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車企超快充技術競賽升溫 | 中國汽車報

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随着電池及管理系統的持續進步,電動汽車續駛裡程已經能夠基本滿足日常通勤需求,電動車市場也是以進入快速增長的新階段。但沒想到,随着電動車保有量的大幅提升,不少車主在今年“十一”長假期間再次面臨充電速度慢導緻用車不便的問題。作為解決這一痛點的手段之一,車企進一步推動快充技術布局,擴大快充站普及和推廣範圍。

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不過,在這一态勢逐漸顯現的同時,快充技術仍然存在一些待解問題,例如怎樣避免快充對電池的傷害?快充站是否需要大規模鋪開建設,又适用哪些場景等。對此,中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟技術和認證部主任劉锴日前在接受《中國汽車報》記者采訪時表示,充電效率将成為下一階段充電設施建設營運的重要考慮因素,但考慮到充電标準以及技術路徑不明等因素,快充還需要綜合平衡相關要素,漸進推廣。

電動車排隊充電

補能問題凸顯

“十一”小長假,電動車充電難的問題沖上了熱搜。有一位從廣東深圳回湖南的電動車車主在網上自述,他在湖南耒陽服務區給電動車充電時,花費了5個多小時,原本隻需8小時就能到家的路程,整整用了16個小時,這其中不少時間都花在了排隊等待上。更讓人糟心的是,因為害怕被插隊,許多電動車車主隻能全程守在車旁,連洗手間都不敢去,甚至有些地方還出現電動汽車車主争搶充電樁大打出手的情況。這并非個例,國家電網智慧車聯網平台高速公路充電熱力圖顯示,在國慶假期,共有409個充電站出現了排隊情況,占全部高速公路站點的18%,與2020年國慶假期相比,數量增長60%,差不多每5個高速充電站就有一個在排隊。

車企超快充技術競賽升溫 | 中國汽車報

究其原因,主要還是充電樁數量相對不足。據統計,截至2021年9月,全國充電基礎設施累計數量為222萬台(根),同比增加56.8%。然而,充電基礎設施的增長速度遠遠比不上國内電動車保有量的增加。公安部9月12日釋出的最新統計資料顯示,截至今年9月,國内純電動汽車保有量達552萬輛,車樁比約為2.5:1左右。如果剔除一些老舊、破損和長期處于閑置狀态的充電樁,再加上“十一”長假期間不少電動車主選擇自駕出遊,對公共充電樁的需求激增,難免會出現充電樁不夠用的現象。

除了充電設施數量不夠之外,還有另一個造成車主排隊充電的原因就是充電時間太長。1輛普通燃油汽車基本上可以在3分鐘左右完成加油,但目前市面上的主流電動汽車如果需要充滿電,幾乎都需要花費超過1個小時的時間,即使是有些技術比較先進的電動車,電量從30%增加到80%至少需要30分鐘左右,更别提有許多車主堅持要充到90%以上,但其實充電後期的涓流充電時間将會大大增加,自然無法達到快速補能的目的,也就進一步延長了後車排隊充電的時間。

基于此,中國科學院院士歐陽明高在不久前電動汽車百人會組織的研讨會上提出,解決充電的後顧之憂,需要更大功率的快充技術,超級快充是大勢所趨。

車企、電池企業

加碼布局

除了能提高使用者充電體驗以外,快充樁還能通過縮短充電時間來提高充電樁的使用率,近年來得到車企、樁企以及電池企業的重視。

在産品方面,車企紛紛釋出搭載快充技術的新産品或平台:日前,在2021東風汽車品牌秋季釋出會上,岚圖汽車釋出了自研800V高電壓平台及超級快充技術,同時宣布該技術已進入整車測試階段,其有望成為最早量産800V高壓超級快充技術的中國高端電動品牌。無獨有偶,9月8日,比亞迪釋出了e平台3.0,充電5分鐘,最大行駛裡程可達150公裡;而更早些時候上市的廣汽埃安AION V Plus也宣稱首次搭載了AION超倍速電池技術,同時率先支援A480超級充電樁,未來可實作充電5分鐘、行駛207公裡的效果。

除了釋出産品以外,車企還積極加速快充樁建設的步伐。今年4月,ARCFOX極狐品牌首個專屬超充站在北京南三環路宋家莊石榴中心投入試營運,首座超充站配備12根超充樁,單樁最大充電功率180kW,據介紹,年底傳遞的極狐阿爾法S HI版可達到充電10分鐘、最高續駛197公裡的補能速度;今年8月,小鵬汽車宣布,首批11個高速超充站已在7月落成并上線營運,目前已實作京滬高速山東段、京港澳高速河南段貫通,每個站點布局兩個小鵬車主專享的超充站,充電功率為180kW。後續小鵬超充還将陸續貫通京滬、京廣、京港澳等高速路線;9月28日,極氪能源品牌“極能”旗下超充站開始營運,超長續航單電機WE版車型能達到充電5分鐘,NEDC續駛增加120公裡。

快充不具大規模推廣條件

标準和技術仍存瓶頸

表面看來,快充是目前能夠解決使用者充電不便的“捷徑”之一,但事實上,除了國慶假期等特殊時期,大部分電動車使用者對快充的需求并沒有那麼迫切。業内專家指出,考慮到快充模式的使用場景一般多為營運車輛,私家車緊急補電可能僅占小部分,是以站在市場需求的角度來看,快充在未來很長一段時間依然僅作為充電應用場景的一個小分支,而不是主流趨勢。是以,在高速公路、城鄉公共充電場站的充電場景中應以快充為主,充電功率應結合車輛的實際應用需求設定,不要盲目貪多求快。

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建設成本問題同樣不容忽視。“為滿足更多使用者的充電需求,快充樁的數量必然将呈現增加的态勢,但肯定需要考慮到經濟效益。”一位充電樁營運企業負責人在接受媒體采訪時坦言,一個180kW的快充樁市場價格平均為5萬~7萬元,再加上場地和電網等配套,費用不低,但除了國慶、五一之外,平時閑置居多。

光大證券曾經測算過60kW直流快充樁的回報周期,按照6萬元的單樁成本計算,假設充電服務費收取0.6元/kW,單樁使用率為5%,即每天使用1.2小時,投資回收期需要3.8年。如果加上運維、土地和建設等其他成本,這個期限将被拉得更長。

另一個阻礙快充技術迅速普及的問題在于技術路線不統一,行業急需修訂相關标準。據劉锴介紹,因2015版國标對實作更快的充電速度有限制,目前的快充技術主要采取兩種實作路徑:一是以車企為主導的,在2015版國标基礎上進行更新,并能與2015版國标充電設施相容;另一種則是由相關标準組織和部分充電設施營運商、制造商主導的超級充電系統,由于不能直接相容現有的2015版标準,需要配備轉接頭。

“兩種路線差異較大,同時還會給電動汽車使用者帶來較大影響,是以業内必須盡快确定以哪一種方案為基礎,形成快速充電标準。”劉锴建議,由于存量和新增的大部分電動汽車仍将采用2015版國标快充标準,是以更新2015版國标或是更好選擇。

第三,要想實作超級快充的快速發展,配套的電池技術也要跟進。劉锴告訴記者,由于大功率快充對動力電池的壽命和安全性有較大影響,需要電池材料、電芯結構、電池管理系統、充電政策等系統性優化,以防電池熱失控風險及循環壽命快速衰減,是以實作大功率快充的難點在于如何一方面防止出現熱失控采取更多保護措施,另一方面盡量減少由此導緻的電池系統能量密度下降以及成本的上升。基于此,如何在大幅提升充電功率的同時,保證動力電池全生命使用周期的衰減符合有關要求,并将極大保障充電安全,成為目前動力電池企業和汽車企業都在開展技術研發和攻關的重要課題。

文:施芸芸 編輯:陳偉 版式:李沛洋