劉師傅是一名北京電動出租車司機。他的車冬季得一天三充，夏天得充兩回電。為此，他的后備箱里常備著一套折疊桌椅，以便在每次去充電的時候，去一個遠離充電樁的地方待一會兒。

“看新聞?wù)f，我們這款車?yán)铣鍪聝海€都是在充電的時候炸的。怕了，躲遠點。”劉師傅說道。

這并不是劉師傅多慮。據(jù)國家應(yīng)急管理部消防救援局的最新數(shù)據(jù)顯示，2022年第一季度，國內(nèi)接報的新能源汽車火災(zāi)共計有640起，同比上升32%。平均下來，中國每天發(fā)生超過7例的新能源汽車火災(zāi)。

與燃油車經(jīng)常在行駛中起火不同，純電動車與充電相關(guān)的自燃情況較為常見。我們在新聞里也總能看到，在充電站燒得火花四濺的電動車。究其本質(zhì)，目前大部分充電樁，都在通過提高電流來實現(xiàn)大功率充電。

但電流越大，電纜發(fā)熱量也越大。這對工作溫度極為敏感的電池來說，是一個極為危險的因素。

一個有意思的現(xiàn)象是，大家并不在乎是什么原因?qū)е碌能囕v自燃，只會怪罪車企的電池技術(shù)不成熟和不安全。事實上，解決自燃問題，并非只靠改進動力電池就萬事大吉。高壓平臺和大功率快充技術(shù)的同步發(fā)展，才能盡快根治電動車自燃的“老毛病”。

有一個誤區(qū)是，造電動車只要做好電池就行了。

對消費者來說，續(xù)航當(dāng)然是越多越好。于是，車企們就開啟了續(xù)航里程“內(nèi)卷”，導(dǎo)致新推出的電動車?yán)m(xù)航參數(shù)越堆越高。在進入工信部名錄的新車中，2019年有6款續(xù)航里程超過600公里，而到2021年就有了58款。

截止虎嗅發(fā)稿，2022年的前四批名單里，就已經(jīng)有37款新車?yán)m(xù)航里程超過600公里。

當(dāng)續(xù)航里程變長了之后，消費者又發(fā)現(xiàn)充電太慢了。以2020年熱銷的部分純電動車型為例，其直流快充的理論平均充電倍率約為1C（即1小時可充滿100%SOC），完成30%-80%SOC需30min，NEDC續(xù)航里程約為227km。如果出現(xiàn)低溫、電量過低、分流等情況時，充電時間甚至要到2個小時。

這也就是為什么，高速充電站逢年過節(jié)就會出現(xiàn)“排長隊”乃至“打架搶位”的情況。這并不是因為電動車?yán)m(xù)航不夠，而是因為充電太慢，致使每輛車占用充電槍的時間過長，“翻臺率低”。

因此，一部分車企開始琢磨加大充電功率以實現(xiàn)快速充電。根據(jù)初中物理學(xué)過的功率、電壓、電流關(guān)系公式P=U·I，其他條件保持不變，充電的電壓或電流其中任一提高，即可提高充電效率。

第一種流派，是“大電流”快充。

特斯拉就是“代表選手”，其中特斯拉V3超充樁能在400V電壓的條件下達到250kW的峰值充電功率，15分鐘可補充Model 3約250公里續(xù)航所需電量。但充電電流的加大，意味著更多的發(fā)熱量、更粗更重的線束等等，這對車輛和充電樁都是挑戰(zhàn)。

就拿散發(fā)的熱量來說，根據(jù)焦耳定律Q=I?·R·t，當(dāng)通電時間與電阻不變時，熱量與電流的二次方成正比。所以，大電流快充勢必會在充電過程中產(chǎn)生巨大的熱量。這既考驗車輛的熱管理系統(tǒng)，也對充電樁的運營商和制造商也是不小的難題。

因此，目前也只有在橫向和垂直兩個方向高度整合的特斯拉，才把這條路走通。

再說線束，也是極大的問題。對于電動車來說，要承受大電流就必須靠高壓線束。然而，高壓線束的橫截面會很大，這就會導(dǎo)致線束剛度強且難以彎曲。這不僅在車內(nèi)難以布局，而且可能在碰撞后刺入駕駛艙，增加安全風(fēng)險。

更要命的是，大功率充電樁的充電槍和線纜通常又重又粗，對力氣比較小的女車主非常不友好。值得關(guān)注的是，特斯拉V3超充樁峰值工作電流超過600A，但它采用了采用液冷散熱設(shè)計，減輕了充電線的橫截面積和重量。

然而，并不是每家號稱能實現(xiàn)“快充”的車企，都能像特斯拉一樣做好熱管理，因此自燃的隱患也就因此埋下。

要知道，當(dāng)充電樁輸出鋰電池難以承受的大電流時，在電池內(nèi)部過快流動的鋰離子會在負(fù)極表面形成像樹枝一樣的枝晶。這些枝晶像針尖一樣又細(xì)又硬，一旦生長到一定長度，就會戳破隔膜誘發(fā)內(nèi)短路，從而發(fā)熱引發(fā)自燃。

枝晶穿透現(xiàn)象

第二種流派，是相對來說更安全的高壓快充。

以保時捷為例，該公司將電壓平臺從400V提高至800V后，實現(xiàn)300kW充電功率，可以在22.5分鐘內(nèi)把Taycan Turbo S容量93.4kWh的動力電池從5%充至80%，提供300公里的續(xù)航能力。同時，保時捷高壓線束的截面積僅為400V架構(gòu)下的二分之一，線束減重4kg。

根據(jù)焦耳定律可知，熱量只跟電流、通電時間、電阻有關(guān)。而當(dāng)電壓翻倍之后，理論上電流即便是減半，仍可以達到同樣的功率。這也就意味著，快充時所產(chǎn)生的熱量大大減小，從而不會對嬌貴的

動力電池帶來過熱、不穩(wěn)定等安全隱患。

在保證安全的基礎(chǔ)上，高壓快充的效率提升空間也會更大一些。作為對比，400V平臺的充電功率到了200kW時就接近系統(tǒng)設(shè)計的極限，而800V高壓系統(tǒng)可以將極限突破到400kW。

理論上來說，一臺電池容量為100kWh的純電動汽車，從20%充電到80%，僅需9分鐘，基本等于傳統(tǒng)燃油車加油的時間，完全消除充電時間焦慮。

雖然優(yōu)點頗多，但目前能把高壓平臺大規(guī)模量產(chǎn)的還只有保時捷Taycan一款車。最接近大規(guī)模量產(chǎn)的，可能就是搭配華為高壓三電平臺、支持800V高壓快充的極狐阿爾法S 華為Hi版，在今年5月剛宣布上市。

此外，現(xiàn)代Ioniq5也支持800V高壓平臺，或于今年引入國內(nèi)投產(chǎn)。還有，今年8月即將發(fā)布的小鵬G9，基于800V高壓平臺，可以實現(xiàn)充電5分鐘、續(xù)航200公里。

與激光雷達、固態(tài)電池等前沿技術(shù)類似，高壓平臺也面臨著“雷聲大雨點小”的尷尬處境。大家就連被“卡脖子”的原因也幾近相同——材料。

要知道，從400V平臺切換為800V平臺架構(gòu)，需要對電氣系統(tǒng)零部件重新驗證，尤其是功率器件的要求更高。目前市面上幾乎所有的車型上，車規(guī)級的功率半導(dǎo)體都是硅基IGBT。但如果要推800V以上高壓平臺，那就必須切換為碳化硅材料，原因有以下幾個。

第一，碳化硅的耐高壓能力更強。

在450V直流母線電壓下，IGBT模塊承受的最大電壓為650V左右。在800V以上直流母線電壓下，功率器件耐壓需要提高到1200V以上。雖然英飛凌、富士等廠家都推出了1200V耐壓的車規(guī)級IGBT，但因為成本較高并未實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。相比之下，碳化硅器件天然就耐壓高。目前，碳化硅MOSFET目前量產(chǎn)產(chǎn)品的耐壓可達3300V。

第二，碳化硅的能量損耗更低。

碳化硅在導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗表現(xiàn)方面優(yōu)于 IGBT。在400V母線電壓下，應(yīng)用1200V碳化硅模塊的整車損耗較750V的IGBT降低6.9%；若電壓升至800V，整車損耗將進一步降低7.6%。最終，碳化硅上車以后的效果不僅是充電快，而且能耗也會相應(yīng)降低，反過來提升續(xù)航里程。

第三，是抗高溫。

在高電壓快充方案下，盡管在相同充電功率情況下電流增加幅度較大電流方案要小，但大功率快充需要電壓、電流同增。這導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱量增加，對功率器件抗高溫能力也提出了更高要求。碳化硅理論上能夠在遠超175℃高溫的正常工作，降低了對熱管理系統(tǒng)的要求，提升了可靠性和安全性。

相比傳統(tǒng)的硅基材料，碳化硅材料的高壓性能極為突出，但初期成本較高。

因為大三電（電池、電機、電控）、小三電（OBC、PDU、DCDC）等部件都要能在800V甚至 1000V的電壓下正常工作。所以，別看只是電壓的提升，整個產(chǎn)業(yè)鏈也要隨之調(diào)整。

從400V平臺升至800V平臺，其中部件成本是原來的2-3倍，系統(tǒng)總成本增加10%-20%。但考慮到當(dāng)下動力電池的原材料價格上漲迅猛，堆電池容量的方法難以維系。那么在這種情況下，同樣是增加成本，把錢花在高壓平臺上的收益顯然是更大的。

碳化硅雖好，但產(chǎn)業(yè)鏈的話語權(quán)仍不在我們手里。

目前，全球碳化硅產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)了美國、歐洲、日本三足鼎立的態(tài)勢。美國仍然獨大，占據(jù)全球碳化硅產(chǎn)量的70%-80%，代表公司是科銳；歐洲擁有完整的碳化硅襯底、外延、器件以及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，代表公司是英飛凌、意法半導(dǎo)體等；日本則在設(shè)備和模塊開發(fā)方面處于領(lǐng)先，以羅姆半導(dǎo)體、三菱電機、富士電機為代表。

這些巨頭們，都在不斷通過擴大產(chǎn)能、合作結(jié)盟或兼收并購等方式在碳化硅市場跑馬圈地、加速布局。相比之下，中國的碳化硅產(chǎn)業(yè)稍顯貧弱，在技術(shù)領(lǐng)先度、市場份額占比等方面都較為落后。

即便是材料的難關(guān)攻克了，高壓快充仍需要面臨基建的現(xiàn)實問題。

因為，目前市面上幾乎所有的充電樁，都不能適配800V高壓平臺。這也就意味著，你買了一臺800V架構(gòu)的電動車，但實際充電速度達不到宣傳預(yù)期。

保時捷Taycan的各個電壓系統(tǒng)部分

以保時捷為例，Taycan上額外搭載一臺直流車載充電機，首先將400V充電樁輸出的充電電壓升壓至800V后，再對電池進行充電。類似的方式，還比亞迪在e平臺 3.0上，引入了首創(chuàng)的“利用電機電控的電路拓?fù)浔蒙潆姌峨妷?rdquo;的思路。通過這種方式，來實現(xiàn)充電5分鐘，最大續(xù)航150公里。

當(dāng)然，這種利用車載部件支持800V，即電驅(qū)升壓兼容400V直流樁的方案，在當(dāng)下公共充電資源緊張的階段，未嘗不是一種解決續(xù)航里程焦慮的好辦法。但未來，想要真正發(fā)揮800V平臺的全部實力，自建超級高壓充電樁就是必然的選擇。

但是，車企絕對不能寄希望于國家電網(wǎng)去幫你建樁。因為以現(xiàn)階段的目標(biāo)來看，國家的目標(biāo)是普及充電網(wǎng)絡(luò)，而不是向上探索。連最基本的覆蓋率和車樁比數(shù)據(jù)都沒達標(biāo)，談何充電速度呢？所以，高壓快充這事，只有車企自己來干——自主研發(fā)高壓平臺，自主建高壓充電樁，才是唯一的出路。

以后，如果你要買純電動車，一定要多考慮這個問題——“該品牌是否有自建充電網(wǎng)絡(luò)？”

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的电动车自燃 你别上来就怪电池的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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