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800V快充——是用戶的迫切需求,還是廠商的技術自嗨

來源:蓋世汽車   時間:2023-10-03 02:06:10   閱讀量:9176   

新能源汽車時代,各種各樣的新技術、新應用和新名詞層出不窮,使人如墜五里霧中,不知所云,比如最近風頭正盛的800V高壓快充技術,給人一種顛覆者的姿態,試圖在全球掀起了新能源汽車快充革命。

實際上,早在2019年,這一技術就已經量產了。

當年,保時捷推出了全球首個搭載800V電池架構的量產車——Taycan,只不過早些年,作為電動跑車的專屬配置,它沒掀起多大浪花。

得益于國內完整的新能源產業鏈,這幾年比亞迪、小鵬、埃安、極氪等紛紛推出自家的800V高壓快充車型,這才成為市場上的當紅炸子雞。

有人甚至喊出來了,“充電5分鐘,續航200公里”的口號,續航焦慮從此在新能源汽車的字典里消失。

800V高壓快充技術真有這么厲害嗎,還是說噱頭大于實際呢?

從理論上來講,高壓快充技術確實打開了快充世界的大門,但從實際落地情況來看,跟各位司機關系不大。

至于為什么這么講?還得從九年義務教育講起。

根據物理學公式P=U(電壓)*I(電流),想要提高充電功率途徑無非三條,提高電壓,或加大電流,以及兩者協同發力,以智能手機為例:

iphone4輸出功率是5V/1A,對應的功率就是5W,1420mAh電池容量,需要5個小時才能充滿電;

而現在iQOO 10 Pro的輸出功率為20V/10A,對應的功率就是200W,4700mA的電池容量,大概12分鐘就充滿了。

問題到了新能源汽車身上就復雜很多了。

手機電池承載的電流不過幾A就“為發燒而生”,而新能源汽車的動力電池承載電流可是它的幾百倍。

焦耳老師告訴我們,Q=I?R(電阻)T(時間)。

系統功率額定時,一旦電流過大,不僅會造成很大的能量損耗,轉化效率也會大打折扣,這甚至可能會造成致命危機,很多新能源汽車之所以自燃,很大程度上就是因為電池熱失控轉為熱蔓延進而釀成事故或悲劇。

需要提醒的是,快充并不是貫穿充電的全過程,低壓大電流模式時,最大功率充電僅出現在10%-20%電量時段,而800V高壓模式下,最大功率快充可支持30%-80%電量時段。

高電壓模式下,快充時間段更長,充電效率更快,能量損耗更低,因此,“高電壓模式”成為快充的主流路線。

目前,目前主流電動汽車的電池容量在50度左右,常用直流快充樁是400V高壓平臺,峰值充電功率在200kW以下,充電時間需要一個小時,而800V高壓平臺,峰值充電功率可以達到300-500kW,僅需6-10分鐘就能迅速補能,這相當于新能源汽車的一次小革命。

追求充電如“加油”一樣快,一直是新能源汽車界的目標,而800V高壓快充技術有望讓理想照進現實。

然而,理想很美好,現實很骨感。

首先,你得先有一輛搭載800V電氣架構的新能源汽車,沒有的話,“充電5分鐘,續航500公里”跟你關系不大。

目前,支持800V高壓快充技術的車型基本都在30萬元以上,畢竟車內很多東西都要重新研發設計,如電池包、電機逆變器、高壓連接器、熱管理器等,礙于成本限制,800V高壓快充技術暫時難以在30萬元以下車型大規模應用,大部分車主基本與之無緣。

30萬元以上的市場相對來說,屬于小眾市場,如果僅僅局限于此,快充就將淪為少數人的特權,也不利于新能源汽車的進一步普及。

其次,“好馬配好鞍”,光有車還不行,還需匹配相應的超級充電樁,你才能享受快充服務,現有的充電樁大部分都需要升級。

為了適配800V高壓快充的需求,充電樁需要承載更高的功率,這對充電樁核心部件——充電模塊的安全性、穩定性以及熱管理能力提出了更高的要求。

目前,國內充電模塊以20kW小功率為主,搭建充電樁需要多個充電模塊并聯,這種模式顯然無法滿足快充的需求,迫切需要迭代升級。

技術不是問題,華為自研的超級充電樁,最高可達1000V,峰值功率為600kW,難點在于成本,充電站是重資產投資,畢竟車企需要設計、建造和運營充電站。

理想汽車董事長李想曾經算過一筆賬,建3000個超充站,需要100個小目標,每個站的建設成本大概是340萬元,這還是分布在高速公路沿線小型充電站,如果建設配備16根600kW的超快充電樁的大型超快充站的話,一個站點就是一個億的投資。

快充想要普及,降低快充站的建設成本和難度刻不容緩,這也是破題的關鍵。

最頭疼的問題還是對電源建設、配電網、電網運行控制等的挑戰,即便以上都具備了,沒有電網容量的支持,一切都是白搭。

以小鵬 S4 超充樁為例,最高充電能力 480kW/670A,因受電網容量限制,只支持單車充電可發揮 800V 車型的最高充電功率,高峰期多車同時充電則會出現功率分流。

電網擴容可是浩大工程,非車企或一己之力能辦到。

如果相關車型賣得好,快充樁等等配套基礎設施建設才會大規模建設。反之,如果這些車主無法享受快充的體驗服務,800V高壓快充技術也難以走進消費者心中。

根據《2022中國電動汽車用戶充電行為白皮書》數據顯示,大部分用戶對充電時間很敏感,會優先使用大功率充電設施,96%的用戶會選擇快充樁。

充電路漫漫其修遠兮,吾將上下而求快充樁,想要實現“充電5分鐘,續航500公里”,我們還有很長的路要走,這既需要時間的積累,還需要全產業鏈的共同努力。

寫在最后

從目前來說,800V高壓快充技術的出現,確實打開了新能源汽車通往快充的之路,是未來的趨勢,這一點毋庸置疑。

但就目前而言,很難形成主導地位,一方面相關車型在市場上的占比微乎其微,另一方面充電樁升級、換代仍需假以時日,對于車主來說,“充電焦慮”的緩解更多是心理層面上的,看到了未來的希望。

就像智能手機一樣,從“充電十小時,通話二十分鐘”到“充電五分鐘,通話兩小時”,而現在這是這樣一個逐漸改變的過程。

這個過程中,充電效率確實會提升,但并不會質的飛躍,快充補能速度依舊難以和換電匹敵,換電模式仍大有可為,尤其是解決了標準化、利益格局、安全等問題的情況下,將作為的充電模式的有效補充,兩者相輔相成,繼續進一步加速新能源汽車的普及。

未來有一天,“充電5分鐘,續航500公里”如果真的實現,換電有可能會被邊緣化,不過,

大概是更高電壓快充技術的功勞,而不是800V高壓快充技術的功勞。

簡言之,800V高壓快充只是開始,或者說只是一個過渡,就像移動通信的3G時代,真正形成移動互聯網生態是在4G時代。

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