来自 科技 2021-10-11 20:33 的文章

充电5分钟续航200公里|纯电动车“新军备竞赛”

在刚刚过去的国庆假期里,很多选择开车出行的车主都遇到了高速公路长期大面积拥堵的困扰。然而,新能源汽车的车主尤其困扰。除了堵车,他们在服务区充电时还面临着长时间排队的尴尬,甚至出现了“充电一小时,排队四小时”的情况。
 
事实上,主流纯电动汽车的NEDC续航里程已经达到600公里,与燃油车基本相当,而车主的“里程焦虑”主要来自充电桩紧张、充电时间长带来的“充电焦虑”。
 
中科院院士高认为,要解决充电时间长的问题,需要更大功率的快充技术。超级快充是大势所趋,行业需要推动新能源汽车采用≥800V的更高电压平台。汽车公司的行动更加迅速。今年以来,很多车企都发布了800V高压快充方案,充电5分钟就能让电池续航增加200公里。一场车企之间的“新军备竞赛”正在超级快充的赛道上悄然展开。
 
800V高压平台是主要攻击方向。
 
一般来说,影响电池充电功率的主要因素有两个,即电压和电流。即充电功率=电压×电流,电压或电流越高,功率越高。高压和大电流已经成为提高充电功率的两大技术路线。
 
但大电流DC充电有明显的缺点,只有当电池剩余电量为10%~30%时才能实现最大功率充电。电缆的厚度也限制了大电流模式的上限。而且低电压带来的电流过大、电阻散热等问题,必然会增加整车成本,降低产品竞争力。因此,市场上大多数车企都选择了高压电气架构来实现大功率充电。
 
9月26日,在东风汽车(7.560,-0.06,-0.79%)品牌2021年秋季发布会上,东风汽车集团旗下子公司蓝兔汽车发布了自主研发的800V高压平台及超快充技术,并宣布该技术已进入整车测试阶段,有望成为第一个量产800V高压超快充技术的中国高端电动品牌。
 
蓝兔汽车相关负责人告诉《中国经济周刊》,最新的800V高压超快充技术是一个系统架构,包括超快充系统、电池和电驱动总成,支持无线充电。可以充电10分钟,续航400公里。对于消费者最关心的安全问题,蓝兔汽车表示,与不稳定的串并联方案相比,800V高压系统整体更加可靠,在超快充电时不会带来电池过热、不稳定等安全隐患。
 
在蓝兔汽车之前,广汽埃恩于8月30日召开线上发布会,正式发布可实现“充电5分钟,续航200公里”的超快电池技术,以及全球充电功率最高的A480过充桩。其开发的高压平台最高工作电压可达880伏,最大充电功率可达480千瓦。在当天举行的“世界最快充电速度世界纪录挑战赛”直播中,来自SPEED++的团队成功实现“充电5分钟,行驶207公里”的成绩,获得WRCA权威认证。
 
据《中国经济周刊》统计,今年以来,除了蓝兔汽车和广汽埃恩外,吉利汽车的极限氪、BAIC的极限福克斯汽车、长安汽车(17.750、0.05、0.28%)和比亚迪(255.750、2.75、1.09%)也发布了类似技术。
 
除了车企,充电桩公司、上游电池公司以及华为这样的科技巨头也在研发高压充电技术。
 
华为数字能源产品线智能电动领域副总裁鹏鹏在近日的行业论坛上指出,选择整车高压架构是实现超级快充的必由之路,目前800V左右的高压可以支持2C快充。对于一辆功率为100kWh的电动车,在400V的电流电压平台和250A的电流下,充电30%~80%需要30分钟,但如果电压提升到800V左右,15分钟就可以实现,达到4C的效率,基本可以满足现阶段消费者的快充需求。未来,随着电流升至500A,800V高压机型可在7.5分钟内轻松充电30%~80%,真正实现加油一样的充电体验。
 
充电设施也需要同步升级。
 
俗话说“好马配好鞍”,高压充电技术也需要匹配相应的过充桩。今年,创下“充电5分钟,行驶207公里”世界纪录的广汽Ean使用了其专用A480超充桩,而早在2019年推出的保时捷Taycan使用800V DC充电桩充电,也需要其专用充电桩完成“充电4分钟,续航100公里,15分钟充电80%”。
 
但是能满足超快充电条件的充电桩非常少。即便是这种赛道布局最早的特斯拉,到今年8月底全国建成的超快充电站也只有920个,超快充电桩数量也只有7100多个,远远不能满足需求。再者,特斯拉V3过充的充电速率最多只能达到1.5C,与800V高压快充技术6C的理想充电速率相差甚远。
 
目前我国电动汽车充电标准仍采用2015年《电动汽车导电充电系统国家标准》,主流快充方式主要基于400V电压平台。
 
为了满足自主品牌汽车的充电需求,很多车企都选择了自建充电站,无论是宝马、奥迪等豪华品牌,大众等合资品牌,还是蔚来、小鹏、威马等国产造车新势力等。,他们已经在这个领域展开了自己的布局,其中有很多支持高压快充的充电桩。
 
对此,中国电动汽车充电基础设施促进联盟信息部主任童宗奇认为,2018年以来,不少企业布局了超高压充电桩业务。目前从终端来看技术问题不多,关键在于如何与车载终端匹配,保证安全。此外,DC充电必须考虑电网的协调性,这可能会对电网的负荷造成更大的压力。
 
据《中国经济周刊》记者了解,很多由车企单独打造的超快灌注桩不会向其他品牌汽车开放。但如果各个车企之间的高压快充桩不通用,即使车辆配备了800V快充技术,也可能仍然面临“车等桩”的情况。
 
好消息是,国家电网作为快速灌注桩运营的龙头,已经采取了行动。国家电网是国内最大的充电桩公开招标企业,其招标需求对行业具有风向标意义。近年来,国家电网大功率充电桩招标数量呈明显上升趋势。电压方面,目前国家电网招标充电桩的充电模块兼容DC200V-750V,未来主要开发750V,提前开发950V的充电模块。
 
此外,国家电网有限公司发布的《电动汽车超集导电充电技术白皮书》和CHAdeMO 3.0标准以及日本CHAdeMO协议(日本电动汽车快速充电器协会)分别表明,超级充电技术已进入标准制定和产业化应用的新阶段。与国内GB/T标准兼容的版本预计在2021年发布。新标准下,DC充电桩最大电流可达600A,最大电压可达1500V,乘用车充电功率可提升至400kW,商用车充电功率可提升至900kW,充电时间可大幅缩短至10分钟以内。