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充电8分钟续航1000公里!快充落地还要过几道坎儿?

2021-05-06 浏览次数:1,891 次 中国汽车报

“在家充电方便,就是速度太慢,要充8小时左右。”正如电动汽车车主张先生所言,越来越多的电动汽车用户,都希望自己的电动汽车能实现安全快速充电。

  4月27日,小康公司宣布,其旗下小康电动汽车EC36具备了快充功能,可在2.5小时充满电。同日,蜂巢能源也在上海车展上首次推出蜂速快充电池技术,称充电10分钟可行驶400公里。此前,广汽埃安也称具备充电8分钟续航1000公里的新技术,一度引发热议。

  “电动汽车的快充技术肯定是发展方向,但必须在保证产品安全的情况下应用,目前最主要的是解决快充设施跟不上市场需求的问题。”山东省电池行业协会顾问汪爱民在接受《中国汽车报》记者采访时表示。

  快充产品不断涌现

  从充电市场及车企的电动汽车产品来看,电动汽车快充技术正成为国内外中高端电动汽车的发展趋势。

  近来,多款跨国品牌新车型都具备了支持快充的技术,如起亚EV6全系车型支持400V和800V充电,电量从30%充到80%仅需14分钟;现代IONIQ 5最新800V高电压平台支持高达350kW的超大功率快速充电;宝马BMW iX xDrive50、奥迪A6e-tronConcept、奔驰EQS、福特Mustang Mach-E、大众ID.4 X、沃尔沃旗下极星Polestar 2等外资中高端新车均支持快充。保时捷也正在研发硅负极取代传统石墨负极的高性能电池,以获得更高能量密度和快充性能。

  与此同时,自主品牌中具备快充的电动车型也越来越多。其中,华为与北汽新能源联手打造的极狐全新车型阿尔法S宣布,搭载华为快充技术,充电10分钟续航197公里,充电15分钟电量可从30%充至80%;吉利旗下全新品牌车型极氪001支持最高360KW超级快充;东风岚图FREE汽车也宣布,正在研发基于超高压平台的超级快充技术等。上汽集团旗下的新品牌智己汽车L7上,还支持无线快充技术。广汽推出的石墨烯超级技术,规划推出6C-500km(C即与普通慢充相比的快充速度倍数)、3C-500km两个版本的快充电池,今年9月将首次搭载在广汽埃安AION V上。此外,蔚来ET7、小鹏P7、高合HiPhi X等信造车企业的新车型上也都标配了快充。

  面对快充,不仅车企在努力,而且动力电池企业也加入了“抢风口”的竞争潮流之中。蜂巢能源近期首次对外发布全新快充技术和对应的电芯,其中第二代4C快充电芯容量165Ah,能量密度大于260Wh/kg,20-80%快充时间10分钟,预计将在2023年第二季度实现量产。领湃新能源通过自主设计的离子快穿通道,实现了动力电池4C充电,15分钟充电5%-85%,未来可使充电时间小于10分钟。宁德时代推出的快充电池,可实现15分钟充满80%,其目标是将快充时间缩短至9分钟。

  技术需要新的突破

  快速充电技术之所以一直没有普及,因为其中为了充电安全,大多数乘用车量产应用的动力电池,充电倍率基本都不超过2C。

  “快充状态下的动力电池安全,主要涉及产生析锂、电解液分解、电池过热等问题,当然现在技术条件下还会缩短动力电池寿命。”汪爱民介绍,因此,仍有相当一部分主机厂和动力电池厂商对超大功率的快速充电持谨慎态度。近来推出的快充车型,主要是应用了陶瓷涂层隔膜、耐高压高温电解液、正极材料包覆、新型负极材料等技术进步的成果,但电池寿命受影响的问题仍未解决。

  近来,华为推出业内首个智能闪充动力域全栈高压解决方案,基于800V左右的平台架构,包含了高压车载充电系统、高压异步电驱动系统、高压同步电驱动系统、高压电池管理系统、直流快充模块、三电云及高压热管理系统。在搭载该技术的极狐阿尔法S(HI版)上,可以实现15分钟充电电量从30%充至80%。预计到2025年,华为将推出1000V电压,600kW功率的高压快充方案,5分钟即可实现充电30%-80%,实现真正的快速充电。

  “此外,还可以通过无线充电方式实现快充。”西安工业大学微电子技术实验室工程师魏冬在接受《中国汽车报》记者采访时介绍,无线充电主要依据电磁感应原理,理论上更容易实现快速充电。当前,国内已经有企业推出了多种工作模式的电动汽车无线充电技术,但是与有线快充一样,也需要大量的基础设施建设布局,否则即使像智己汽车L7上有接收装置,也难以找到无线充电站。

  设施落地尚存困难

  事实上,电动汽车快充并非车企或动力电池企业一家就可以实现,其中不仅涉及动力电池技术、控制及热管理技术等,还需要充电设施、电力供应部门等环节的助力,因此,这也成为一个需要产业链多环节共同配合的系统工程。

  仅仅是充电设施建设,就存在难题。数据显示,“十三五”期间,我国充电设施网络建设发展快速,2015年之前我国公共充电桩数量不足5万根,但是截止到2020年12月底,我国公共充电桩数量就已经达到80.7万根,但快充设施数据极少。客观而言,“十三五”期间基本解决了我国充电设施从无到有的问题,但仍然存在不少短板。主要表现在充电设施规模仍存在缺口,空间布局有待优化,充电效率仍需提升,公共充电设施利用率低,大功率快充设施短板明显等。

  “快充所需的大电流、大功率,需要电力部门更换配电设备,加上建设费用,都需要大量的资金,这笔资金谁来出,建设之后谁来管,都没有明确的规定,车企虽然有快充的电动汽车,但也难以承受在各城市建设快充设施所需的巨额资金,由此导致了快充普及的多重瓶颈。”汪爱民认为。

  据了解,目前电动汽车的充电桩配备还是以慢充为主,过于耗时;一些新公交、物流配送等大型车辆充电更需要专用场地,但眼下大中城市的设施仍然不般配;在一些大型停车点,由于新能源车车位标志不明显,有些带充电桩的车位被传统车辆随意挤占,致使充电桩无法发挥作用。

  “所以,应该由主管部门出面,协调各方资源,共同建设快充设施。”魏冬表示,一方面,要在充电设施建设规划之时,就明确快充和慢充设施要有一定比例;另一方面,要在现有的有条件的充电站内增加快充桩等设施。

  “还有很关键的一个问题,是国内充电设施建设相关法规、标准的缺失,不利于这一产业发展,应尽快予以解决,才能加速电动汽车产业的发展进程。”汪爱民说。

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