随着市场中推出越来越多的电动车，最近 800V 架构技术也逐渐被更多提及。800V 意味着什么？在其它条件也可支持的情况下，50kWh 的电池可在 7 分钟内充电到 80%。
800V 架构的代表车型当然就是我们所熟悉的保时捷 Taycan。通过在电池系统中设计精密的热管理，是可以实现 800V 架构的。Taycan 是第一台 800V 架构的电动车，而大部分电动车一般还在 400V 左右。800V 可以实现保时捷一贯的高性能、缩短充电时间、减少线束的重量和安装空间。

事实上，电动车的系统电压提高，电池产生的热量就会升高，因此就需要一套智能的热管理系统。这部分 Taycan 既然开了先例，说明不久后，部分电动车过度到 800V 架构是可行的。

通用也表示，不久后要推出的电动悍马将采用 800V 系统。Rivian 还申请过可支持快充的电池包相关专利，该专利是可以支持 400V、800V，甚至是 900V 的不同电压系统的机制。前不久现代汽车在介绍 e-GMP 纯电动平台时也曾说未来会采用 800V 架构。像这样，其实计划推出 800V 系统的 OEM 正在逐渐增加。

目前保时捷 Taycan 快充可达 270kW，特斯拉 Model 3 LR 在 V3 超充可达到 250kW，而 Rivian 的快充则计划可支持 300kW。特斯拉的超充是 480V 的技术，而其他公司现在想直接采用 800V 的架构，实现 10 分钟充满80%，从而让电动车充电时间可以达到燃油车的水准。
人们一提起快充，首先当然就会想到特斯拉的超充。特斯拉以 480V 直流快充为基础，最高充电功率可达 250kW。其实目前充电器技术最高有能达到 350kW的，因为高压充电技术在电力产业中使用的较多，因此比起技术问题，关键在于何时能够推出高功率的充电器。部分公司现在已经有相关产品的技术了，比如 ABB 可以提供 375Ah/920V 的技术支持，CCS 是 500A，在这里要使用液冷电缆。到 800V 时，充电电缆会变得很粗，因为电缆本身会发热。最终可以支持 175-350kW。

这种充电器在特斯拉被称为是 Supercharger，他们已在全球进行了铺设。另外，各地区的像 Ionity、Tritium、Electrify America 等其他电动车联盟正在共同推进充电基础设施的建设。因此，最近超充也开始转向收费。800V、350kW 的快充今后将以额外收费的形式进行。今后大概也将会有大量的加油站提供充电服务。代表性的国家就是德国，最近德国正在推动在加油站内提供充电服务的政策。为了让现有加油站实现盈利，很可能会提供可收取附加费用的 350kW 快充服务。
那么到底什么叫电动车的充电技术呢？从更技术的观点来看，为了实现快充，这其实是与从最基本的材料选择到电芯、电池包、系统等都是相关的，共同构成一个快充系统。任何一个部分出现短板，即使采用高压快充充电器，也是没有效果的。

我们来看下，目前已推出的各种电动车的快充效果如何呢？这里的X轴是电量百分比、Y 轴是充电功率。即使是以 175kW 充电，各车型也会因为电压架构不同，分别会出现不同效果。这里最低的是现代 Ioniq，最初是从 70kW 开始的，可以持续充电至 80%。也就是说即便是 175kW，也只能接受到 75kW。蓝色的奥迪 e-tron，从 150kW 开始，可以持续在这个功率下充至 80%。像这样，不同车辆的电压系统充电曲线会有所差异。

我们再来看看特斯拉，Model 3 号称可以达到 250kW 的充电功率。比较下 250kW 和 150kW 的充电曲线，采用 250kW 充电时，我们会发现只有在最初 10% 的区间内才会上升，然后会直接下降至 40%，只有在有限的区间内才可以让 250kW 的功率发挥作用（上面白色曲线与黑色曲线形成的三角区域）。以整体面积来计算的话，可以预测充电速度会快 10% 左右。相反，如果在 0-40% 区间内的充电，充电速度就比 150kW 版本要快 20-30%。充电功率曲线瞬间提高后，如果可以维持更长时间后再下降，快充效率当然会显著提升。但刚才也提到过，快充与整体电池和系统等都有着关系。因为这些部分目前在某种程度上还无法支撑，所以很难进行理想中的长时间、持续的快充。

所以说，250kW 功率，与其说是充电器的问题，其实还是电动车的系统本身目前还无法支撑。假设电动车的所有系统逐渐升级，那么这种高功率快充就能够实现理想状态。目前 Taycan 号称充电功率可达 300kW，但 300kW 真正发挥功效的只有最初的 35% 左右，之后无论是 175kW 还是 300kW 效果基本是相同的。同样，今后 Taycan 的整体系统如果可以升级，真正的 300kW 充电也是可以实现的。

很显然，大部分代表性的电动车还达不到理想中的快充效率。电动车的这个特性，我们也可以和手机做比较来理解，一般快速充电是从 50% 开始的，然后电量一旦超过 80%，充电速度就会减慢。一般就是因为快充时电池和充电器都会迅速的发热，为了不超过安全的温度区域，会进行相应的热管理。下图是一般进行快充时电池和充电器的温度变化曲线，也可以粗略的认为电动车大概也遵循着这条曲线。

我们再来看一下 Taycan 和 Model 3 的快充曲线对比。我们会发现 Taycan（蓝色）可以达到更高的充电功率。

但充电的关键在于整体的充电速度和续航体现出的充电效率，所以你就会看到从整体效率的角度来看，Model 3 要远好于 Taycan。

而其中的原因就是因为 Taycan 的这个 800V 架构还没有达到最优化。Taycan 在最初开发的阶段，那时候主流电动车还都是 400V 架构，或许你也记得当时保时捷也谈到过许多开发 800V 架构时的挑战，他们一定遇到过许多技术难题。
首先就是市面上还很少可以与 800V 高压配套的零部件，为了构建完整的 800V 架构，就需要从电池包、电池到整个系统上都需要得到优化，能够支撑起架构。如果将电压从 400V 变为 800V，整个驱动系统相关的部件都需要升级，而且为了满足产品的上市时间还要实现快速的开发周期。特别是要为电机提供电压的 1,200V 的逆变器，据说这部分也是经过很久才得到了解决。所以，我们看到 Taycan 虽然号称是 800V 架构，但在充电效率等方面却逊于 400V 的 Model 3，正是因为从整个系统的技术层还无法达到 800V 架构的最优水平。

那么我们为什么需要 800V 的技术呢？前面也已经说过了，如果想要在 10 分钟充电 80%，就需要大概 350kW 的充电功率。800V、350kW 会让不同电池容量的电池充电 80% 的充电效率都有所提高，50kWh 的电池大约需要 7 分钟、75kW 的电池是 10 分钟、100kW 的电池是 14 分。为了达到 350kW，我们看下图，构成 350V 的曲线只有在 800V、500A时才可以实现。而如果是 400V 的话只能达到 200kW，如果只有 200kW 的话则就无法实现 10 分钟充电 80% 了。因此我们就明白需要 800V 技术的意义了，就是为了达到 350kW 的充电功率。目前整体的技术方向也是在朝着这个方向发展。

另外电池包从 400V 升高到 800V 时，结构也会发生改变。就是需要改变并联、串联等方式来提高电压。我们来看一下，如果到 800V 系统的话，首先要改变的就是充电系统。就像前面提到过的那样，我们要首先更换到可以支持 350kW 的充电器，而且还要采用新的充电单元。另外，有时无法进行 800V 充电时，还要进行 400V 的充电，所以需要有相应 DC/DC 的支持。图片中黄色代表 400V 系统，红色为 800V 系统。其中必须要选择所有符合 800V 的部件。然后你看蓝色代表 LV（low voltage），这部分是支持类似信息娱乐系统等低压系统。这部分因为与 800V 或 400V 高压系统是不同的，所以中间只需要一个 DC/DC。

如果今后电动车主要分为 400V 与 800V 系统，那么 400V 系统可能将主要适用于经济型的小型车，而高端车型或性能车型则很可能率先搭载 800V 系统。另外这里面很重要一个零部件就是电机逆变器，我们已经能看到正在从 Si 基向着 SiC 或 GaN 基发展。现在的 400V 系统大部分还在采用 Si 基的 IGBT，如果采用宽禁带材料则会大大降低功率损耗，提高电动车续航等整体的效率（这部分我已经介绍过许多，不多说了，可以出门右转搜索一下）。

另外就是电池包冷却技术的部分，800V 系统将对冷却系统带来很大的挑战。800V 可能需要针对特定发热的位置进行针对性的热处理，这部分今后也是需要优化的部分。

另外，在 800V 系统中，电芯的技术如果无法支撑，也是在实际中无法达到 800V 的最佳性能的。在快充过程中电池发热的问题，在圆柱形电池、软包电池和方形电池中会略有差异。圆柱形电池会在圆形曲线内部收窄的区域发热。

软包电池的正极为铝、负极通常为铜。因为正极的热传导率较低，因此先会从正极发热，然后渐渐整体部分都会发热。

方形电池也类似，会先从正极发热。

800V 相比 400V 系统发热会更严重，如果超过一定温度限制就会出现严重的问题。首先电芯的内部会开始膨胀，甚至会燃烧。如下图，温度超过 50 度就会破坏 SEI 层，然后正负极就会发生短路，出现燃烧爆炸等现象。然后温度就会持续上升到 100 度、200 度，甚至 400 度。因此必须要从最初上升到 50 度之前就可以感知到，并掐断源头。

所以各家根据电芯的形状等，也采用着不同的冷却方式。一个是圆柱形电芯较多液体包裹电芯冷却的方式，另外像软包等多采用从电池底部冷却的方式。圆柱形电池会在电芯内部产生较多发热现象，所以像特斯拉采用的则是蛇形冷却带的方式接触到每一颗电芯（这部分也说过很多了，出门右转搜索以前文章）。

如果电池冷却系统的效果不理想，自然就会影响到电池的使用寿命。在 25 度的环境下，电池使用 15 年后能量会衰减到 80%。但如果经常进行快充，假设电池经常处于 40 度的工作环境下，那么能量会衰减到 65%。

上面是说到同一种电芯在不同的工作环境下会产生的不同效果。那么如果将性能不同的电池做一下比较，我们来看一下图片。在常温下可以实现 1,700 次循环的电池，如果长期在 45 度的工作环境，寿命将会降低到 1,300 次循环。我们观察一下另外一种配方的电池，同样在 45 度的环境下，衰减却没那么严重。因此，我们看到如果要能够支撑 800V 的架构，电芯技术也需要得到改善。

最近，很多家企业竞相宣称已具备了“百万英里电池”技术。但我们前面已经提到，如果长期进行快充，就会加快电量衰减的速度。所以快充和普通充电之间的某些充电模式今后可能是由电动车企业直接去干预的。随着电池寿命降低，如果快充的次数增多，就会更大地影响电池寿命。那么在车辆报废之前，如果想要维持较长一些的车辆使用寿命，企业可能会通过自能系统去部分限制快充。
当我们逐渐进入自动驾驶和车联网时代，在电池性能已经开始衰减的情况下如果还经常进行快充，电池寿命衰减的就会更快。对于这些部分，厂商在确认快充状态时，如果部分电池的性能已经衰减到一定程度了，就可能在消费者不知情的情况下去一定程度的限制使用快充。
在智能手机领域就发生过类似的案例，就是前几年的苹果电池门事件。2017 年下半年，苹果故意降低旧机型的电池性能，诱导消费者去更换新电池。

其实在电动车上，今后也可以通过软件更新来调节充电模式，而且还要保证百万英里的电池寿命。因此，进入到 800V 架构的快充时代，除了需要配套的系统技术升级外，还会更智能的充电模式的管理系统。