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深評(píng):大勢(shì)所趨 新能源超快充即將到來(lái)

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  [汽車(chē)之家 深評(píng)]  由新能源車(chē)引領(lǐng)整個(gè)時(shí)代變革的大風(fēng)暴正席卷而來(lái),而充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)作為其中的“臺(tái)風(fēng)眼”,尤其是最近高曝光率的大功率直流快充技術(shù),更加受人矚目。但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng),大功率直流快充技術(shù)到底發(fā)展如何?關(guān)于直流快充,國(guó)家政策上又有哪些扶持?市場(chǎng)中應(yīng)用快充技術(shù)的車(chē)和樁,又有哪些新動(dòng)向呢?圍繞相關(guān)話題,我們來(lái)一探究竟。

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●《深評(píng)問(wèn)道》是什么?

  《深評(píng)問(wèn)道》是汽車(chē)之家首個(gè)面向行業(yè)端用戶打造的節(jié)目,特約汽車(chē)行業(yè)資深從業(yè)者執(zhí)筆,獨(dú)家解析/揭秘行業(yè)大事件。除了熱鬧表象,我們更想向您呈現(xiàn)對(duì)事物本質(zhì)、因果以及未來(lái)可能性的探究和思考。


  本期行業(yè)評(píng)論員——車(chē)庸,車(chē)企研發(fā)主管,多年從事品牌戰(zhàn)略、產(chǎn)品研發(fā)及市場(chǎng)分析等工作,擅長(zhǎng)挖掘行業(yè)熱點(diǎn)及趨勢(shì)。


60秒快速了解核心論點(diǎn):
●背景:電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)雖熱度高,但車(chē)主對(duì)使用環(huán)節(jié)中的里程、充電焦慮抱怨多,消費(fèi)者對(duì)快速充電的需求度高。
●在解決EV車(chē)主使用痛點(diǎn)的技術(shù)路線中,相比換電,大功率直流快充在投入收益性、產(chǎn)業(yè)化推廣及巨頭動(dòng)向等方面更占優(yōu)勢(shì),更具發(fā)展前景。
●政策上,國(guó)家對(duì)充電樁建設(shè)補(bǔ)貼力度繼續(xù)增強(qiáng),中日統(tǒng)一的350kW的大功率直流快充樁新國(guó)標(biāo)即將實(shí)施,而充電樁運(yùn)營(yíng)商也開(kāi)始著手新一代快充樁的示范運(yùn)營(yíng)。
●在電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程超500km趨勢(shì)下,現(xiàn)行的快充技術(shù)由于實(shí)際充電效率低,消費(fèi)者不買(mǎi)賬,未來(lái)搭載700V以上的大功率快充技術(shù)的車(chē)型將成為新方向。


一、解決EV車(chē)型使用痛點(diǎn)的主要技術(shù)路線

  為了讓EV車(chē)使用便利性達(dá)到普通燃油車(chē)水平,緩解消費(fèi)者的里程、充電焦慮,眾車(chē)企一方面通過(guò)改善電池自身性能(能量密度等),提高整車(chē)?yán)m(xù)航里程;另一方面,從滿足消費(fèi)者的快速充電需求出發(fā),在車(chē)輛補(bǔ)電環(huán)節(jié)落腳,于是,換電和大功率直流充電這兩大技術(shù)路線便應(yīng)時(shí)而生。

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『新能源汽車(chē)直流充電樁』

★換電vs大功率直流充電技術(shù)路線概要

  換電技術(shù),形式上有點(diǎn)像我們更換遙控玩具車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)電池,即通過(guò)固定式或可移動(dòng)式的換電站,為電動(dòng)車(chē)提供更換電池的服務(wù),同時(shí)在換電站集中對(duì)電池進(jìn)行統(tǒng)一的智能存儲(chǔ)、供電和配送管理。以國(guó)內(nèi)目前運(yùn)營(yíng)的換電站為例,可在3-10分鐘,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)給續(xù)航300-500km的效果。

  而大功率直流快充技術(shù),是指采用250kW及以上的大功率充電機(jī)對(duì)電池進(jìn)行直流充電,實(shí)現(xiàn)在10~15分鐘充滿電的理想狀態(tài)。目前在歐洲及日本等地區(qū)應(yīng)用的大功率充電技術(shù),充電樁充電電壓達(dá)到到1000V,充電電流提升到350A,實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)功率為350kW的充電供給,消費(fèi)者只需要12分鐘,就能為電動(dòng)車(chē)增加300km的續(xù)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(yōu)劣勢(shì)分析

  兩大技術(shù)路線均能快速補(bǔ)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(yōu)劣,均各自面臨一系列的問(wèn)題。不過(guò)從技術(shù)特征、投入的收益性、產(chǎn)業(yè)化推廣、消費(fèi)者喜好及行業(yè)巨頭失敗案例五個(gè)維度進(jìn)行分析,換電模式綜合評(píng)價(jià)相對(duì)弱勢(shì),但在特定的應(yīng)用場(chǎng)景下,如出租車(chē)、網(wǎng)約車(chē)等專(zhuān)用運(yùn)營(yíng)車(chē)領(lǐng)域,仍有進(jìn)一步發(fā)展和探索的空間,成為該類(lèi)電動(dòng)車(chē)能源補(bǔ)充的重要組成部分。

兩大技術(shù)路線優(yōu)、劣勢(shì)分析
Type換電大功率直流快充(參考350kW)
技術(shù)特征

√換電過(guò)程3~15分鐘,提升續(xù)航300~500km

√只買(mǎi)裸車(chē)或?qū)㈦姵鼗厥劢o運(yùn)營(yíng)商,消費(fèi)者購(gòu)車(chē)成本低

√換電站集中管理電池,可最優(yōu)化調(diào)節(jié)電網(wǎng)峰谷差,容易和電網(wǎng)融合(谷時(shí)充電+峰時(shí)供電)

√電池閉環(huán)管理,廢舊電池利用效率最高,減少污染環(huán)境隱患

∙快充10~15分鐘,續(xù)航增加300km以上

×技術(shù)要求高,高電壓、大電流意味著電纜載流量、橫截面積的增加,而且必須加冷卻 → 電纜重量的提升,影響消費(fèi)者充電體驗(yàn)

×消費(fèi)者擔(dān)憂長(zhǎng)期使用快充,加劇電池衰減,技術(shù)有待進(jìn)一步提升

∙大功率快充存在隨機(jī)性,但其實(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊有限(集中化充電更好管控,而且數(shù)量相對(duì)少)

投入收益性×前期建站及運(yùn)營(yíng)成本高,營(yíng)收的回報(bào)率及可持續(xù)性低充電樁建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)低,且與現(xiàn)有充電樁建設(shè)一脈相承,避免技術(shù)路徑切換成本
產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣

×目前EV車(chē)型電壓平臺(tái)、電池位置及電池規(guī)格等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同,也難統(tǒng)一,換電站難以兼容跨品牌各車(chē)型

×電池包高壓接口頻繁插接,存在能量損耗,對(duì)電池系統(tǒng)的耐久性、安全性影響大

現(xiàn)行60~120kW直流充電樁在插頭及通信已實(shí)現(xiàn)兼容,后續(xù)大功率直流快充推廣相對(duì)容易(可用適配器,解決新老設(shè)備之間的匹配)
消費(fèi)者喜好×私人購(gòu)車(chē)車(chē)主接受度低(參考特斯拉Model S車(chē)主)習(xí)慣于充電模式,對(duì)大功率直流快充的接受度更高
巨頭失敗案例

×海外:美國(guó)加州Better Place公司、特斯拉等

×國(guó)內(nèi):國(guó)網(wǎng)、普天新能源、南方電網(wǎng)等

(暫無(wú)失敗案例,歐美正舉起350~450kW的大功率充電的大旗)
制表:汽車(chē)之家 行業(yè)團(tuán)隊(duì) 數(shù)據(jù)來(lái)源:媒體及廠商數(shù)據(jù)(:優(yōu)勢(shì),:×劣勢(shì))

  再來(lái)看本文主角大功率充電技術(shù),從上表五維分析態(tài)勢(shì)看,雖然綜合評(píng)價(jià)整體更占優(yōu)勢(shì),但由于消費(fèi)者在使用環(huán)節(jié)上心存顧慮,導(dǎo)致技術(shù)特征稍顯劣勢(shì)。其實(shí)追根求源,就是消費(fèi)者普遍擔(dān)心快充傷及電池性能的問(wèn)題。

  然而快充對(duì)電池衰減性影響到底有多嚴(yán)重、未來(lái)大功率直流快充技術(shù)應(yīng)用后又能否挽回消費(fèi)者信心?我們從兩個(gè)角度進(jìn)行闡述,首先從使用場(chǎng)景上看,快充一般用來(lái)滿足多數(shù)家用EV車(chē)主應(yīng)急補(bǔ)電需求,以防止在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)生續(xù)航里程不足“掉鏈子”、同時(shí)又來(lái)不及使用慢充補(bǔ)電的尷尬。模擬推演的話,以消費(fèi)者每周應(yīng)急使用2-3次為例,一年下來(lái)使用100-150次左右,按照現(xiàn)在主流車(chē)型1000次以上快充時(shí)電池衰減不足20%來(lái)看,可以高效使用7-10年,與燃油車(chē)使用壽命相媲美,而且考慮到EV車(chē)型并不是每周都需充電,實(shí)際高效使用壽命或可更長(zhǎng)。

2019年部分熱門(mén)EV車(chē)型快充性能
品牌車(chē)型上市時(shí)間快充性能快充及三電質(zhì)保政策
蔚來(lái)汽車(chē)ES62018.12電池完整充電SOC(0→100%)次數(shù):1200次以上(參考ES8)終身質(zhì)保 (電池電損達(dá)到15%,即享受質(zhì)保,換電池等)
※ 存在換電服務(wù),方便更換電池
ES82017.12

電池完整充電SOC(0→100%)次數(shù):1200

小鵬汽車(chē)G32018.12電池完整充電SOC(0→100%)次數(shù):1000次以上

8年或15萬(wàn)公里保修體系 (期間內(nèi),500次快充電損高達(dá)10%或者1000次快充電損達(dá)到20%,享受免費(fèi)更換電池等服務(wù))

威馬汽車(chē)EX52018.04電池完整充電SOC(0→100%)次數(shù):1000次8年或15萬(wàn)公里保修體系 (期間內(nèi),電損達(dá)到20%,享受免費(fèi)更換電池等服務(wù))
制表:汽車(chē)之家行業(yè)評(píng)論員  ※ 截止到2019年6月份車(chē)企官方公布及經(jīng)銷(xiāo)商走訪數(shù)據(jù)

  從電池性能上看,電池衰減罪魁禍?zhǔn)资请姵氐倪^(guò)充和過(guò)放。類(lèi)似于智能手機(jī)電池,長(zhǎng)時(shí)間不用虧電過(guò)度影響待機(jī)時(shí)間,充電過(guò)久發(fā)熱嚴(yán)重也會(huì)縮短其壽命。而千人千面,不同用車(chē)習(xí)慣在很大程度上左右了電池的衰減。同時(shí)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(tǒng)(BMS),作為控制快充的核心部件,可根據(jù)電池狀況智能調(diào)整充電電流大小,防止由于過(guò)充電或過(guò)放電對(duì)電池造成損傷。而未來(lái)隨著大功率直流充電技術(shù)的應(yīng)用,新一代EV車(chē)型電壓平臺(tái)升級(jí)后,BMS的進(jìn)階就顯得更為關(guān)鍵。

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  不過(guò)從歐美品牌車(chē)企競(jìng)相投入的局面看,并結(jié)合技術(shù)將來(lái)進(jìn)一步發(fā)展來(lái)考慮,大功率快充所面臨的困難肯定會(huì)被一一破解,所以說(shuō),大功率快充技術(shù)的應(yīng)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(guó)內(nèi)的政策動(dòng)向又有哪些呢?

向編輯行業(yè)評(píng)論員提問(wèn)
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