新能源汽车时代,各种各样的新技术、新应用和新名词层出不穷,使人如坠五里雾中,不知所云,比如最近风头正盛的800V高压快充技术,给人一种颠覆者的姿态,试图在全球掀起了新能源汽车快充革命。
实际上,早在2019年,这一技术就已经量产了。
当年,保时捷推出了全球首个搭载800V电池架构的量产车——Taycan,只不过早些年,作为电动跑车的专属配置,它没掀起多大浪花。
得益于国内完整的新能源产业链,这几年比亚迪、小鹏、埃安、极氪等纷纷推出自家的800V高压快充车型,这才成为市场上的当红炸子鸡。
有人甚至喊出来了,“充电5分钟,续航200公里”的口号,续航焦虑从此在新能源汽车的字典里消失。
800V高压快充技术真有这么厉害吗,还是说噱头大于实际呢?
从理论上来讲,高压快充技术确实打开了快充世界的大门,但从实际落地情况来看,跟各位司机关系不大。
至于为什么这么讲?还得从九年义务教育讲起。
根据物理学公式P=U(电压)*I(电流),想要提高充电功率途径无非三条,提高电压,或加大电流,以及两者协同发力,以智能手机为例:
iphone4输出功率是5V/1A,对应的功率就是5W,1420mAh电池容量,需要5个小时才能充满电;
而现在iQOO 10 Pro的输出功率为20V/10A,对应的功率就是200W,4700mA的电池容量,大概12分钟就充满了。
问题到了新能源汽车身上就复杂很多了。
手机电池承载的电流不过几A就“为发烧而生”,而新能源汽车的动力电池承载电流可是它的几百倍。
焦耳老师告诉我们,Q=I?R(电阻)T(时间)。
系统功率额定时,一旦电流过大,不仅会造成很大的能量损耗,转化效率也会大打折扣,这甚至可能会造成致命危机,很多新能源汽车之所以自燃,很大程度上就是因为电池热失控转为热蔓延进而酿成事故或悲剧。
需要提醒的是,快充并不是贯穿充电的全过程,低压大电流模式时,最大功率充电仅出现在10%-20%电量时段,而800V高压模式下,最大功率快充可支持30%-80%电量时段。
高电压模式下,快充时间段更长,充电效率更快,能量损耗更低,因此,“高电压模式”成为快充的主流路线。
目前,目前主流电动汽车的电池容量在50度左右,常用直流快充桩是400V高压平台,峰值充电功率在200kW以下,充电时间需要一个小时,而800V高压平台,峰值充电功率可以达到300-500kW,仅需6-10分钟就能迅速补能,这相当于新能源汽车的一次小革命。
追求充电如“加油”一样快,一直是新能源汽车界的目标,而800V高压快充技术有望让理想照进现实。
然而,理想很美好,现实很骨感。
首先,你得先有一辆搭载800V电气架构的新能源汽车,没有的话,“充电5分钟,续航500公里”跟你关系不大。
目前,支持800V高压快充技术的车型基本都在30万元以上,毕竟车内很多东西都要重新研发设计,如电池包、电机逆变器、高压连接器、热管理器等,碍于成本限制,800V高压快充技术暂时难以在30万元以下车型大规模应用,大部分车主基本与之无缘。
30万元以上的市场相对来说,属于小众市场,如果仅仅局限于此,快充就将沦为少数人的特权,也不利于新能源汽车的进一步普及。
其次,“好马配好鞍”,光有车还不行,还需匹配相应的超级充电桩,你才能享受快充服务,现有的充电桩大部分都需要升级。
为了适配800V高压快充的需求,充电桩需要承载更高的功率,这对充电桩核心部件——充电模块的安全性、稳定性以及热管理能力提出了更高的要求。
目前,国内充电模块以20kW小功率为主,搭建充电桩需要多个充电模块并联,这种模式显然无法满足快充的需求,迫切需要迭代升级。
技术不是问题,华为自研的超级充电桩,最高可达1000V,峰值功率为600kW,难点在于成本,充电站是重资产投资,毕竟车企需要设计、建造和运营充电站。
理想汽车董事长李想曾经算过一笔账,建3000个超充站,需要100个小目标,每个站的建设成本大概是340万元,这还是分布在高速公路沿线小型充电站,如果建设配备16根600kW的超快充电桩的大型超快充站的话,一个站点就是一个亿的投资。
快充想要普及,降低快充站的建设成本和难度刻不容缓,这也是破题的关键。
最头疼的问题还是对电源建设、配电网、电网运行控制等的挑战,即便以上都具备了,没有电网容量的支持,一切都是白搭。
以小鹏 S4 超充桩为例,最高充电能力 480kW/670A,因受电网容量限制,只支持单车充电可发挥 800V 车型的最高充电功率,高峰期多车同时充电则会出现功率分流。
电网扩容可是浩大工程,非车企或一己之力能办到。
如果相关车型卖得好,快充桩等等配套基础设施建设才会大规模建设。反之,如果这些车主无法享受快充的体验服务,800V高压快充技术也难以走进消费者心中。
根据《2022中国电动汽车用户充电行为白皮书》数据显示,大部分用户对充电时间很敏感,会优先使用大功率充电设施,96%的用户会选择快充桩。
充电路漫漫其修远兮,吾将上下而求快充桩,想要实现“充电5分钟,续航500公里”,我们还有很长的路要走,这既需要时间的积累,还需要全产业链的共同努力。
写在最后
从目前来说,800V高压快充技术的出现,确实打开了新能源汽车通往快充的之路,是未来的趋势,这一点毋庸置疑。
但就目前而言,很难形成主导地位,一方面相关车型在市场上的占比微乎其微,另一方面充电桩升级、换代仍需假以时日,对于车主来说,“充电焦虑”的缓解更多是心理层面上的,看到了未来的希望。
就像智能手机一样,从“充电十小时,通话二十分钟”到“充电五分钟,通话两小时”,而现在这是这样一个逐渐改变的过程。
这个过程中,充电效率确实会提升,但并不会质的飞跃,快充补能速度依旧难以和换电匹敌,换电模式仍大有可为,尤其是解决了标准化、利益格局、安全等问题的情况下,将作为的充电模式的有效补充,两者相辅相成,继续进一步加速新能源汽车的普及。
未来有一天,“充电5分钟,续航500公里”如果真的实现,换电有可能会被边缘化,不过,
大概是更高电压快充技术的功劳,而不是800V高压快充技术的功劳。
简言之,800V高压快充只是开始,或者说只是一个过渡,就像移动通信的3G时代,真正形成移动互联网生态是在4G时代。
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