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充电5分钟,续航200公里 纯电动汽车的“新军备竞赛”

作者:中国储能网新闻中心 来源:《中国经济周刊》 发布时间:2021-10-13 浏览:

《中国经济周刊》记者 吕江涛|北京报道

在刚刚过去的国庆假期,很多选择自驾出行的车主都遇到了高速公路长时间、大范围拥堵的烦恼。而新能源汽车车主们的烦恼尤甚,除了堵车外,还要面临在服务区充电时长时间排队的尴尬,甚至出现“充电1小时,排队4小时”的情况。

事实上,目前主流纯电动汽车的NEDC续航里程都已经达到600公里,与燃油车基本相当,而车主们的“里程焦虑”则主要来自于由充电桩紧张和充电时间长造成的“充电焦虑”。

中国科学院院士欧阳明高认为,要解决充电时间长的难题,需要更大功率的快充技术,超级快充是大势所趋,行业需要推进新能源汽车采用≥800V的更高电压平台。而车企们的行动更是迅速,今年以来已经有很多车企发布了800V高压快充的方案,充电5分钟就可以增加200公里的续航,一场车企间的“新军备竞赛”正在超级快充这一赛道上悄然展开。

800V高压平台成主攻方向

通常来讲,影响电池充电功率的因素主要有两条,分别是电压和电流。即充电功率=电压×电流,电压或者电流越大,功率就越高,高电压和大电流成为提高充电功率的两大技术路线。

然而,大电流直流充电具有比较明显的缺点,仅可在电池剩余电量在10%~30%的条件下才能实现最大功率充电,线缆粗细也限制了大电流模式的上限,而且低压带来的电流过大、电阻散热问题也必然会相应地增加整车成本,降低产品竞争力。因此,市场上多数车企都选择了基于高压电气架构,来实现大功率充电。

9月26日,在2021东风汽车品牌秋季发布会上,东风汽车集团旗下的岚图汽车就发布了其自研的800V高电压平台及超级快充技术,同时宣布该技术已进入整车测试阶段,其有望成为最早量产800V高压超级快充技术的中国高端电动品牌。

岚图汽车相关负责人对《中国经济周刊》记者表示,最新800V高压超级快充技术是一套系统架构,包括超级快充系统和电池及电驱总成,支持无线充电。能够实现充电10分钟,续航400公里。而对于消费者最关心的安全问题,岚图汽车方面称,800V高压系统相比不稳定的串并联方案,整体更加可靠,在进行超级快充时不会带来电池过热、不稳定等安全隐患。

在岚图汽车之前,广汽埃安在8月30日举行的线上发布会,正式对外发布了能够实现“充电5分钟,续航200公里”的超倍速电池技术和全球充电功率最高的A480超充桩,其研发的高压平台最高工作电压可达880V,最大充电功率达到了480KW。在当天举行的“全球最快充电速度世界记录挑战”全网直播中,来自SPEED++车队成功实现了“充电5分钟,行驶207公里”的成绩,并获得了世界纪录认证机构(WRCA)的权威认证。

据《中国经济周刊》记者统计,今年以来,除了岚图汽车和广汽埃安外,吉利汽车旗下的极氪、北汽旗下的极狐汽车、长安汽车和新能源汽车龙头比亚迪也都发布过类似的技术。

而除了车企以外,充电桩企业、上游的电池企业和华为这样的科技巨头也都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彭鹏在近期举办的一个行业论坛上就指出,整车选择高压架构是实现超级快充的必经之路,800V左右的高压在当前可支撑实现2C快充。对于一辆搭载100kWh电量的电动汽车而言,在当前400V电压平台、250A电流下,需要30分钟才能充电30%~80%,而如果电压提升到800V左右,15分钟就可实现,达到4C的效率,基本上能满足现阶段消费者的快充需求。未来,随着电流提升到500A,800V高压车型可轻松实现7.5分钟充电30%~80%,真正达到像加油一样的充电体验。

充电设施也需要同步升级

所谓“好马配好鞍”,高压充电技术还需要匹配相应的超充桩。在今年实现“充电5分钟,行驶207公里”这一纯电动车充电速度最快世界纪录的广汽埃安就是使用其专用的A480超充桩,而早在2019年就推出800V直流充电桩充电的保时捷Taycan,也需要在其专用充电桩上才能完成“充电4分钟,续航100公里,15分钟充电80%”。

然而,能够满足超级快充条件的充电桩却少得可怜。即使是在此赛道布局最早的特斯拉,截至今年8月末在全国范围内建设的超级快充充电站也才不过920座,超级快充桩数量仅为7100多个,还远远不能满足需求。而且特斯拉V3超充的充电倍率最高也只能达到1.5C,与800V高压快充技术6C的理想充电倍率还有着不小的差距。

而目前我国电动汽车的充电标准还在采用2015年的《电动汽车传导充电系统国家标准》,主流快充模式主要基于400V电压平台。

为满足自家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,还是大众等合资品牌,亦或是蔚来、小鹏、威马等国产造车新势力,在此领域都已经展开了自己的布局,其中不乏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仝宗旗认为,从2018年起就有不少企业布局超高压充电桩业务,目前从终端来看,技术上不存在太大的问题,关键在于如何与车端匹配,做好安全性的保障。而且直流充电必须考虑到电网的配合,对电网负荷可能造成较大压力。

据《中国经济周刊》记者了解,很多车企单独建设的超级快充桩都是不会开放给其他品牌汽车使用的。而如果各个车企之间的高压快充桩不能通用,即使车辆配备了800V快充技术,也仍然可能面临“车等桩”的局面。

好消息是,国家电网作为快充桩营运龙头已经有所行动。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,国家电网招标的大功率充电桩数量呈现明显上升趋势。从电压上看,目前国家电网招标充电桩的充电模块已可兼容 DC200V-750V,未来将主要开发750V,并提前研发950V的充电模块。

此外,国家电网有限公司与日本CHAdeMO协议会(日本电动汽车快速充电器协会)分别发布的《电动汽车ChaoJi传导充电技术白皮书》和 CHAdeMO3.0 标准,标志着超级充电技术已经迈入标准制定与产业应用新阶段。兼容国内GB/T标准的版本有望于2021年发布。在新标准下,直流充电桩的最大电流可达600A,最高电压达1500V,乘用车的充电功率提升到400kW,商用车的充电功率更是能增加到900kW,充电时间可以大幅缩短到10分钟以内。

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关键字:充电桩

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