随着快充技术在手机上的普及,我们体验到十分钟把手机充满电的快感,大大降低了电量焦虑。电动车本质上也是以电池为动力源的设备,可毕竟电池容量大,充电场所、功率都有要求,可不是说充就充,说快就能快。
与那种“五分钟就能使汽车跑几百公里的神奇液体”相比,充电慢、充电难一直是电动车的痛点,只有越过这个瓶颈,电动车才能从根本上提升使用体验,面对老旧燃油车才能建立起更有说服力的优势。
电动车之间的内卷不仅要拼加速、拼自动驾驶、拼智能,更要拼充电的速度,许多品牌都提出了快充技术,电动车的充电速度确实越来越快,但还是明显不如加油方便。有人说“除非充电和加油一样快才会考虑新能源车”,现在这种理想可能要实现了。
充电5分钟开车200公里,这速度还满意吗?
8月30日,广汽埃安在一个线上发布会上发布了号称“充电5分钟,续航200公里”的超倍速电池技术和目前全球充电功率最高的A480超充桩,并在世界纪录认证机构的见证下获得“纯电动车充电速度最快世界纪录”的认证,好像真是那么一回事?
简单来说,电池充电的原理就是锂离子从正极脱出,穿过电解液和隔膜,最终嵌入负极。提升锂离子迁移的效率就能提升充电速度,但锂离子的迁移速度低(电解液、隔膜带来阻力)和负极嵌入效率低是阻碍充电速度提升的两大难题。而且电池技术的突破非常困难,因此业界往往依靠充电桩端的升级实现更快的充电速度,因为难度更低。
“超倍速”即充电倍率高,埃安的超倍速电池技术采用软碳,采用软碳、硬碳、石墨烯包覆改性技术等新型技术和材料,以及高孔隙涂覆陶瓷隔膜和新型低粘度高功率电解液,使锂离子的迁移和嵌入大大加速,从而实现充电速度大幅提升。
值得一提的是,众所周知石墨烯是一种革命性新材料,但研发和量产的难度非常大。而广汽掌握了自主研发的三维结构石墨烯制备技术,这将成为非常重要的技术储备。而且广汽表示这种三维石墨烯材料已进入稳定量产、成本可控的阶段,超倍速电池技术将在不久的将来量产落地。
目前,大部分公共充电站的所谓快充桩峰值功率一般在60-180kW之间,毕竟需要平衡成本。而特斯拉的V3超充桩的峰值功率能达到250kW,虽然已经算快,但还不够快。广汽埃安在此次发布会中还推出了A480超充桩,“A”代表Aion,“480”则代表峰值功率能达到480kW,是目前全球最快的超充桩,同时安全性已经过严格验证。当然,480kW只是其峰值功率,具体会根据电池管理系统和电网环境进行柔性充电。
官方通过直播演示新技术的充电速度,搭载超配速电池的Aion V测试车使用A480超充桩充电,5分钟内从29%充至82%(没有透露电池容量,现款Aion V搭载70或80kWh的电池组),在随后的续航测试中成功跑出超过200公里的续航(完成后剩余续航大于出发时剩余续航),做到了“充电5分钟,续航200公里”,并获得“纯电动车充电速度最快世界纪录”。
目前,位于广州的首座A480广汽埃安超充站已投入使用,其采用“1拖4”的布局,即1个A480超充桩搭配4个普通快充桩,其中A480超充桩可向下兼容“慢充”。
需要注意的是,搭载了超倍速电池的车辆才能全速充电,但目前埃安的超倍速电池还未正式上市。埃安确实展示了非常快的充电速度,效率已大幅度接近加油,如能成为常态的话对电动车用户来说绝对是好消息,使用体验将得到明显提升。
那些将要被超越的快充
电动车越来越多,不仅要拼加速的速度,更要拼充电的速度,我们不妨再来比较一下市场上已有的几种快充技术。
【特斯拉V3超级充电站】虽然特斯拉负面频出,但无可否认特斯拉是使用体验最好的电动车之一,不仅能兼顾可观的性能和续航,专属的特斯拉超充站令充电非常方便。
2019年初,特斯拉发布第三代(V3)超级充电站,除了充电枪的设计更轻盈小巧外,每个充电桩的最大功率达到250kW,比V2的120kW提升明显,配合在途预热功能(使用车载导航到充电站时会预先为电池加热)后充电速度能提升50%。
小编此前就开着Model 3标准续航版体验过特斯拉的V3超充站,在没有分流的情况下从接近0%电量开始充电,充电功率能迅速爬升且峰值功率稳定在230kW左右,但到50%左右就开始明显下降。使用V3超充10分钟能补充大约40%的电量,充到80%需要大约30分钟,已经是比较快的速度。
【保时捷800V高电压平台】随着旗下首辆纯电动车型Taycan的面世,保时捷成为第一个推出量产800V高电压平台的品牌。在该高电压平台下,充电桩的最大功率能提升至350kW,官方表示可以在22.5分钟内将Taycan Turbo S的电池(93.4kWh)从5%充至80%。
高电压平台的意义是什么?根据功率=电压乘以电流的基本公式,提高电压首先可以增加充电的功率;此外,功率相同的前提下提高电压可以减少电流,从而减少充电桩高压线束的横截面积,降低线束的重量和节省安装空间。
但是,电压平台升高是一个牵一发而动全身的大工程,三电系统等核心部件需要重新开发以保证能在800V高电压下工作,这意味着高昂的成本。其实保时捷推出Taycan时也还没完全做好准备,例如空调压缩机只支持目前较普遍的400V电压平台,只得为其配备一个从800V降压至400V的转换器,待800V空调压缩机量产后再进行更换。此外,广泛使用的硅基IGBT半导体元件最多只能承受600-750V的电压,耐压和导热性更好的碳化硅SiC材料半导体元件的生产成本较高,离普及还有一段距离。
因此,目前还没有太多量产800V高压平台的品牌,但奔驰、通用、捷豹路虎、大众、比亚迪以及吉利SEA浩瀚架构在未来均会选择800V运行电压。
编者说:
这次发布会上埃安双管齐下,发布了超倍速电池技术和A480超充桩,分别从车端和桩端出发,实现迄今为止最快的充电速度。能够在5分钟内充电50%,增加200公里续航,相信这个速度已颇有说服力,并且能明显抛离特斯拉甚至保时捷。
这次发布的内容何时能真正落地,何时能普及?官方没有给出一个准确的时间,但概念已经提出,超充站已经落成,希望实用化也是不久之后的事。届时电动车将有一个质的飞跃,消费者将会少一个抗拒电动车的理由,当然一切都要建立在安全性之上。