深評:大勢所趨 新能源超快充即將到來

由新能源車引領整個時代變革的大風暴正席捲而來,而充電設施產業作為其中的“颱風眼”,尤其是最近高曝光率的大功率直流快充技術,更加受人矚目。但目前國內市場,大功率直流快充技術到底發展如何?關於直流快充,國家政策上又有哪些扶持?市場中應用快充技術的車和樁,又有哪些新動向呢?圍繞相關話題,我們來一探究竟。

深評:大勢所趨 新能源超快充即將到來

60秒快速瞭解核心論點:

●背景:電動車市場雖熱度高,但車主對使用環節中的里程、充電焦慮抱怨多,消費者對快速充電的需求度高。

●在解決EV車主使用痛點的技術路線中,相比換電,大功率直流快充在投入收益性、產業化推廣及巨頭動向等方面更佔優勢,更具發展前景。

●政策上,國家對充電樁建設補貼力度繼續增強,中日統一的350kW的大功率直流快充樁新國標即將實施,而充電樁運營商也開始著手新一代快充樁的示範運營。

●在電動車續航里程超500km趨勢下,現行的快充技術由於實際充電效率低,消費者不買賬,未來搭載700V以上的大功率快充技術的車型將成為新方向。

一、解決EV車型使用痛點的主要技術路線

為了讓EV車使用便利性達到普通燃油車水平,緩解消費者的里程、充電焦慮,眾車企一方面通過改善電池自身性能(能量密度等),提高整車續航里程;另一方面,從滿足消費者的快速充電需求出發,在車輛補電環節落腳,於是,換電和大功率直流充電這兩大技術路線便應時而生。

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『新能源汽車直流充電樁』

★換電vs大功率直流充電技術路線概要

換電技術,形式上有點像我們更換遙控玩具車的標準電池,即通過固定式或可移動式的換電站,為電動車提供更換電池的服務,同時在換電站集中對電池進行統一的智能存儲、供電和配送管理。以國內目前運營的換電站為例,可在3-10分鐘,實現補給續航300-500km的效果。

而大功率直流快充技術,是指採用250kW及以上的大功率充電機對電池進行直流充電,實現在10~15分鐘充滿電的理想狀態。目前在歐洲及日本等地區應用的大功率充電技術,充電樁充電電壓達到到1000V,充電電流提升到350A,實現最大系統功率為350kW的充電供給,消費者只需要12分鐘,就能為電動車增加300km的續航里程。

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『日本大功率充電站』

★換電vs大功率直流快充優劣勢分析

兩大技術路線均能快速補充能源,解決里程、充電焦慮。但換電和大功率直流快充又各有優劣,均各自面臨一系列的問題。不過從技術特徵、投入的收益性、產業化推廣、消費者喜好及行業巨頭失敗案例五個維度進行分析,換電模式綜合評價相對弱勢,但在特定的應用場景下,如出租車、網約車等專用運營車領域,仍有進一步發展和探索的空間,成為該類電動車能源補充的重要組成部分。

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再來看本文主角大功率充電技術,從上表五維分析態勢看,雖然綜合評價整體更佔優勢,但由於消費者在使用環節上心存顧慮,導致技術特徵稍顯劣勢。其實追根求源,就是消費者普遍擔心快充傷及電池性能的問題。

然而快充對電池衰減性影響到底有多嚴重、未來大功率直流快充技術應用後又能否挽回消費者信心?我們從兩個角度進行闡述,首先從使用場景上看,快充一般用來滿足多數家用EV車主應急補電需求,以防止在關鍵時刻發生續航里程不足“掉鏈子”、同時又來不及使用慢充補電的尷尬。模擬推演的話,以消費者每週應急使用2-3次為例,一年下來使用100-150次左右,按照現在主流車型1000次以上快充時電池衰減不足20%來看,可以高效使用7-10年,與燃油車使用壽命相媲美,而且考慮到EV車型並不是每週都需充電,實際高效使用壽命或可更長。

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從電池性能上看,電池衰減罪魁禍首是電池的過充和過放。類似於智能手機電池,長時間不用虧電過度影響待機時間,充電過久發熱嚴重也會縮短其壽命。而千人千面,不同用車習慣在很大程度上左右了電池的衰減。同時除了人的因素之外,電池的密度、材料、溫度等同樣影響充電、電池衰減速率,尤其是電池管理系統(BMS),作為控制快充的核心部件,可根據電池狀況智能調整充電電流大小,防止由於過充電或過放電對電池造成損傷。而未來隨著大功率直流充電技術的應用,新一代EV車型電壓平臺升級後,BMS的進階就顯得更為關鍵。

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不過從歐美品牌車企競相投入的局面看,並結合技術將來進一步發展來考慮,大功率快充所面臨的困難肯定會被一一破解,所以說,大功率快充技術的應用走向還是很清晰的。既然大功率直流快充更具前景,那目前國內的政策動向又有哪些呢?

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