关于800V成本的问题, 人们往往会把电压平台、SiC电驱技术、高倍率电芯, 还有低销量车型的研发摊销费用, 全都混在一起算账。这样做的话, 得出来的答案就会从几千元到几万元不等, 差别非常大。
到了2019年Taycan出现的那个年代, 800V相对同级400V的直接硬件增量约为1.2万—2.5万元, 若计入小批量开发和验证摊销, 初期有效增量可能达到2万—4万元；如今的中国市场, 原生800V平台的典型增量约为2500—4000元, 全域800V加SiC约为3000—5000元, 高倍率电芯随着快充速度不断提升, 基本没增加多少花费。
芝能智芯出品
我们曾在芝能汽车这个平台上, 就快充技术以及换电模式所带来的影响展开过一些探讨, 而关于800V架构何以能够从原本的高端配置逐渐演变为如今的主流平台这一议题, 则是在芝能看科技上进行了深入的交流，当然, 针对替代进程究竟有多快这一关键问题, 我们最终还是决定回归到一个最为朴素的事实层面来进行考量, 也就是去弄清楚, 采用800V架构的成本相较于400V架构而言, 到底存在着多大比例的费用差异。
这个问题看起来好像可以列一张BOM表, 市场上至少有四种成本经常被装进“800V溢价”这个口袋里面: 高压架构本身、SiC功率器件、高倍率电芯, 以及旗舰车型的小批量开发成本。
咱们只有把这个分析清楚, 才有可能让大家明白这个成本之间的差异。
第一部分我们来分析一下成本要从什么角度去进行考虑。
我们要从电压平台成本这个角度来考虑800V和400V, 这部分成本包含了很多东西, 比如电池串并联的设计、BMS采样与绝缘、接触器、熔断器的耐压升级、高压连接器、母排, 还有OBC、DC/DC、空调压缩机和加热器等等部件的耐压升级。
接着我们来聊聊电驱方面效率和成本的问题。在800V的语境下, 我们既可以选择使用高耐压的IGBT, 也可以选择使用SiC MOSFET。SiC MOSFET的好处在于它的效率更高、开关频率更快并且体积更小, 不过这并不是说只有它才能成立或者说是必须的啊。
接下来, 我们要看看高倍率电芯相关的成本问题。因为要是想要实现4C、5C甚至更高倍率的充电速度, 那就需要电池具备更低的内阻性能, 同时还需要配备更加强大的热管理系统, 以及去采用不同的材料科学体系来实现这一目标。
虽然这些高性能高倍率电池能够让使用800伏特电压平台的整体体验感得到极大地放大和提升, 但是这并不等同于采用800伏特架构就一定意味着会产生更高的综合成本。
到了最后这一环节, 是关于研发费用以及生产线的摊销工作。
因为开发一套全新的测试平台, 还需要通过相关的认证, 更要投入资金去制作模具和购买设备, 如果把这些高昂的初始开销仅仅分摊到几万辆汽车上面去的话, 那么每一辆车的成本就会变得非常高；可是当某一年度的销售量成功突破十万大关, 甚至向百万辆的目标逼近的时候, 这部分被分摊下来的成本数额就会呈现出非常快速的下降趋势, 这个现象其实是可以很直接地在比亚迪今年同期的具体运营状况中得到印证。
现在比较的究竟是同一块电池容量配合同一动力水平情况下的直接BOM成本呢, 还是把电芯的充放电倍率表现、前期的研发投入金额, 以及品牌刚上市时的首发成本全部计算在内。
为什么2019年推出的这款车型, 其800V的高电压平台可能会致使售价高出超过两万块钱呢?
保时捷这家企业, 从来就没有对外公开发布过一份关于, 所谓的“八百伏系统相对于四百伏系统”, 那种完整到每一项都列出来的成本清单。所以啊, 凡是那些结论精确到了个位数, 或者更小的单位, 去说什么具体差多少钱的, 咱们都不能信, 都不靠谱。
我们只能靠别的方式去推断, 就是依靠外面那些人公开的拆解分析结果, 还有供应链那边流传出来的报价信息, 再加上当时这个行业技术成熟到什么程度了, 通过这些情况去重新构建一个, 大概合理的成本变动的大致范围。
初代Taycan采用的是约610V—835V的高压系统, 同时还配备了1200V IGBT逆变器以及专门开发的高压零部件, 其中800V的设计让高压线束减重了约4kg。
然而, 大量的器件都要承受更高的耐压要求, 同时还需要更严格的爬电距离以及与绝缘方面的设计安排, 为了实现与400V直流充电桩的兼容性问题, 车辆自身还得加装一套专门供升压充电时使用的模块设备。
如果按照在2019年前后具备量产生产能力的条件来进行估算的话, 那么, 相对于一套性能表现相当的水平为400V的电气架构而言, 其直接产生的硬件方面的增加量大致上是这样的。
我们需要把新平台研发、验证、专用产线和低销量摊销也算进去, 这样在首发阶段, 单车有效增量可能达到2万—4万元。
然而, 我们并不能把这个问题简单地理解为“保时捷每一辆汽车为了采用800伏特技术需要多支付四万元人民币”, 这是因为保时捷所公开的关于Mission E项目的投资金额约为10亿欧元, 这笔资金里面还涵盖了工厂建设、人员费用以及整个整车项目等各项开支, 所以它是没有办法单独归结到电压平台这一项上去的。
在Taycan这个时代, eighty 伏特电压平台还需要各个整车生产企业去自己一个人摸索并且开辟新的道路；可是到了今天, 它已经变成了一种可以依靠供应链体系来进行大规模出货以及正式交付的现成产品了。
第二部分, 中国供应链体系实际上是将增量的增长空间压缩到了何等的一种程度。
我们拿2024年的产业链测算情况来说, 具体是以75kWh的电池包这个例子。当电压从450V的IGBT升级到950V的SiC, 整车的成本增量大约是6520元。
其中, 电芯的费用大约是3500元, BMS的费用大约是300元, 电机电控的费用大约是2000元, OBC与DC/DC的费用大约是800元, 线束、连接器和接触器的费用大约是500元, 热管理的费用大约是400元, 熔断器的费用大约是20元。
如果把高倍率电芯的3500元从总成本中剔除掉, 那么纯架构与电驱的升级成本就近似为3020元了。
根据中金公司在2024年作出的测算数据, 在400V平台当中, 有若干个关键部件其价值量的合计金额大约是在9080元到10150元之间。
而相对应的, 如果使用800V平台的话, 那么这些关键部件的价值量合计就会达到13250元到14990元这一水平。由此可以算出, 两者之间的对应增量部分, 数值大概是维持在4170元到4840元的这个样子。
主要的增量部分是来自于功率器件这个方面, 还有控制器这个方面, 以及小三电这个小领域, 再就是高压连接器这个地方。
它有一个组成部分是高倍率的电芯, 同时还有一个部分更聚焦于关键的高压零部件。
一个假设950V SiC完整升级，一个反映典型800V零部件价值量。
从二零二四年一直到二零二六年这段日子里面, 碳化硅衬底的价钱会变低, 相关的模块价格也会下降, 另外一些国产的高压部件也可能会继续降价。
针对那些目前在中国国内已经实现量产的项目, 我们来给出对应的数据区间。
这批数据, 它是根据已经公开的那些研究资料还有产业的定价走势来搞出来的一个范围判断。说清楚, 它绝对不代表任何一家汽车公司实际去采购的那个价格。因为电池的这个容量不一样。再比如说是那个自主研发的比例不同。还有年产量也是不一样。供应商那边讨价还价的能力也各有所长。所以最终算出来的结果差别会非常大的。
当前阶段800V架构这一技术所带来的典型成本增量, 已经发生了较大变化这种变化体现在它已经从原本万元级别的高位, 逐渐下降并进入了三四千元的这个区间, 并且在某些情况下甚至还会比这更低。
大家心中可能存在疑问, 那就是成本为什么会呈现出跨台阶式的下降这一现象呢?
这一块内容当中, 主要涵盖了几个方面, 一个是碳化硅的价格出现了下降的趋势, 第二个是架构集成的情况, 第三个方面是说开发的费用被平台的销量给摊薄了, 第四个方面则是关于体验的问题, 因为四百伏的系统为了去追赶充电功率的高低, 所以也需要付出相应的代价。
在二零二四年这个年份之中, 中国国内的六英寸碳化硅衬底的价格情况已经出现了非常明显的下滑趋势, 而对于八英寸衬底的报价而言, 在其所对应的一年之内的前三度时间季度里面, 其下降的幅度是超过了百分之六十这一数值的。
衬底的价格并不等于车规模块的最终价格, 但是它能够反映出扩产情况、良率提升以及国产竞争对上游成本所产生的传导作用。
在过去的阶段, 采用800V技术体系往往需要额外挂载许多个功能单一独立的硬件模块。而如今, 电驱动系统与车载电源系统的发展势头十分迅猛，它们的集成模式正在从传统的三合一方案快速过渡, 朝着八合一以及十二合一的深度集成方向大步迈进。
高耐压器件的价格虽然更贵, 但是壳体、PCB板、连接器、线束以及装配工时都减少了, 这部分增加的成本被系统集成给抵消了。
Taycan是一辆有着高性能表现的车子。在今天, 中国的汽车制造企业能够让一套电压等级为八百伏特的高压电气架构平台去支持不止一个品牌旗下的大概超过十种的车型的生产与制造工作。
本来只需要对几万里规模的车辆进行相关测试和验证所花费的那笔资金, 现在可以被分摊到几十万乃至多达上百万辆的车型上去, 这样一来, 每一辆车在成本方面的支出就会出现一种类似于爬楼梯一样的大幅度降低的情况发生。
实行大电流充电的方案时, 不仅需要把线束的粗细程度增加, 还需要让液冷设备的强度提升到一个更高的水平, 同时要采用规格更为严苛的充电接口, 而且整个系统的热管理结构也会变得更加复杂。
在把两边的成本拿来相互比较的过程中, 绝对不可以抱着一种片面的想法, 就主观地认定400伏特那一侧的车辆在功率方面永远都仅仅局限于较低的水平, 并且在整体造价方面也必然处于低成本的状态，同时却又偏偏要求这套相对较低成本的硬件设施, 能够获得和800伏特高电压平台完全一模一样的快速充电的实际体验感。
大家注意到, 特斯拉在400伏特电压平台下的充电表现并没有获得实质性的提升, 其电机驱动效率以及整体的能源消耗水平也呈现出停滞不前的状态。
当八百伏的普及率上升的时候, 芯片产业会迎来什么样的变化呢。
最直接的变化情况, 是耐压等级的数值, 从650V向1200V进行迁移。主驱逆变器、OBC、DC/DC、空调压缩机和充电模块这些部件, 都需要重新进行匹配方面的调整。
SiC MOSFET这个技术, 会继续渗透进入市场, 但是800V不等于说所有部位都是必须使用SiC材料。IGBT这一类产品, 也不会立刻退出历史舞台。
芯片企业现在所面对的市场情况, 已经发生了改变: 产品的单价是在往下走, 使用的数量是在往上增, 价值的重新分配这个过程也出现了。
碳化硅芯片的单价, 还有模块的单价, 它们随着生产能力的变大和市场竞争的压力在不断下降, 但是搭载这些碳化硅产品的汽车类型, 是从高端的车子变成主流的车子, 出货的数量因此迅速地放大了。
价值从单颗器件出发, 一路延伸到了功率模块、驱动、封装、热管理和控制算法。
汽车制造商如今越来越重视系统的高效运作, 同时也看重功率密度以及整体的可靠性表现, 他们不再仅仅关注芯片的报价高低。
那些国产的供应商所面临的机会, 并不只是单纯的去替代海外芯片这一种情况, 而是也包含了要去定义一些模块, 还有控制器, 以及多合一系统这些东西的可能性。
对于产业链而言, 当800V技术从那种毛利较高但市场规模相对有限的状态, 转变成为具备规模化特征的广阔市场之后, 所面临着的竞争局面将会变得愈发的严酷。
小结
3000至4000千元, 乃是800V进入主流价格带的关键中枢。
当我们仅仅提出一个问题, 那就是关于800V与400V之间的成本差异究竟是多少这个问题的时候, 我们给出的回答是:
在2019年的Taycan那个时代, 直接增加的BOM成本大约是1万2千元到2万5千元。放在今天来看, 基于中国原装的800V平台来说, 架构方面增加的合理平均水平大概就在4000元上下。要是把电池节约下来的那个效果也算进去的话, 实际的差价可能还会比这个更少一些。
当增量仍然处于两万块钱这个数值的时候, 八百伏技术仅仅能够服务于豪华类型的汽车；而当时增量下降到了大约四千元这个样子时, 它就已经可以被考虑进入价格区间在十万元到十五万元之间的车型的产品决策过程里去了。同时, 成本出现的转折点也会持续不断地改变补能行业的整体格局。
参考资料
保时捷新闻中心披露的相关要点, 当前的电压水平情况呈现为一种基于八百伏的系统电压架构模式。
Porsche Newsroom, Porsche invests around one billion euros in Mission E
LTEC, Porsche Taycan 2019 Inverter Circuit Analysis Report
关于中金公司对电动车高压快充行业的这一份研究, 我们将其进行了改写。
Macquarie Research, EV charging: Ultra-fast DC to the rescue
800V的电压系统, 跟400V的电压系统比, 到底要贵上多少钱呢? 在保时捷Taycan这台车上面, 这个差价是两万元, 但是落到中国的供应链这里, 成本只有几千元。
