鉅大LARGE | 點擊量：743次 | 2021年08月26日
動力鋰離子電池充電隱患是制約我國大功率充電發(fā)展
倘若充電5分鐘，即可跑200公里，那么，電動汽車主們的續(xù)航焦慮將會徹底被處理。在這個寒冷的冬天，有關買了“電動爹”的人們來說，可能比誰都急切期望這一天的到來。好在，業(yè)內人士一直在努力。
歐洲和北美汽車制造商一直在合作開發(fā)和推出更快速的汽車充電網絡，比如瑞士Abb在今年四月展示的350千瓦快充，宣稱充電8分鐘續(xù)航200公里。然而保時捷已經更勝一籌，今朝已經與寶馬合作在其德國汽車研究院設立了一套原型功率為450KW的快速充電樁，是特斯拉超級充電樁功率的三倍以上，官方宣稱充電3分鐘續(xù)航100公里，15分鐘即可充電80％。
我國也一直在呼吁大功率快充，目前，一些公司已經進行了大功率快充技術的研發(fā)，比如星星充電、萬馬新能源等研發(fā)了360kW及更大功率的快充產品。但同時也有個現象，就是我國的車企并沒有歐美那么積極和冒進，背后原由有什么？
大功率快充是必然趨勢。歐美已經舉起350千瓦甚至450千瓦的大旗，我國跟得上他們的腳步么？目前我國的大功率充電處于什么階段？其發(fā)展的制約因素又有什么？
成本成倍新增，動力鋰離子電池跟不上，冷卻系統有風險
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我國有沒有必要跟上350千瓦以上的大功率充電，這個問題還是首先要看電動汽車的發(fā)展進程和市場的需求。北京博電電動汽車探測部經理于洪喜告訴第一電動，目前來講，整車的電壓平臺抬升及動力鋰離子電池電壓等級提升帶來的成本新增以及對安全性能要求的提升，是制約實現大功率充電發(fā)展和使用的關鍵因素。
首先，有關汽車的使用者來說，當然希望充電時間越短越好，但這同時意味著成本會成倍新增。充電功率實際上是電壓與電流相乘所得值，倘若提升電流，充電電纜會變得很粗，所以一般來講提高功率的手段是提升電壓。而提升電壓就要將整車的零部件、電氣零部件的電壓等級都提升，車的成本就會翻倍。另外，所有圍繞著動力鋰離子電池的研發(fā)設計、組裝維修等相應的要求也都要大幅度提高，才能滿足大功率充電的需求?，F有的動力鋰離子電池電壓等級在400伏左右，倘若將其提高至1000伏，實際上成本也要新增幾倍。
成本過高必然最終反映在售價上，要了解，保時捷350KW充電的車售價非常高，要人民幣1000萬以上。于洪喜坦言，“這都是實打實的成本，不是說出來的，這是很實際的東西。你制造一臺車可能技術上能夠實現充電電壓1200伏甚至1500伏，但你這個車一賣七八百萬甚至一千多萬，誰會買？”
其次，倘若把動力鋰離子電池的電壓提升，那么電流輸出就會相應變大，那么充電電纜的發(fā)熱量也會變大，發(fā)熱量大就要上冷卻措施。目前用的緊要是液冷系統，即在充電電纜上鋪設一個冷卻的液體回路，就類似于空調的壓縮機，把壓縮機裝到充電機柜里面，然后液體回路裝到充電電源里面去。但是，這就帶來了一個非常突出的問題：一旦冷卻系統失效，會將用戶放到一個極其危險的境地。于洪喜透露，今年四月左右，一臺保時捷在歐洲某家4S店內充電起火，原由就是冷卻系統失效。
還有一點要考慮的就是充電系統與車輛的接口與充電協議。當充電功率達到350千瓦以上時，其接口與充電協議的規(guī)范就是另外一套體系了，從技術實現上來講是要時間的。
因此，整體來看，成本的成倍新增、冷卻系統安全性還不能有保障等都是制約大功率充電發(fā)展的關鍵因素。
五年商用可能性基本為零？
雖然制約因素不少，但是業(yè)內普遍認為將來大功率充電一定是趨勢。中電聯標準化中心副主任劉永東表示，大功率充電技術是現有2015版充電技術路線的補充，在今后很長一段時間內，大功率充電技術是在一定場景下的使用需求，將和現有充電技術路線長期并存，不會替代現有充電技術。
那么，倘若克服了技術難點，商用的可能性要怎么樣？
于洪喜指出，像汽車這種大眾產品，技術水平上去、成本降到一個合理的水平、安全又有保證，這個時候才是真正可以推向市場商用的時間點。他判斷說，“我個人認為充電電壓或者說動力鋰離子電池的充電電壓提高到那么高的一個水平，是一個中長期的發(fā)展進程，五年之內商用的可能性基本為零?！?/p>
對此，星星充電北京公司總經理朱建忠表示，大功率設備其實已經達到了要求，星星充電與保時捷配套的液冷系統大功率充電設備已經下線，所以最關鍵是看車端的動力鋰離子電池可不可以做到相應水平?！捌鋵崒幍聲r代的電池已經具備了4C的充電倍率，它在出租車有一批運用的就是大功率充電，但是我們聽說因為國內安全考慮還是限流了。所以從技術角度來講是能做到的。至于是五年商用還是三年商用，其實我們緊要是先驅做技術和知識儲備，相當于也處在一個觀望狀態(tài)，我們也在等2020年和2025年這兩個分水嶺?！?/p>
劉永東則認為，大功率充電技術作為一項系統工程，從技術提出到完成標準制定，要2－3年時間，為了適用2020年前后汽車的發(fā)展規(guī)劃，有必要今朝抓緊開展大功率充電技術的研究、工程踐行和標準預研工作。
星星充電500千瓦液冷大功率充電設備
標準制定車企不積極，國網與充電設施運營商不能自娛自樂
有關大功率充電的發(fā)展階段，國外已經有了未公開場合的商用，比如在4S店內的維修和樣車展示時會使用大功率充電，而在國內還相對處于初步探索階段。雖然說有的充電設施運營商已經可以做到350千瓦及以上的設備，但我國還沒有出臺詳盡的標準，車端也還沒有進行整車相關系統的配套。為甚么會這樣？因為有關大功率技術的研發(fā)和標準的制定，我國與國外是有根本性差別的。
在歐美，充電設施都是車企在主導研發(fā)、建設和運營，比較商業(yè)化的一些充電設施運營商背后的大股東也多是車企。比如，lonity充電網絡是由寶馬、梅賽德斯、福特和大眾等四大汽車巨頭合作建立的，美國的特斯拉也在建立充電設施。所以大功率充電其實也是車企在進行推動，車、電系統一起在做。
而在我國，目前來看車企有關充電設施的研發(fā)與標準的制定沒有特別高的積極性，緊要是國家電網和設備制造商占據主導地位，充電設施的標準體系目前都是中電聯在牽頭。一位業(yè)內人士向第一電動說，猶如他們在“自娛自樂似的，不管你車的需求究竟有什么，就自己搞?！迸e例來說，我國很多充電設施運營商都在推60千瓦、120千瓦，但市場上的車大部分并不要這么高的充電功率；反觀歐美就不存在這個情況，因為都是車企占主導地位。
2018年八月二十八日，中電聯與日本電動汽車快速充電器協會（CHAdeMO）簽署了技術和標準合作協議，計劃共同推動大功率充電技術、電動汽車與電網互動技術以及國際標準。于洪喜透露，目前來講，在我國前文提到的充電接口基本已經有了，就是來自于日本的國標，是一種插入電分開式的接口設計，其他的工作仍在進行當中。原計劃是今年底或者明年初公布接口的標準，但今朝來看是肯定要推遲的。因為將車提高到350千瓦的充電等級要全車整套系統的去升級匹配，而在我國境內合資或自主品牌還沒有做這種樣車的計劃，所以在探測階段無法進行實際操作，只能用仿真的試驗環(huán)境進行探測。沒有實戰(zhàn)，當然也就無法官宣。
大功率充電不僅僅是一個充電系統，而應當緊要是為車服務的。車有需求，充電系統才有市場空間，倘若連車都沒有需求，研發(fā)可能是很容易的，但就失去了原本的意義。車企與充電設備制造商沒有進行有效的溝通和協作，這是行業(yè)中一直存在的問題。在這種情況下，只看國外在推動大功率充電就想趕緊跟上的想法是不好實現的。于洪喜也呼吁行業(yè)內車企與充電設施相關產業(yè)鏈的公司能夠合力一起將行業(yè)做好，這樣才會更好地順應將來大功率充電的發(fā)展趨勢。
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