“ZF将于今年开始生产客户计划的第一批800伏碳化硅电力电子系统。”
“我们将在中国和欧洲大规模生产。”
最近,ZF发布了其800伏电力电子的最新消息。随着世界各地越来越多的汽车公司试图引入改进的车载电源系统来满足电动汽车更快的充电速度,800伏高压电力驱动系统已经成为一种新的高端需求。ZF通过早期进入、竞速应用和与半导体公司的合作已经掌握了这项技术。2021年,其800伏电力电子设备将在批量应用市场上发挥实力。
中国和欧洲的大规模生产
电力电子是电力传动系统的重要组成部分,其主要任务是转换电能。一直以来,ZF批量生产400伏电力电子产品。但同时也在开发更高电压的电力驱动系统,为其提供了新的核心技术。
根据对东北时代的了解,ZF目前正在引进几个800V项目投产。其中,它为中国原始设备制造商的许多型号提供800伏三合一电力驱动系统,包括电力电子设备。这个OEM很可能是吉利的跑车品牌莲花;为欧洲跑车制造商提供800伏电力电子系统。
它在800伏电力电子中采用了一种新的芯片技术:用碳化硅基功率器件代替硅基功率器件。与传统电动汽车中使用的硅(Si)技术相比,碳化硅(SiC)动力装置可以提高电池续航里程,改善其性能,缩短充电时间。
根据ZF发布的信息,与400V相比,800V SiC三合一电驱动系统将提高输出功率33%,减轻重量25%,峰值效率提高11%。
ZF在方程式赛车系列中首次使用碳化硅电力电子产品。作为文丘里电动赛车在法国文丘里和马欣达赛车的动力系统合作伙伴,ZF为车队提供整个传动系统,包括电机、变速箱和碳化硅动力电子系统。由此获得了碳化硅电驱动系统的应用经验。今天的中欧800V项目,体现了将上述经验融入到更广泛的开发和批量生产中,为以后乘用车的批量应用做准备。
电动高端,跑车和800V
ZF负责电力系统开发的伯特赫尔维格说:“显然,未来的高端电动车或电动跑车将采用800伏架构,400伏架构仍将是大众市场的标准。多年来,我们一直在大规模生产和提供400伏技术。今年,我们正准备生产800伏应用。”
为什么800V SiC电力电子的第一款适用车型选择了高端电动车或电动跑车?
观察近两年的新车策略,高端电动车普遍是车企展示超快充电和加速能力的绝佳窗口。比如保时捷
泰灿(参数|图片),奥迪
电子管GT(参数|图片),特斯拉
上面提到的3款(参数|图片)和吉利莲花都是以超快充电为卖点来吸引人们的眼球。
ximg01.dftoutiao.com/news/20210315/20210315115234_072fc09fb85ab51cfcc285569de63b23_6.jpeg">充电时间在电动汽车的易用性中起着重要的作用。如果要使电动汽车在更长的距离上变得可持续发展,则电池必须能够在一小时内达到几乎充满电的容量。快速充电的基本问题是较高电流产生的热量。这要求电缆设计得更粗或冷却装置更优,将增加车辆的重量和充电基础设施的复杂性。因此,最佳解决方案是开发一种新的车载电源架构,从一开始就旨在实现更高的性能。
欧洲车企、特斯拉推崇的350kW超快充电网,采用的是一种新的车载电源系统。为了确保在直流充电过程中将功率损耗降到最低,充电电压应与电池电压匹配,整个推进系统的电压也应相互匹配。从这个意义上讲,800V功率电子会越来越成为高性能电动汽车的标准。
此中代表,保时捷Taycan,配置了完整的800V电力传动系统,电池系统、包括电驱动、电力电子、充电系统的电动力总成等都匹配800V电压。
另外,高端车和跑车的售价偏高,只有它们才能分出成本来试用价格居高不下的碳化硅器件。
此时,可能会有人提出反驳:现代
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IONIQ(参数|图片) 5(在英国起价为45,000英镑)和起亚EV6将推出采用800V电压系统的量产车型。这是现代汽车的一种尝试。但正如Hellwig所言,IONIQ 5之类的车型仍然是例外,而非常态。Taycan、奥迪e-tron GT可能才是常态。
背后半导体公司身影不断
在采埃孚开发、应用400V和800V电驱动系统的道路上,出现了许多半导体公司的身影,罗姆、科锐(Cree)、丹佛斯硅动力(Danfoss Silicon Power)、VisIC Technologies。
2019年4月份,采埃孚首次采用SiC技术的电驱动系统已经用于法国文图瑞Venturi的电动赛车,其SiC功率模块来自罗姆。逆变器采用了SiC MOS和SiC SBD组成的全SiC模块。与传统逆变器相比,它的输出功率提升到220kw,重量降低6kg,尺寸减少43%。
2019年11月,采埃孚先后与科锐、丹佛斯达成合作。
通过与科锐的战略合作,采埃孚希望开发出高效率电传动设备,计划在2022年之前在市场上正式推出SiC电动化动力系统。
采埃孚与丹佛斯的合作设计硅和碳化硅,是合作关系的进一步延续。丹佛斯不仅向采埃孚提供400V标准产品,而且双方开始共同开发用于大批量生产项目的800V碳化硅电源模块。

甚至,丹佛斯的电源模块还可以使用采埃孚与科锐宣布的合作中开发的电源芯片。
2020年5月,采埃孚与以色列VisIC Technologies达成合作,开发基于GaN半导体技术的EV逆变器,重点应用部件将是覆盖电动汽车绝大部分市场的400V传动系统。
类似的合作频繁地出现在电驱动供应商、整车厂和半导体公司之间,在上游掀起一场场技术的争夺战。






