电压和电流引物

在设计电动汽车动力系统时，电压和电流是两个主要变量，其中（对于相同功率）其中一个变量越多意味着另一个变量越少。最终目标是建立一个平衡两者的系统，同时将能量损失降至最低。

这种电路可以与液压回路进行比较，其中水流量等于电流，泵压力等于电压，管道直径与电缆尺寸相关。将流体泵入电路中，产生的压力相当于电压。在液压回路中，更强大的泵可以增加水压。DC/DC转换器可以实现类似的电压增加，尽管具有更高电压的电池组会带来额外的优势。

这涵盖了能量输送的基础知识。看看充电水平，这些很大程度上取决于最大充电器输出。通过提高电流水平可以提高充电速度，但这会在充电器和电缆中产生相当多的热量（以及相关的能量损失）。因此，目标是提高电压输出并降低电流，以减少充电时间。800V系统可以接受比400V同等电压高得多的电压。

更高的电压还有其他好处。高压架构可以在不增加电流的情况下向驱动电机提供更多功率。较低的电流水平意味着线束中可以使用更轻的电缆，从而显着减轻重量并节省成本。减少热量积聚还有助于延长电池寿命并提高其他系统组件的寿命。

乘用车800V

使用800V电气系统的乘用车车型包括保时捷Taycan/奥迪e-Tron GT近亲。还有类似的现代Ionic 5、Ionic 6和起亚EV6。这些型号的散热效率如此之高，与采用400V系统的汽车不同，它们可以执行重复的高功率站立启动，而不会对系统产生不利影响。

但也许最重要的（至少从用例的角度来看）是更高电压/更低电流的电气系统可以接受更高千瓦的充电率，从而显着缩短充电时间。

例如，现代和起亚车型（均使用相同的动力系统）的充电功率可达235kW。保时捷/奥迪将其功率提高至270kW。这些数字支持大大缩短充电时间。保时捷/奥迪电池可在22分钟内从5%充电至80%；使用较小的电池组，现代/起亚车型只需18分钟即可从10%充至80%。

相比之下，2021款雷克萨斯UX 300e只能提供50kW的最大直流充电率。毫不奇怪，这提供了相对较慢的充电速度。随着越来越多提供800V系统支持的更高输出的充电点上线，接受更高充电率的能力有效地保证了这些型号的未来发展。

还应该指出的是，随着购车者对电动汽车越来越熟悉，最大充电率将成为车辆选择的关键决定因素——就像任何其他电动机器一样。那些最高收费率较低的人可能会遭受急剧贬值。

包括Stellantis、丰田、通用汽车和沃尔沃子品牌Polestar在内的一系列其他原始设备制造商（OEM）目前正在为其下一代电动汽车考虑800V技术。特斯拉也是如此，据报道，该公司将在即将推出的Cybertruck上使用其首个800V系统。虽然这将缩短充电时间，但人们怀疑材料需求的减少可能有助于提高车辆的利润率。

Tesla的V4增压器最大输出功率为350kW。虽然具体数字很难追踪，但 Cybertruck 预计能够“充分利用”该动力输出。Cybertruck的800V技术最终是否会移植到使用400V架构的特斯拉乘用车上，还有待观察。

使用800V系统的CV

乘用车车型并不是800V架构开始出现的唯一车辆。在这样的案例中，梅赛德斯-奔驰透露将在其新型eActros600重型卡车中使用高功率系统。

与eActros 300和400一样，“600”指的是板载电池的总存储容量。磷酸铁锂（是铁，而不是离子）电池组的总容量为621kWh。eActros 600使用带有两个集成电机的刚性电动轴，预计单次充电续航里程约为500公里。

充电将在大约400kW的功率下完成，尽管有报告称eActros 600可以支持高达1 MW（是的，那就是1,000kW）的输送系统。OEM表示，利用这种巨大的充电容量，800V系统将在“远低于30分钟”的时间内充电20%至80%。

eActros600的组装预计将于2024年中期左右在德国沃斯的梅赛德斯-奔驰工厂开始。“前箱”是容纳电动车型控制单元和高压部件的模块，将从曼海姆工厂交付，而电动车轴将来自卡塞尔工厂。

虽然我们已经了解了特斯拉以及该公司如何在其Cybertruck上使用800V系统，但值得注意的是，该OEM更进一步推出了其电池电动 Semi 商用车并安装了1000V动力系统。

与800V系统一样，其目的是从电池组中获得最佳续航里程性能；特斯拉尚未公布具体数字，但怀疑Semi的车载电池容量在850至1000 kWh之间。客户报告称，满载卡车的电量达到1.7千瓦时/英里。

此外，1000V架构可以从卡车的三电机设置中获得最佳性能/经济性。借用 Model S和Model X的格纹变体，在6x2 Semi上，一个轴上有两个电机以支持加速事件，另一个轴上有一个电机用于高速公路/巡航模式。稍后可能会增加四电机型号，以进一步提高效率。

非公路高压

随着乘用车和商用车开始认识到800V（及更高电压）系统的优势，此类高压电气系统在非公路领域是否有未来？

在Bauma 2019上，利勃海尔推出了R9200E电动矿用挖掘机。这台重210吨的机器需要6000V为其系统供电——非常令人印象深刻。但在移动时，传输电流的大量系绳电缆对于大多数较小的移动应用来说是不可行的。

动力总成和能源情报提供商KGP Auto的高级顾问 James Dorling解释道：“大型机器在高负载运行期间会为每一盎司额外的能量而苦苦挣扎。虽然（对于大型机器）更快的充电和适度提高效率可能是有益的，但趋势仍然是高容量电池。”

因此，800V系统是否有机会在更传统的反铲挖掘机和拖拉机上使用？

CNHIndustrial电气化产品组合管理主管Mario de Amicis 表示，800V系统为非公路和农业平台提供了独特的优势；需要多种系统来满足当前由25至500马力内燃机驱动的产品组合的机器。

“800V统将通过实现更快的充电时间、更高的工作范围和更长的机器可用性来转化为更好的客户体验”他指出。

“除了在汽车市场上看到的优势外，农业设备还为机具提供动力。在较高的电压范围内，向电子设备的电力传输支持更高的电力传输、更好的能源管理和更高的效率。”

但是，正如德阿米西斯指出的那样，这也带来了一些相关的挑战，这些挑战已经在汽车行业得到了解决。

“800V系统面临着供应商基础有限、安全要求更高和组件成本更高的挑战。但随着汽车领域的发展，情况可能会变得更加有利——在我看来，800V将在不久的将来成为农业行业的标准。”

技术采用

与氢动力系统一样，800V动力系统在任何应用（公路或非公路）中的广泛采用将受到相关零件可用性的限制。与仍然很少见的H2加油机一样，能够提供充电水平以利用 800 V 架构的充电器数量仍然有限。

但至少在一种情况下，技术采用的速度似乎让主要OEM感到惊讶。

由于零件供应和成本问题，保时捷和奥迪的所有者大众汽车公司选择不在其自己的电动车型系列中推出为Taycan和e-Tron GT重新开发的800V架构。但凭借800V系统，现代Ionic 5的潜在充电性能是大众ID4的两倍，而两种型号的零售价格大致相同。

也许大众汽车没有意识到其他汽车制造商采用800V技术的速度有多快。但其限制成本并为其高端品牌保留此类技术的尝试可能会对大众自有电动汽车车型的市场表现产生持久影响。