純電動汽車的接受程度很大程度取決于其續(xù)航里程與充電的便利性，800V甚至1000V的系統(tǒng)通過提升系統(tǒng)電壓與電流，使得充電功率大大增加，從而縮短充電時間。對于在家或公司沒法充電，沒有固定充電位的車主來說，超級快充帶來很大的方便性，而充電時間的減少也可以減少車主里程的焦慮，提高車輛的使用率，對電動汽車的市場推廣起到很大幫助。

1、1000V快充下電池容量的選擇

下面這個圖顯示了在不同功率充電的情況下城際間行駛，內(nèi)燃機車與純電動車輛的使用時間，對續(xù)航里程為300英里的BEV與內(nèi)燃機車對比，在圖示的條件下，行駛525英里，兩者的總時間僅相差8分鐘，因此在超級快充條件下，BEV在便利上可以說與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車無太大差距了。

圖片來源：Enabling Fast Charging: A Technology Gap Assessment

但也可以從另外的方面考慮，即便是單體一致的情況下，快充功率與電池容量之間其實并非直線相關(guān)的，同時整車能耗也會升高，而電池容量大也意味著成本會上升，因此在綜合使用場景、電池成本及經(jīng)濟性方面考慮，選擇合適的電池系統(tǒng)而非最大化的電池系統(tǒng)是要重點思考的問題。

2、1000V快充下電氣架構(gòu)的研發(fā)

1000V系統(tǒng)由于電壓的升高，線纜線經(jīng)相應可以得以降低，同時充放電倍率的提升也可以提高車輛的動力性能及再生制動使用率，但相較于現(xiàn)存成熟的400V系統(tǒng)來說，電氣架構(gòu)設(shè)計也帶來新的挑戰(zhàn)。

首先，電氣架構(gòu)上，1000V級別的功率電子部件雖然在工業(yè)上有所應用，但真正達到車用級別的還不多，尤其是在前期，在架構(gòu)設(shè)計時，整個架構(gòu)采用成熟的400V系統(tǒng)與1000V系統(tǒng)融合的方案，還是重新開發(fā)整車1000V系統(tǒng)，值得我們從經(jīng)濟與技術(shù)上進行思考。

其次，電氣安全上，電壓提升會絕緣及爬電距離要求更高，這時對高壓安全的保護要進行相應的加強，對高壓電氣部件的體積、重量及成本會也會帶來影響。

再者，電池系統(tǒng)上，電壓升高意味著串聯(lián)的個數(shù)更多，大電流充放電則對電芯提出很高的要求，兩者對電池的管理與均衡帶來新的挑戰(zhàn)，電壓電流也對SOC預測產(chǎn)生影響，對傳感器的要求也會更加嚴格。

3、1000V快充下電力電子系統(tǒng)的影響

1000V級別的電力電子部件應考慮接插件及功率部件的耐壓條件，在現(xiàn)存的功率電子部件，如Inverter，內(nèi)部的薄膜電容及系統(tǒng)驅(qū)動控制、電流傳感器等均需要使用高絕緣要求的部件。

高電壓對電機的設(shè)計在電機絕緣、繞組及電磁設(shè)計方面也有影響，高電壓使得電機的功率密度得以提升，基速也可以更高，但是由于絕緣材料的影響等可能會使得其熱管理性能變差，為提升其熱管理性能又反過來影響其功率密度。

1000V超級快充電氣架構(gòu)下，整車的熱管理系統(tǒng)將帶來新的挑戰(zhàn)，對相關(guān)的材料、結(jié)構(gòu)及熱管理系統(tǒng)等可靠性的研究將非常有必要，熱管理性能將直接影響整車及功率部件的可靠性及安全性。

4、1000V快充下充電安全及網(wǎng)絡(luò)安全的影響

由于1000V超級快充主要使用直流充電，這樣，車輛與EVSE之間的通信成為網(wǎng)絡(luò)安全的一個節(jié)點，黑客可以通過車樁充電過程中或者模擬相關(guān)行為，對車或樁進行攻擊，從而影響基礎(chǔ)設(shè)施及整車的網(wǎng)絡(luò)安全，因此，在充電的實用性與安全性上，在進行整車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及兩者交互通信的設(shè)計時，應在滿足其正常充電功能的基礎(chǔ)上，保證網(wǎng)絡(luò)安全。

小結(jié)：

車輛的使用場景在整車設(shè)計時應充分考慮，這對整車電池系統(tǒng)的選型至關(guān)重要。在綜合考慮對于車輛設(shè)計工況等的條件下，對整車系統(tǒng)電氣架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行設(shè)計，同時對功率電子器件的體積、重量及零部件的成本等進行考慮。

當然，1000V的系統(tǒng)開發(fā)牽涉到電氣架構(gòu)、電池、電機電控和基礎(chǔ)設(shè)施等整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，雖然不能一蹴而就，但最終實現(xiàn)起來，我還是比較期待和看好的。

參考資料：Enabling Fast Charging: A Technology Gap Assessment

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