下一個風口：電動車的超級快充時代

本文系基于公開資料撰寫，僅作為資訊交流之用，不構成任何投資建議。

嘉賓：倪峰 能源行業電動汽車充電設施标準化委員會副秘書長、國網電科院實驗驗證中心副主任

續航能力一直以來是新能源車的重要訴求，2022年造車新勢力将會陸續推出高電壓平台以滿足快充的電壓。對于汽車續航有充電和換電兩種方案，主流整車廠的選擇會是什麼呢?

充電、換電對整車的要求是什麼，安全性能哪種更好？充電和換電的市場空間有多大?

01

充電樁和換電站的應用情況

充電技術我個人覺得更适用于乘用車，包括私家車、公務車這些應用場景比較随機，對汽車多樣性需求比較多的場合；換電更适用于專用的應用場景上，比如一些營運車輛。

這是由它們的技術特征來決定的：充電涉及到技術上的問題相對比換電要少些。充電主要是解決能量補充的問題；而換電除了要給電池充電以外還需要有些其他裝置，比如對電池更換的裝置、換電站裡維護的裝置。另外換電需要備用電池，因為換電的原理是通過使用備用電池來減少能量補充的時間。

換電目前有個非常大的問題是标準化難以解決，标準化的問題是現在影響換電技術發展很重要的一個原因。充電主要是接口的問題，是以充電技術發展受到标準化的制約比起換電技術少很多，制約充電技術發展的很大原因是電池。

一些廠家現在推換電的模式，個别廠家或許可以創造出一種模式來，前提是廠家首先要能承受換電帶來的成本上升，當然成本上升的問題廠家可以通過資本運作的方式來解決，但是換電的标準化問題是非常難解決的，沒有辦法建一個換電站就把所有的場景都覆寫到。

02

慢充需求還是高于快充

從長遠來講的話，從數量上講的話，慢充的速度是會遠遠高于快充，或者就是所謂的換電，都會要大大的多于它，就是因為我剛才講車輛的場景，尤其是現在我們普通的家用這種場景，它每天行駛的時間遠遠低于停泊的時間，實際上隻要在車位上能解決充電的問題，它就對日常使用完全夠了。

隻有說在你發生長途旅行的時候，才會需要一些這種快速的充電，是以從長遠來講，這種中小功率的充電的數量會大大的多于所謂的快充和換電。

03

充電标準區分

一般來說我們就分成為首先是直流充電和交流充電這兩大類。

交流充電地面設施很簡單功率都比較小，一般的像單相的話一般在7000瓦以下，這是我們中國的标準，歐美的标準可能略大一點，三相的交流可能能夠稍微大一些，那麼最高在按我們中國的最高能到40個千瓦。

直流部分來看，在國際上它也分成了level1,level2的等級。區分大功率和普通功率，一般是以電流的大小來區分。中國以250安培為界，而歐美的标準基本是以200安培為界。但這隻能作為一個參考，因為充電機的功率并不能決定最後充電的速度，速度還是由車輛決定的。如果車輛的電池不容許這麼快的速度，那麼充電機再大也充不快。

慢充一般是指20個千瓦以下。再往上看，在高速公路上使用的一般是60個千瓦-120個千瓦，稱為中速度的充電。當充電電流超過250安培的時候，我們定義為大功率充電。

在未來可能會存在超進階充電的方式，叫做MCS，Megawatt Charging System。目前在國際上也有非常多的企業在研究MCS，它的空間功率會達到兆瓦以上的級别，也是在為未來的超快充或者重型車輛做準備。

至于分級的劃分，國内和國外還是有很大差別的。分級實際上是源自于美國J1772标準做的定義，标示的是120伏的交流電，但120伏交流在中國是沒有的，它是美國的供電系統，還有日本，以及中國的台灣地區才使用的電壓等級。

04

充電接口的統一化具有重要意義

目前國際上确實存在幾個主流的标準，包括三個系統4種接口。

一個是歐美的标準。歐美實際上采用的是同一種系統，它們在控制邏輯以及通信協定上是一樣的，但是充電接口不一樣，一個是CCS，一個是CCS2。CCS是交流和直流做在一起的組合。但在充電的時候，隻會有一種，要麼交流那麼直流。

歐洲和美洲的充電系統在交流部分有一定的差別，但直流部分的使用協定和控制邏輯是一樣的。另外值得一提的是日本CHAdeMO的标準，其實日本的标準是全世界第一個直流充電系統，是在2009年年後推出的。

還有就是中國的GBT标準，GBT标準是2011年出的第一版，剛才所提到的歐美ccs實際上更靠後，差不多在2012，13年的時候才落地。盡管這些标準有所差別，接口也不一樣，但它們的目的是一樣的，在需求上也沒有根本性的差别，都是為了給電池補充能量，即插即充，這些在全球都沒有什麼差别。

經過這幾年的發展，國内預計推出ChaoJi接口來進行标準化，同時為了實作相容，還在導引電路上我們做了一些特别的設計，可以通過這些電路上的一些比對，去識别充電樁到底是個新的還是老的，然後做出相應的相容性的調整，用這種方式來達到過渡期的相容問題。

05

續航能力提升，提升電流或者電壓

從全世界範圍來講，一般來說提升功率第一步都是提升電流，然後再去提升電壓。

提升電流帶來的發熱問題，無非兩大類解決方案，一個增加導體的截面積，讓電阻變小。這個是最正常的使用方法，就是現在越來越粗，現在出的充電線使用者都拿不動了，電線變得特别硬，充電很不友善。另一種就是采用冷液，但是漏液問題會直接導緻爆炸，這個也是非常值得重點解決的。

提升電壓了以後電流可以小一些減少發熱，但是提升電壓會帶來安全問題。由于零部件外包，整個系統配合的并不好。随着電壓升高，它的安全問題會越來越突出。同時提升電壓會對零部件的要求增加很多，是以這個事情需要一些折中的辦法，不是所有車都需要高電壓平台。

對于高溫冷卻來說，選擇主要有兩種，一般來說這個是兩個方向，一個就是說冷卻液的效率高一些，但它可能不絕緣，還有一個是用一些絕緣的這種材料，但是它的熱效率會低一點，但是它安全性可能稍微會高一些。

兩個方向可能都會有一些廠家在使用，現在國外用這種普通這種液冷的方式來做的，國内可能後一種更多一點。現在可能因為從全世界範圍來看，雖然大家都在搞這個，但還并沒有大批量的使用，是以未來到底是哪一種技術是最終的，現在應該還不是非常确定。

本文來源：見智研究Pro，作者：韓楓