充电效率终于赶上加油，技术解析小鹏S4超充，或将埋葬燃油车？

无论燃油车还是电动车，都存在一个补能的问题。但一聊起电动车的补能，相信大多数人首先浮现在脑海中就会是充电桩的模样。从行为习惯上，充电桩的补能模式，是最接近燃油车插油枪的动作场景。而且充电桩也是目前应用最广泛的，新能源车的补能途径。但是珠玉在前，燃油车加油5分钟，续航数百公里的锚定效应，深深的烙印在每个驾驶员的心中。而电动车伴随动力电池容量的逐渐增加，虽然单次续航里程丝毫不逊燃油车了，但就算排除需要一晚上的慢充，动辄需要半个小时左右的快充（充至80%），显然也与燃油车的补能效率相去甚远。那么进一步提升快充的效率，是解决电动车补能的良方吗？借着小鹏S4超快充发布的契机，我们也来聊一聊其中涉及哪些技术升级，以及应用前景。

首先，小鹏S4超快充是一个怎样的效率水平呢？据官方披露的数据，该充电桩，单桩最大功率为480KW，单桩最大电流670A，峰值充电功率达到400KW。理论上可以实现充电5分钟，续航200KM的补能效率。而以目前运用比较成熟的特斯拉V3超级充电桩来对比，其峰值充电功率能够达到250KW，部分特斯拉MODEL 3车型可以实现充电15分钟，续航250KM的水平。

在超充路径上，小鹏与特斯拉代表了两种不同的方向。作为较早在超充上发力的车企，特斯拉采用的是高电流方案，即提升电流实现更高的充电功率。其V3超级充电桩的峰值电流就已经能够达到600A以上，这已经与当下普遍正在开发或已经发布的800V电压平台超充的峰值电流在一个水平上。而接下来即将发布的特斯拉V4充电桩，预计其电流恐怕还要更高。

但前面提到的800V电压平台，相信大家近年来也听得比较多了。这一电压平台的标准，也确立了当下较为主流的超级充电桩建设，是围绕更高电压来打造的，比如小鹏的S4超充。仅在消费者使用充电桩的这个场景来看，理论上更大电流充电的过程中，也更容易产生热量，使用更粗的线束，以及峰值电流工况限制更多等情况。而高电压则在功率损耗、线束使用等场景上更具优势。当然，这只是理论上，实际上特斯拉的超级充电桩在冷却问题上口碑一直不错。而小鹏S4超充从目前的情况来看，也使用了液冷充电枪，以控制充电场景下的安全性和重量体验。

但是800V电压平台这个点，特斯拉似乎也并没有拒绝。就目前的信息来看，特斯拉对于旗下车型是否跟进800V电压持有的也是开放态度，比如尺寸较大的皮卡甚至卡车身上，是可以采用的。但是已经基于400V电气系统打造的轿车以及SUV产品，或许就不会跟进了。而除了特斯拉之外，目前大多数中国品牌，以及保时捷、现代、路特斯等等海外车企，也都在发力800V电压平台。为什么这里铺垫这么多800V的事情，因为超充的发展与之息息相关。这里先挖个坑，再分享几个小鹏S4超充与消费者息息相关的技术点。

首先不出意外的是，“充电5分钟，续航200KM”说的确实是理想状态。根据小鹏目前的规划，一个S4超充站会有4个S4超充桩（未来会提供数十个），而一个站点目前的总功率大概就是480KW。也就是说，如果四台车型同时进行充电的话，是需要共享这一总功率的。不过如同特斯拉超充一样，其峰值充电功率并不会一直持续。所以同时四台车都在最高功率充电的情况，属于小概率事件。更多情况下，不同车型的充电效率曲线，正好可以实现功率的互补，实现最优解。另一点是小鹏公布了有关储能充电桩的发展规划，针对充电桩对于电网的瞬时压力，储能充电桩或许能够给予电动车的补能场景，提供更为稳定、高效，以及能源最大化利用的效果。

接下来我们就填800V电压平台的坑。其实也很容易理解，超级快充就是车与充电桩的联系。就像人喝水一样，水龙头可以打很大了，但人喝得下去吗？800V电压平台就是技术保障。在目前主流还是400V电压平台的基础上，升级为800V电压，即使电流不变，其充电功率都能带来质的提升。既然如此，要怎样在升级800V电压平台呢？

比较主流的路径有两条，其基础都是要将车载部件都升级为800V电压水平和规格，比如电机、电控、线束、逆变器等等。但在执行兼容400V电压的过程中，一种路径是通过电驱系统升压来兼容，另一种则是通过新增DC/DC转换器来实现。前者通过升压，可以让400V的充电桩为800V车型服务。后者则是通过转换器实现降压兼容400V。两者的共同点都是整车能耗低，安全风险小，易于推广，所以也成为了目前升级800V电压平台的主流方案。但是相对而言，后者的成本投入更高。所以保时捷的800V平台采用的就是后者，即转换器路径。而比亚迪采用的是前者的升压器路径。

但无论是哪种路径，其在全套800V电压平台下的硬件升级投资都是必须的。以电动车广泛使用的硅基IGBT为例，由于本身承载压力有限，导致车辆电压很难超过700V水平。值得一提的是，保时捷TAYCAN作为率先尝试800V电压平台的量产车之一，最开始沿用的还是IGBT模块。但是一来保时捷的溢价水平足够支撑定制化的元器件设备，另外包括保时捷在内，大家都把目标瞄准了SIC（碳化硅），也就是小鹏这次带来的800V高压SIC平台。

而SIC器件除了能够更好的适配800V电压平台，其本身还具有封装尺寸更小、损耗更低、效率更高、冷却压力小等特点。值得一提的是，SIC并非800V的专属定制，早在2018年，特斯拉就尝试将MODEL 3中的IGBT模块换成SIC模块。在功率等级不变的情况下，换装SIC模块之后，开关损耗降低了75%，换算系统效率提升了约5%，这还是在400V电压平台下实现的成绩。但SIC的高成本也是无法回避的问题，特斯拉当年也是依靠庞大的边际效应，以及豪赌对应在电池端省下的成本，来摊薄整体成本。不过随着对更快充电速度的追求，SIC的应用已经箭在弦上。

通过以上这些介绍，可以看到超充、800V电压平台、SIC的应用，三者之间属于相辅相成的关系。虽然特斯拉的例子证明SIC并不只能属于800V，而保时捷的例子证明800V也不一定需要SIC。但是这三者结合在一起的时候，才是互相成就，又或者说产品实现最终的完全体。还是以保时捷TAYCAN为例，作为比较早吃800V螃蟹的产品，最初在空调压缩机方面，无法匹配800V电压的需求，只能沿用400V水平。而原本用于兼容400V平台的DC/DC转换器，则一度成为给空调的“定制”产品。直到保时捷的超充落地，TAYCAN才实现了产品上的“满血”价值。

不过保时捷毕竟对于大多数人而言都还是太过遥远的事物，而这波随着小鹏S4超充+小鹏G9即将打出的这套组合拳，800V电压平台或许将引领下一波电动车的发展方向，并在消费者极为介意的电动车补能方面，带来质的飞跃。等这一切落地，或许电动车对于燃油车最明显的一块短板，就将彻底被补上了。