1. La ansiedad por la reposición de energía limita el proceso de electrificación
A medida que la industria de vehículos eléctricos acelera su desarrollo, la aceptación de los usuarios hacia los vehículos eléctricos sigue aumentando, pero los problemas de carga siguen siendo el factor principal que afecta la compra de vehículos eléctricos por parte de los usuarios. Los usuarios tienen una fuerte demanda de reposición rápida de energía, pero el tiempo promedio de carga de los vehículos eléctricos es generalmente largo, y el número de pilas de carga rápida de corriente continua que satisfacen las necesidades de carga rápida es insuficiente, lo que no puede satisfacer las necesidades de reposición rápida de energía de los usuarios. Durante períodos de viaje pico como las vacaciones, el problema de "carga lenta e inconveniente" de los vehículos eléctricos se ha vuelto más prominente, afectando en gran medida el entusiasmo de los usuarios por comprar autos. El problema de la reposición de energía se ha convertido en un factor clave que limita la mejora continua de la tasa de penetración de los vehículos de energía nueva. En la ruta tecnológica de reposición de energía, el intercambio de baterías y la carga rápida pueden teóricamente resolver el problema de la reposición rápida de energía en 10 minutos, pero el intercambio de baterías no se ha convertido en el método principal de reposición rápida de energía debido al pequeño número de intercambios de baterías, el largo tiempo de espera para los propietarios de automóviles y la falta de estándares consistentes. El núcleo de la carga rápida es aumentar la potencia de carga de todo el vehículo. Para aumentar la potencia de carga de todo el vehículo, los medios técnicos son aumentar la corriente de carga o aumentar el voltaje de carga. Aumentar la corriente de carga significa arneses de cableado más gruesos y pesados, más generación de calor y más cuellos de botella de equipos auxiliares. La alta tensión tiene ventajas de mayor flexibilidad de diseño y una amplia gama de carga rápida. La conversión de la plataforma de voltaje de 400V a 800V se ha convertido en la tendencia principal. El rango de voltaje del sistema eléctrico de alta tensión actual de los vehículos de energía nueva de corriente principal es generalmente de 230V-450V, tomando el valor medio de 400V, que generalmente se denomina sistema de 400V; y con la aplicación de la carga rápida, el rango de voltaje del sistema eléctrico de alta tensión del vehículo alcanza 550-930V, tomando el valor medio de 800V, que puede denominarse generalmente como un sistema de 800V.
2. La arquitectura de la plataforma de voltaje del vehículo completo se está moviendo hacia 1000V/500A
En la etapa inicial de la promoción de vehículos eléctricos, los consumidores no prestaban mucha atención a la velocidad de carga de los vehículos eléctricos. La principal forma de reposición de energía de los vehículos eléctricos era la carga lenta, y el voltaje/corriente de carga de corriente continua generalmente estaba por debajo de 350V/125A. Con el rápido aumento en el número de vehículos eléctricos y el continuo aumento en la capacidad de la batería, la eficiencia original de reposición de energía ya no puede satisfacer las necesidades de los usuarios. Los estándares relevantes aumentan la corriente de la interfaz de carga de corriente continua desde los 125A originales hasta el límite superior de 250A para satisfacer el aumento en la potencia de carga provocado por el aumento en la capacidad de la batería. Posteriormente, las empresas automotrices principalmente lograron la carga rápida basada en una corriente de 250A mejorando la plataforma de voltaje del vehículo. La plataforma de voltaje ha evolucionado gradualmente de 350V a 450V y 750V, logrando una tasa de carga de 1-2C. Con la aplicación gradual y profunda de dispositivos de potencia SiC, la plataforma de voltaje de aproximadamente 950V ha sido puesta gradualmente en la agenda por las empresas automotrices y se convertirá en una tendencia importante en los próximos 3-5 años. La pila de carga rápida de alta tensión de 950V/500A puede alcanzar una potencia de carga de 480kW, logrando una reposición rápida de energía en unos 5 minutos, realmente realizando que "la carga sea tan rápida como el repostaje".
3. Se espera que la tasa de penetración de ventas de modelos de 800V en China alcance el 50% para finales de 2026
Debido al límite superior de la tensión de ruptura de IGBT de 750V y problemas de costos, la tasa de carga actual de los modelos principales es <2C. Las principales empresas automotrices han desplegado modelos de carga rápida de alta tensión para la competencia diferenciada. En 2019, Porsche lanzó el primer modelo de 800V del mundo, el Taycan. En 2020, BYD adoptó una arquitectura de 800V. Tesla también reveló en abril de 2022 que desarrollará una arquitectura eléctrica de alta tensión de 800V en el futuro. A corto plazo, los modelos de gama alta lograrán una competencia diferenciada de 800V, y a largo plazo, la arquitectura de 800V de los modelos de gama media y baja también se actualizará. Según el plan, la producción en masa comenzará en 2022, y los modelos de gama alta que cumplan con la carga rápida de alta tensión de 3C y superior se lanzarán de manera intensiva en 2023. En 2025, los modelos principales admitirán todos la carga rápida de alta tensión.
4. La construcción de pilas de supercarga necesita ser acelerada urgentemente
Si se desea lograr la experiencia de "carga como repostaje", tomando un paquete de baterías de 75kWh como ejemplo, el tiempo de carga se reduce de 1h a menos de 5min, y se requiere que la potencia de carga de un solo conector se incremente de 60kW a más de 450kW. Actualmente, hay muy pocas pilas de carga existentes que pueden satisfacer la supercarga. En términos de voltaje, solo el 24% de las pilas de carga de alta tensión que cumplen con ≥950V, y solo el 5% de las pilas de carga con potencia superior a 150kW.
