新能源汽車的低用車成本是顯而易見比燃油車好的一個點,但新能源車的補能體驗還沒達到與燃油車接近的體驗。例如,燃油車加一箱油幾分鐘即可實現數百公里續航里程,純電車型可能需要十幾分鍾、幾十分鐘或更久,才能實現高續航里程。
為了讓電動車的補能時間縮短,現在的科技發展催生出了800V高電壓平台、換電模式以及現在的液冷充電樁。這些新技術都是為了解決一個問題,縮短充電時間,最近有一款充電樁產品宣稱充電5分鐘,能實現300km續航里程。
相對於800V和換電,大家應該都比較熟悉了,600kW液冷充電樁又是怎麼一回事兒,現在什麼車能用?
液冷充電樁,技術其實不難?先闡明一點,液冷充電樁和600kW兩個看點都不是特別先進的技術,沒有全面鋪開的原因是佈置大功率充電站對當地電網建設是一個比較大的考驗,不是任何地點的電網建設都支持大功率充電樁的使用。
液冷充電樁其實也不再是新鮮的科技產物,距離第一批液冷充電樁的商業化應用已經過去一年多的時間。最早一批應該是2020年特斯拉投放的V3超級充電樁,充電15分鐘實現最高250km續航,用的是液冷技術。
再次提起液冷充電樁,是4月初特來電公佈的充電樁方案,也是用到了液冷技術,能實現充電5分鐘給車輛增加300km續航里程。目前能兼容的車型是廣汽埃安AION V、特斯拉Model Y,還有搭載國際液冷接口的其他車型。
如果是電動車用户,應該更容易理解。一直以來充電效率低、時間久的問題,一部分原因是由於在充電過程中會產生大量的熱量,功率越大越容易造成纜線發熱,隨之帶來的是不安全和不穩定的因素。
特斯拉和特來電兩家的充電樁,底層邏輯是依靠大電流實現快速充電,用液冷技術解決大電流的過熱問題。原理也不難理解,只是在電纜和充電槍之間設置一個專門的循環通道,通道內部加入能夠起到散熱作用的冷卻液,再通過動力泵推動液體循環把熱量帶走。
有人關心的問題是,特斯拉在電動車和充電樁上的科技應該屬於領先行列,但為什麼特來電的充電樁會比特斯拉V3的性能更好?特來電公佈的液冷充電裝,支持最大電流600A、最大輸出功率600kW;特斯拉V3充電樁支持的最大電流之前僅有250kW,去年才提出要升級到300kW。
這裏所指的600kW最大輸出功率應該也不是單個充電樁,而應該是多個充電樁組成的陣列式形式輸出最大功率來為車輛充電。個人認為應該是每個充電樁都能支持最大600kW的輸出功率,應該會進行功率分流,畢竟一個充電站相當於一個小型變電站,大功率充電的時候對當地建設的電網也有一定的考驗。
雖然使用着液冷技術的充電樁有着更快的充電速度,但它的難點就是在冷卻液和電纜的密封上。充電樁安裝的環境可能會面臨極端天氣、惡劣環境等因素,所以使用的這種液冷電纜都需要通過耐高温、耐腐蝕、抗爆破、耐氣候、耐低温等測試。
另外,液冷充電線的產業鏈其實也較為成熟。液冷電纜屬於電纜行業範疇,在此之前有過一種水冷電纜產品使用領域非常廣泛,現在需要把內部的水換成冷卻液。
現有的液冷纜線生產方案,大致情況是在電纜中增加空管,空管中加入冷卻液。此方案的優化空間有以下幾點,冷卻液與導體非直接接觸,熱量轉移效率低;現有電纜線採用pu管作為電纜線外層,外界作用力下容易變形堵塞冷卻液流動。
液冷雖好,但匹配車型有侷限?技術雖然不算先進,但落地應用確實能有所改善,所以這項技術對於我們來説是“有用、好用、能用”的,但就是目前能適用的車型不是特別多。
我們從特來電公佈的信息來看,輸出功率600kW的液冷充電樁目前能匹配的車型非常少,也就是説只有以上提及的幾款車能夠在使用這個充電樁實現5分鐘300km的充電能力。這些產品都有一個先期條件,就是得擁有國際液冷接口。
展開一下這個話題,電動車整個充電的閉環是由幾個鏈接區域組成,車輛快充接口、充電電纜以及充電箱體。那麼液冷電纜解決了充電電線和箱體之間的高温問題,能保證在這個環節內電纜線和箱體不會產生過熱情況的發生。但是,在車輛的接口端如果不加以功率限制,持續輸出600kW的最大功率,那麼對於車端來説,仍然會在接口處產生過熱的情況發生。
所以,現階段600kW的液冷充電樁也只能在擁有液冷接口的純電車型上發揮全部功率,達成5分鐘300km續航的能力。
不同車型對特來電液冷充電樁的兼容性一不一樣,這個問題,我們可以拿特斯拉來舉例。特斯拉推出的250kW液冷充電樁V3已經投放市場一段時間,那麼它所兼容的車型包括了Model S、Model X、Model 3以及Model Y這幾款車型,根據測試,能完全使用250kW峯值功率的僅有Model 3以及Model Y長續航版車型,因為使用的是21700電池體系+新的熱管理技術。
那麼技術版本相對老舊的車型,在V3上的最大充電功率只有200kW。那麼反映在特來電的液冷充電樁上應該也同理,只有使用技術版本較新、擁有液冷接口的產品才能使用上600kW的最大功率,否則也會像特斯拉V3充電樁一樣對最大功率進行限制。
有可能到現在還有部分用户對600kW沒有概念,國家電網最常見的快充樁功率為60kW、120kW兩種,家用充電樁普遍功率為7kW左右。現在有600kW最大輸出功率充電樁的企業,有特來電和廣汽埃安等品牌。
所以目前來看,600kW液冷充電樁能很大程度改善電動車補能環節的體驗,但它也有侷限性,只有符合條件的電動車產品才能享受這個短時間內完成補能的需求。
總結最大輸出功率600kW的液冷充電樁,如果能大面積落地,配套使用的話將會對電動車出行方面有多大的改善?可能電動車行業不再那麼需要高續航里程的電池,充電像燃油車加油一樣方便、快速;那麼前提是這台車能夠支持大電流的輸入,這需要考驗到電池、接口以及熱管理等多方面因素。
所以表面上看似好用的600kW液冷充電樁,5分鐘300km續航如果全面鋪開的話,需要從車企到配套設施的協調開發才能完成。等待技術和基礎設施體系成熟之後,換電、液冷快充已經800V平台這三種解決方案都有可能為電動車的補能做出明顯改善。