已然成為了新能源汽車的發(fā)展趨勢(shì)，目前因成本只在部分高端車型推廣，關(guān)于800V?高壓快充前期文章介紹的比較多，不重點(diǎn)說(shuō)800V?高壓快充，具體可以看下大功率充電技術(shù)詳解（包含液冷充電、800V充電），主要聊下另外一個(gè)趨勢(shì)大電流。 限制電連接載流能力的主要表現(xiàn)就是電連接的溫升，在符合溫升要求的前提下，增大電流就意為著導(dǎo)體的線徑要增大，連接器變大、充電座變大，但不能無(wú)約束的增大，因?yàn)檫@樣會(huì)影響其安裝便利性，操作便利性，也會(huì)導(dǎo)致安裝空間變大，所以我們看到了液冷充電，通過(guò)對(duì)電連接進(jìn)行主動(dòng)冷卻，大幅提升其載流能力，也看到了特斯拉使用鋁棒，在一定程度提升了載流能力，但也不影響其安裝空間，并提升了安裝便利性。

也看到了特斯拉使用鋁棒，在一定程度提升了載流能力，但也不影響其安裝空間，并提升了安裝便利性

動(dòng)力電池在幾年前，使用銅、鋁排替換了高壓線束同時(shí)通過(guò)FPC替換了低壓線束，使得整個(gè)箱體看起來(lái)更加美觀，并且節(jié)省了布置空間，同時(shí)也更利于自動(dòng)化生產(chǎn)

安波福把這種方案拓展到了電池包以外的電連接部位，如充電插座與電池包之間、電池與電機(jī)控制器之間等。

采用Busbar替代高壓線束，使原來(lái)的柔性狀態(tài)變成了剛性狀態(tài)，而且更加扁平化，能夠使安裝空間變得更加緊湊，安裝路徑更加清晰，更利于自動(dòng)化裝配，但同時(shí)此方案在密封防護(hù)、屏蔽處理有一定的難度，需要對(duì)整個(gè)高壓電氣系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 ? ? ?

隨著電池容量的不斷增大，充電電流不斷增大，目前充電座提升充電電流有兩種方案:被動(dòng)冷卻、主動(dòng)冷卻；

被動(dòng)冷卻：增大導(dǎo)體截面積，增大散熱面積，降低通流產(chǎn)生的熱量；如果采用電纜的結(jié)構(gòu)，線徑增大，但是散熱面積增大有限，另外大線徑（超過(guò)95以上），壓接和超聲波焊接難度增大，或者工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)，給載流能力提升帶來(lái)很大困難，使用busbar更利于獲取更大的接觸面積及散熱面積，較電纜的載流能力有很大優(yōu)勢(shì)，另外采用busba可以螺栓連接，連接更簡(jiǎn)單、可靠，即使匹配了液冷槍，能夠帶走充電座的熱量也是有限的，想要達(dá)到槍同等級(jí)別的能力，還是需要增大導(dǎo)體面積，此時(shí)只能采用busba。

主動(dòng)冷卻：1）大功率液冷充電槍是通過(guò)一個(gè)電子泵來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻液流動(dòng)，冷卻液在經(jīng)過(guò)液冷線纜時(shí)（液冷線纜在工作時(shí)由于承載大電流會(huì)發(fā)熱），帶走線纜及充電連接器的熱量，回到油箱（儲(chǔ)存冷卻液），然后通過(guò)電子泵驅(qū)動(dòng)經(jīng)過(guò)散熱器散發(fā)熱量，如此循環(huán)工作，可以達(dá)到小截面積線纜通載大電流、低溫升的要求，這種方案槍線能夠得到很好的冷卻，線徑更細(xì)，更方便充電，婦女小孩都可以操作，但是對(duì)于插座來(lái)講線束沒(méi)有冷卻，不利于獲得更高的電流。

2）在充電插座上增加液冷版，利用整車的電池系統(tǒng)冷源對(duì)充電插座連接部位進(jìn)行冷卻，目前新能源車基本標(biāo)配液冷，且冷卻液溫度較目前充電樁的冷卻液低，易獲得更大的充電電流，但此種方案可能更適用于大電量的商用車，就比如特斯拉semi兆瓦級(jí)充電，槍、座同時(shí)冷卻，乘用車電量較商用車低很多，采用被動(dòng)冷卻方式即可。

特斯拉semi兆瓦級(jí)充電

從特斯拉公布的對(duì)比圖看，V4樁的性能提升可謂是非常之大。導(dǎo)體的電流密度由V3的13A/mm2提升至了35A/mm2，提高了近3倍（見(jiàn)下方柱狀圖）。

充電電纜電流密度的提升得意于特斯拉V4充電樁采用了浸入式冷卻技術(shù)，V3充電樁采用的是冷卻管路冷卻導(dǎo)體。

大功率液冷充電槍是通過(guò)一個(gè)電子泵來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻液流動(dòng)，冷卻液在經(jīng)過(guò)液冷線纜時(shí)（液冷線纜在工作時(shí)由于承載大電流會(huì)發(fā)熱），帶走線纜及充電連接器的熱量，回到油箱（儲(chǔ)存冷卻液），然后通過(guò)電子泵驅(qū)動(dòng)經(jīng)過(guò)散熱器散發(fā)熱量，如此循環(huán)工作，可以達(dá)到小截面積線纜通載大電流、低溫升的要求。

正負(fù)極電纜分別與正、負(fù)冷卻管路構(gòu)成整個(gè)冷卻回路。

正因?yàn)槿绱薞4整體要比V3看上去更大一些。

Elon 說(shuō)，新的 Supercharger V4 系統(tǒng)將支持 1000V 充電，其充電電纜與當(dāng)前的 V3 電纜像蛇形一樣優(yōu)雅，而不是像象鼻一樣，考慮到 1MW以上的充電功率，特斯拉采用了創(chuàng)新的液體冷卻技術(shù)。

特斯拉V3的最大充電功率為250KW，V4的電纜電流密度是V3的2.5倍，相同電纜截面積的電纜，V4的充電功率可提升至625KW，另外?Supercharger V4 系統(tǒng)將支持 1000V 充電，電壓提升了2倍以上，所以在與V3同樣充電電纜截面的條件下，?Supercharger V4 的充電功率最低可以達(dá)到1.25兆瓦。

這也就解釋了Elon 說(shuō)的，新的 Supercharger V4 系統(tǒng)將支持 1000V 充電，其充電電纜與當(dāng)前的 V3 電纜像蛇形一樣優(yōu)雅，而不是像象鼻一樣，下圖是semi充電槍與V3充電槍的對(duì)比。Supercharger V4充電接口從圖上看不同于特斯拉的其他接口，看上去比V3的槍線稍微粗一些，外部好像套的是防磨的套管。

正式因?yàn)?Supercharger V4?提供了兆瓦級(jí)的充電，特斯拉semi才實(shí)現(xiàn)了30min充電70%的電量，從特斯拉semi、30min充電70%，我們?cè)賮?lái)反推一下他的30分鐘的充電功率。

我在維基百科查到，特斯拉semi動(dòng)力電池的電輛是900KW，70%的電量為630ＫＷ，30min充電630ＫＷ，那充電功率就在1.26兆瓦，跟前邊的推論基本一致。

按照推論充電功率在1.26兆瓦，電壓平臺(tái)為1000V，如果按照恒流充電的策略，特斯拉semi前30min的充電電流將達(dá)到1260A。

結(jié)合Supercharger V3，V3充電soc在10%~25%區(qū)間充電功率達(dá)到250KW，25%~60%區(qū)間充電功率降至150KW，受到電池發(fā)熱后的限制，不得不把充電功率下調(diào)，以此來(lái)看特斯拉semi的充電功率應(yīng)該會(huì)是同樣的策略。

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前期我們看到的特斯拉semi的充電口是這個(gè)樣子的，由4對(duì)功率端子組成達(dá)到兆瓦級(jí)的充電功率，提升充電速度。

充電時(shí)槍是這樣子，怎么看都是個(gè)臨時(shí)方案。

現(xiàn)在新的充電槍結(jié)構(gòu)是多觸電，扁平結(jié)構(gòu)，個(gè)人分析扁平結(jié)構(gòu)的端子整體可以獲得更大的載流能力，不用再分散成為幾個(gè)功率端子，這樣更加的有利于液冷方案的實(shí)施。另外從充電座端講，充電座采用扁平端子，可以使用銅牌或鋁牌并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，使充電座更加的簡(jiǎn)單安裝，且比電纜更能獲得更高的載流能力，就如下方結(jié)構(gòu)的充電插座一樣。

從特斯拉來(lái)看，歐美在充、換電這兩種路線上，不管是乘用車、重型商用車篤定了大電流充電的路線，估計(jì)不會(huì)有發(fā)展換電可能，CharIN 在前面幾個(gè)月正式推出了用于重型車輛的兆瓦充電系統(tǒng)（MCS）直流快速充電連接器。

從歐美的觀點(diǎn)來(lái)看：◎重型車輛根據(jù)不同的梯度來(lái)配置不同的里程；◎圍繞配電和儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建快充系統(tǒng)；◎重卡和乘用車采用相似的可支持的結(jié)構(gòu)發(fā)展。

CharIN給出的MCS連接器的具體要求：◎單導(dǎo)電插頭；◎最大電壓1.250V；◎最大電流3000A；◎PLC + ISO/IEC 15118；◎觸摸安全（UL2251）；◎充電連接器手柄上的軟件解釋覆蓋開關(guān)；◎遵守OSHA和ADA（及當(dāng)?shù)赝葮?biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)；◎FCC A類EMI（和當(dāng)?shù)氐刃В弧蛭挥谲囕v左側(cè)，大致與臀部高度；◎能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化（支持充電機(jī)器人）；◎UL（NRTL）認(rèn)證；◎網(wǎng)絡(luò)安全；◎V2X（雙向）

MCS的設(shè)計(jì)最大電流為3,000A（3kA）,最高可達(dá)1,250V（1.25 kV）,整體的設(shè)計(jì)規(guī)格最高的定義為3,750kW（3.75MW）峰值功率。這和CCS Combo（Type1和Type2）連接器的 350-500kW 高出接近10倍。

目前MCS連接器的工作原型已=在Alpitronic充電系統(tǒng)和Scania電動(dòng)卡車上進(jìn)行了演示,能夠接收超過(guò)1MW的功率（在充電樁和電動(dòng)汽車內(nèi)部雙向液冷的加持下,可以達(dá)到3MW+）。根據(jù)CharIN的網(wǎng)站：

Semi電池模塊化，根據(jù)不同配置（續(xù)航能力）新增與減少電池?cái)?shù)量；?模塊化整體高壓回路設(shè)計(jì)，取消慣用串聯(lián)電池包正負(fù)極設(shè)計(jì)或單獨(dú)電池包對(duì)控制單元回路設(shè)計(jì)。

還有一個(gè)亮點(diǎn)就是我們發(fā)現(xiàn)了用在tesla modelY充電上的鋁棒通用使用在了Semi的電池線束上邊。

編輯：黃飛

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