800V充电桩“充电基础知识”
本文主要讨论800V的一些初步要求充电桩首先我们来了解一下充电的原理：当充电桩连接到汽车端时，充电桩会提供（1）低压辅助直流电给汽车端，以激活电动汽车内置的BMS（电池管理系统），激活后，（2）将汽车端与桩端连接，交换汽车端最大充电需求功率、桩端最大输出功率等基本充电参数，双方正确匹配后，汽车端的BMS（电池管理系统）会将电量需求信息发送给电动汽车充电站，以及电动汽车充电桩会根据这些信息调整自身的输出电压和电流，正式开始给车辆充电，这就是充电连接，我们需要先熟悉它。
800V充电：“提升电压或电流”
理论上，如果我们想提供充电功率来缩短充电时间，通常有两种方法：要么加大电池，要么提高电压；根据W=Pt，如果充电功率增加一倍，充电时间自然会减半；根据P=UI，如果电压或电流增加一倍，就可以使充电功率增加一倍，这个已经反复提到，算是常识了。
如果电流更大，就会存在两个问题，电流越大，需要电流的电缆就越大越笨重，这会增加线径和重量，增加成本，也不方便人员操作；另外，根据Q=I²Rt可知，电流越大，功率损耗也就越大，而这些损耗又会以热量的形式体现出来，这也会增加热管理的压力，所以毫无疑问，通过不断加大电流来提高充电功率是不可取的，无论是充电还是车载驱动系统。
与大电流快充相比，高压快速充电发热量更小，损耗更低，而且几乎主流车企都采取了提高电压的路线，在高压快充的情况下，理论上可以将充电时间缩短50%，电压的提高也能轻松将充电功率从120KW提升到480KW。
800V充电：“电压和电流对应的热效应”
但是不管是提高电压还是提高电流，首先随着你充电功率的增大，你的发热是会出现的，但是提高电压和提高电流的热表现形式是不一样的。不过相比之下，前者是比较好的。
提高电压的方法由于电流通过导体时遇到的阻力小，所需电缆尺寸减小，需要散发的热量也少，而在提高电流的同时，载流截面积的增加导致电缆外径更大，电缆重量也更大，而且热量会随着充电时间的延长而慢慢增加，隐蔽性更强，对电池的风险更大。
800V充电：“充电桩面临的一些直接挑战”
800V快充在桩端也有一些不同的要求：
如果从物理角度来说，随着电压的提高，相关器件的设计尺寸必然会增加，例如按照IEC60664的污染等级为2，绝缘材料组间距为1，高压器件的间距需要从2mm增加到4mm，同样的绝缘电阻要求也会增加，爬电距离和绝缘要求差不多都要翻倍，这些在设计上相对于以前的电压系统设计来说都需要重新设计，包括接插件、铜排、连接器等等。另外，电压的提高也会导致对灭弧的要求更高，需要增加一些器件的要求比如保险丝、开关盒、接插件等等，这些同样适用于汽车的设计，在后续的文章中会提到。
高压800V充电系统需要增加前文提到的外部主动液冷系统，而传统的风冷无论是主动还是被动冷却都无法满足要求，而且充电系统热管理电动汽车充电站枪线到车端的温度也比以前高，如何从器件级、系统级降低和控制系统这部分的温度是未来各个公司需要改进和解决的点；另外这部分的发热不仅仅是过充带来的热量，还有高频功率器件带来的热量，所以如何做到实时监控和稳定、有效、安全的带走热量非常重要，这不仅需要材料上的突破，还需要系统性的检测，比如对充电温度的实时有效监控。
目前，输出电压直流充电桩市面上的DCDC基本都是400V，无法直接给800V的动力电池充电，所以需要另外加一个升压DCDC产品，将400V电压升压到800V，再给电池充电，这就需要更大的功率和高频的开关，而采用碳化硅替代传统IGBT的模块是目前的主流选择，虽然碳化硅模块可以提高充电桩的输出功率，降低损耗，但是成本也高出很多，对EMC的要求也更高。
总结一下。基本上电压的提升会需要在系统级和器件级进行提升，包括热管理系统、充电保护系统等等，器件级则包括一些磁性器件和功率器件的改进。
发布时间：2025年7月30日
