影响电动汽车发展的两大主要因素是里程焦虑和充电焦虑,随着动力电池技术地不断突破,电动汽车续航里程逐渐提高。乘用车方面由最初的 150km,已经提升到了 400km,基本上已经解决了电动汽车的里程焦虑 。与此同时,充电反而变成了一个核心的技术问题,甚至成为中外新一轮技术竞争的焦点问题。。。

 

在分析新能源汽车的充电趋势之前,我们先来了解一下消费者购买新能源汽车时候主要考虑因素。

 

消费者的里程焦虑

新能源汽车发展早期,汽车价格昂贵、续航里程低、并且安全性能无法保证。经过近几年的发展,目前新能源汽车价格不断下降、安全性也得到完善, 剩下里程还需要各大车厂去努力改善。

 

今天我们就从续航里程入手,分析新能源汽车大电流充电的趋势和问题。

 

根据 2020 年上半年新能源汽车销量前 10 名,得出的续航里程为:

 

 

看完相关数据统计,不难发现续航能在 300km 以上的新能源汽车很受消费者的欢迎。但实际续航真如官方说的续航这么久吗?

 

根据最近的市场调研证明:市面上超过 60%纯电动车实测续航,低于官方 NEDC 续航,尤其是高速路续航能力,普遍要打七五折。新车驾驶 2-3 年以后,续航里程又下降 10%-30%。再加上夏天冬天开空调,其续航里程又要打折:约 1 小时折算损耗大概 12-24 公里续航里程。

 

这样算下来,跟燃油车加满油续航 600 公里相比,新能源汽车的最终续航远达不到消费者的理想目标。更不用说目前快充从 30%到 80%充电时间大概需要 30-40 分钟,加油时间才几分钟!

 

充一次电等半个小时,消费者等不起呀!短时间内快速充满电,这才消费者的最想要的东西。

 

那么目前市场上有消费者等得起的车?

 

答案是有,特斯拉 Model S600 公里价格 80 万起,最便宜的 Model 3 也要 27 万起。相信大多数消费者购买起来还是有难度的。

 

究竟消费者想要什么类型的车呢?这种类型的车大概是:能满足续航里程的通时,售价达到或者接近燃油车的价格水平,这种车一定能够燃爆市场拐点。

 

除了能够满足续航里程外,怎样方便的充电也是消费者购买电动车后的最大顾虑,因此充电桩的保有量是发展新能源车的基础。

 

根据国家能源局消息,截至 2020 年 6 月底,全国各类充电桩保有量达 132.2 万个,其中公共充电桩为 55.8 万个,数量位居全球首位。

 

 

近年来国内充电桩的主要建设方是特斯拉、星星充电、国家电网,很多高速都有完善的充电桩设施,可以进行进行长途开车,再加上地方出台的政策补贴,国内的充电桩设施总体趋势完善。

 

大电流快速充电的趋势

大功率充电的应用场景:

首先,乘用车采用大功率充电,充电时间与燃油车的加油时间大体一致,这样就不会长期占用车位,也不会改变用户的用车习惯,能够缓解北上广深等城市停车位资源紧张的现状。

 

其次,商用车方面,充电时间将会直接影响到运营收益。因此,出租车、共享汽车(分时租赁等)等,对于大功率充电是有迫切需求的。

 

目前欧洲已经建成了由 400 座 350kw 以上充电设备构成的快充网路,预计 2022 年完成下一代连接器和电缆,最大充电功率达到 350KW。

 

与欧洲的大功率充电需求相比较,中国的大功率充电有自身的实际需求:充电时间短,续航长。(欧洲众多国家中没有哪个国家像中国一样土地面积大,公路里程多,并且长途行车里程如此之长。)

 

 

大电流充电对车载端充电口的要求:

 

目前国际上主要充电口标准以及国内的充电对比情况如下:

 

 

从上图可以看出,目前国内的充电口对于大功率充电还有一定差距。新充电口也要解决转接、耐用寿命、快速冷却途径以及结构强度问题,但充电口的转换,需要经历一段时间。

 

充电桩和充电枪同样需要经历一段新旧标准的转换的时间,新充电桩相对于旧充电桩来说其功率、桩站成本、以及对电网承载的压力都有所增加,此外,新标准充电柜需要增加冷却设备, 解决大功率充电过程中产生的大量热量。

 

大功率快充对电池的影响

我们都知道,快充的原理就是将直流电直接储存到电池内, 一般会使用直流式充电。同时使用的电压一般 400 到 500v 高电压。快充的目前充电时间是一般 30 分钟从 30%~80%, 大功率充电目标是 3 分钟从 30%~80%。

 

大电流充电的直接影响是充电发热过大而缩短寿命,甚至做得不好电池直接报废,严重的是出现易燃现象。

 

大电流充对电池接口的影响主要体现在以下方面:冷却系统需要加强;电池连接部件加大设计冗余;接口的设计制造一致性需保证;大电流充电连接部件可维护性。

 

 

其中对电池接口设计的要求具体为:

 

 

总的来说大功率充电是大势所趋,无论是从消费者还是国家政策来说,大功率充电都是我们需要努力克服掌握的技术,大家一起努力,一定能实现电动化汽车社会!