华为数字能源：高压电驱动与全液冷超快充创新技术方案

在双碳目标下，要加速乘用车电动化进程，2060零排放车辆占比需达90%。对此，华为数字能源技术有限公司智能电动业务部副总裁彭鹏表示，当前的任务十分艰巨。

如何推动汽车的电动化发展？彭鹏表示，主要包括产业政策、车企策略、科技发展、碳排放要求和充电基础设施建设等五大手段。而从用户角度而言，充电体验、里程、电池安全与成本等问题是选择电动汽车替代传统燃油车的重要考量。其中充电补能体验是当前制约用户选择电动汽车的首要顾虑，因此，发展安全、可靠的高压大功率超充是电动化发展的核心密码。同时，车型选择高压平台还能带来动力增强，部件优化，效率提升，成本降低等其他价值。但在高压过程中也面临着高压安全、轴承电腐蚀、高压EMC等挑战。

华为致力于为车企提供动力域全栈高压解决方案，和全液冷超充解决方案，来提升用户的补能体验，运用创新数字化技术，解决高压化带来的多项挑战。

彭鹏 | 华为数字能源技术有限公司智能电动业务部副总裁

以下为演讲内容整理：

从我国的双碳目标来看，聚焦到交通电动化部分，占到12%以上；预计在30年左右会达到顶峰，占到13%。虽然交通占比相对发达国家还不够高，发达国家交通领域约占25%。但对我国而言，要实现碳中和的目标，交通领域在2030-2060年要降90%的碳排放，任务非常艰巨。

双碳目标下，要加速乘用车电动化进程

从目前的乘用车碳排放折算，2020年单车排放在226g/km。要实现2060的目标，乘用车单车平均碳排放须下降到4.3g/km。假设在乘用车数量不变的情况下，我们的零排放车型占比到2060年要超过90%，怎样推动乘用车电动化的发展是当前的重要课题。

图源：演讲嘉宾材料

综合国际与国内的电动化情况来看，我们总结了影响交通电动化发展的几大因素：

第一，政策和市场的双轮驱动。政策初期的推动非常强烈，但对车企而言，早期的促销政策可能在初期的效果不太明显，尤其是充电基础设施。因为早期乘用车的数量尚未积累到一定程度，主要靠私家桩完成补能。国内外都存在这种情况，并不是每位用户都能装私家桩，所以一定会外溢到社会公共充电基础设施。另外是科技，当前纯电解决方案有很多制约用户购买的因素，如补能、续航焦虑、成本、安全等。技术和充电基础设施的发展，是电动化至关重要的影响因素，也是我今天分享的重点。

第二，要促进电动乘用车的市场化，一定要回应用户关切的几个问题——充电焦虑、续航焦虑、性价比、安全等。

安全、可靠的高压大功率超充是电动化发展的核心密码

我们认为通过发展超快充的高压平台和超/快充的基础设施能解决电动化发展中用户所焦虑的部分问题，促进电动化的发展。

首先，高压平台车型能够倍速补能，解决用户的充电焦虑；如果超充网络数量足够多，用户的续航焦虑也将降低。现在不用去追求六七百公里甚至一千公里的续航里程，电池容量可以降低，以商业循环推进电动化进程。我们在此做个比喻，假设续航焦虑下降，600公里续航里程降低到450、400，电池容量降低1/4，这带来的整车价格下降会大大促进电动化A级车型的发展。

图源：演讲嘉宾材料

我们预测，高压化是解决用户充电、续航等问题的首选方案。根据我们的统计结果，几乎所有的OEM都在规划高压平台。今年从OEM公布的车型数量看，已经有25款高压大功率车型上市，预计2025年将超过45款，占比接近40%。

图源：演讲嘉宾材料

从技术发展角度来看，现在第三代半导体碳化硅技术已经非常成熟，并且已经在规模应用；高倍率的电池技术也已经成熟，4C已经量产化；电池的能量密度也在进一步提升。技术发展促进OEM高压平台加速演进，未来会从B+级车型向A级车甚至增程混动车型发展。

其次，除了上述充电的便捷性，高压平台的另一点优势在于提升充电补能效率。功率提升带来更强动力，如果选了高压化平台，从750V提升到900V，动力会提升20%+。另外，同样的功率，用高压线还能节省线路部署、节省线路的数量。

李想曾经谈及理想汽车在规划纯电动车型时，有一番演讲提及：他们现在规划的纯电动SUV如果上高压平台，电池容量可以下降到80kWh，续航里程进一步降低；现在他们开始部署超充网络，以降低用户的续航焦虑，这又可以进一步降低电池的容量。如此一来，虽然高倍率的电池成本会提升10%左右，但最后折算下来，实际上电池降本约3.4万元，对提升电动汽车的销售竞争力非常有益。

第三讲一下高压化的痛点。行业专家都比较清楚，关于高压安全的挑战，轴承电腐蚀的挑战，高压EMC的挑战。

即便面对以上挑战，华为依然坚定引导电动化朝向高压化方向发展。我们与车企合作的第一代，如长安阿维塔、北汽极狐，是750V高压，那时候就能实现10分钟补能200公里。今年我们发布了新一代融合黄金动力的平台，把电压平台进一步提升到近900V，900V+大倍率的电池能实现5分钟补能200公里。

现在，我们正在规划第三代产品，预计会在2025年发布。众所周知，上了高压平台后，整个架构需要变化，要从电驱动、电池管理系统、OBC、BMS以及高压充电等层面提供整套的解决方案，我们给到车企的就是全栈的解决方案，不只是电驱动。

全新一代高压SiC电驱动系统

我们的全新一代高压SiC电驱动系统在今年上海车展期间发布，发布之前在中汽中心做了相关测试，报告结果显示该电驱动系统的效率在全行业是最高的，达到92%的CLTC工况效率，优于业界3%，每度电行驶更多里程，相同电池配置下整车续航里程可提升4.5%。

同时还能帮助车辆实现5分钟补能200km。同时，全新一代高压SiC电驱动系统的特点是动态高压平台，可以适配当前的750V，但有的车企比较前端，规划了900V平台，我们也能够兼容。

同时我们运用创新数字化技术，来解决高压化带来的三大问题。首先是轴承电腐蚀，用到“富兰克林”-轴承导电防腐蚀技术，把轴电压、轴电流导出去。另外，还有其他的导电薄膜技术的提升。

其次在功能安全上，结合数字化开发，打造全场景、全要素的功能安全。我们是行业里第一个实现MCU功能安全ASIL D的供应商。

最后结合华为在ICT领域多年的EMC抑制技术，采用多种新型的软件和硬件研制EMC技术，以解决高压EMC干扰问题。

布局充电基础设施，华为首推全液冷超充解决方案

华为最初在充电基础设施领域仅仅是作为核心的器件供应商，做关键器件充电模块。但是汽车电动化要成功，电力革命要成功，其核心联接的载体是充电网络。而当前，行业里的充电基础设施存在着劣币驱逐良币的发展趋势，并不能承载未来电动化的发展，亦不能承载新能源电力革命的发展。为了确保两项变革的成功，今年我们向行业推出了全液冷超快充一体化架构解决方案，能满足城市公共充电基础设施发展需求，符合新能源电网和新能源汽车发展演进需求，能带给用户更优异的充电体验，同时提高设备质量，给运营商带来高收益。该解决方案主要涵盖了以下技术：

首先是全液冷技术。作为行业的首款全液冷解决方案，我们的主机、功率转换模块、分配模块都是液冷的，单枪最大功率为600kW。液冷的一个优点在于“轻”，传统枪线要实现600kW，需要5米的线缆，总体接近20kg，对女士而言非常不友好；现在我们的单枪只要8kg，同时液冷具备静谧性，可以将噪音等级从80~90db降低到50~60db。并且相比于风能设备较低的防护等级，全液冷设备使用寿命更长，相比传统3年寿命提升至10年以上。

其次是全模块化技术，包括功率转换模块和功率分配模块分体，还包括全矩阵的动态智能分配单元和集中能源的调度管理核心技术，能实现功率最优分配。未来，在充电场能实现数字化管理，能和电网进行能源管理互动以及实现有序智能充电等。

下图是我们的超快一体充电架构。当前，行业的超充只服务超充车型。我们的超快一体化架构不挑车型，普通倍率的车型也能得到快充体验，更适合商业闭环和平滑演进需求。结合华为能源云数字化技术，能够实现能源云管理以及OTA升级，做到常用常新。

图源：演讲嘉宾材料

同时，能够为用户带来极致体验。第一点是即插即充，提升充电的成功率。比如现在已经实现了5分钟补能50%，车和桩的对接速度是一分半，但在对接过程中高压超充车型已经补能很多了。未来车桩搭接的时间要缩短，一次性成功率要提升，这是华为比较擅长的。因为我们不只做充电基础设施也和车企密切合作，能够保证一次性充电的高成功率超过99%。

图源：演讲嘉宾材料

第二点是充电设备质量。对运营商而言，最大的挑战是当前充电桩市场劣币驱逐良币，大家只拼成本，在极端情况下甚至3年就要换一个整桩。我们的全液冷架构能支持10年以上生命周期，并不断往15年、20年方向发展。下图是根据运营商实测的数据，左边是有6个车位，使用330Kw的变压器电容量，右边是华为的全液冷超充，7个车位也是330kW。同样电容量、同等时间下，传统架构翻台率是1次，华为是五次。如此，能带来极高的收益。

图源：演讲嘉宾材料

让有路的地方就有超快充

为促进电动化发展，华为也在与车企和城市管理者密切合作，打造城市一张网和高速一张网。我们认为充电基础设施是社会公共的基础设施，就像手机需要部署通信网络一样，并不需要每家OEM都去部署超充充电网络，这是对OEM资源的消耗，也是对社会公共资源的消耗。

当前的充电基础设施还不满足未来电动化的发展需求，华为正在加速改造充电网络，让车企放慢独自部署充电网络的步伐。现在，我们已经在很多城市做了超充网络，包括深圳、桂林、北京、重庆等；也在做高速一张网，即便是未来几年内不会有电动车大量出行的地方，我们也在积极部署，其目的就是让用户发放心选择电动车，就是为了加速电动化发展。

最后，华为数字能源在推动交通电动化变革方面有两大产品版块，第一是车上智能电动领域，为车企提供动力域的解决方案；第二是在车下充电网络领域，为用户提供丰富多样的充电解决方案。我们希望与全产业链的客户及伙伴们一起合作，加速电动化进程，为子孙后代创造更美好的世界和明天！

（以上内容来自华为数字能源技术有限公司智能电动业务部副总裁彭鹏于2023年10月19-20日在第十一届汽车与环境创新论坛发表的《高压电驱动与全液冷超快充创新技术方案》主题演讲。）