2020年中電聯(lián)公布了中日兩國合作制定的大功率快充新標準—超級充電標準,中電聯(lián)預計2025年可以全面提供超充服務。隨著新能源汽車市場規(guī)模的不斷擴大,消費者對充電便利性的要求越來越高。為滿足更多不同場景下的充電需求,同時提高充電樁的使用效率,超大快速充電技術再度成為業(yè)內(nèi)關注的焦點。直流大功率充電成為新能源汽車行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。
據(jù)最新數(shù)據(jù)測算,符合2015版國標的新能源汽車保有量以及充電設施保有量分別約為450萬輛和152萬根。當前階段,公共充電設施的充電功率范圍主要集中在60kW~180kW之間,充電時長為0.5~2小時。隨著車輛續(xù)駛里程的不斷增加,部分用戶對更大功率、更快速度的充電需求迫切,希望充電時長能縮短至20分鐘甚至更短時間。
國家新能源汽車創(chuàng)新工程專家組組長王秉剛進一步指出,快充的應用場景主要有三種,首先是因各種原因需要在公共充電站充電的私人電動汽車,例如出遠門或臨時發(fā)現(xiàn)電量不夠以及沒有停車位充電條件的汽車;其次是每日行駛里程很長的運營車輛,包括出租、旅游、物流和網(wǎng)約車等;第三則是公交車。綜合來看,出于長途旅行和運營車輛的考慮,應當在公共充電樁中布局一定數(shù)量的超級快充樁來滿足相應需求。
事實上,車企已經(jīng)提前看到市場需求并積極開始相應布局。中國充電聯(lián)盟技術和認證部主任劉鍇表示,目前已有多家車企在進行快充車型開發(fā),包括吉利極氪、廣汽埃安、比亞迪、長城汽車、特斯拉等。在今年的上海車展上,起亞EV6全系車型支持400V和800V充電,現(xiàn)代IonIQ 5最新800V高電壓平臺支持高達350kW超大功率充電,東風旗下嵐圖汽車近日宣布正在研發(fā)基于超高壓平臺的超級快充技術。
與此同時,零部件供應商也相繼發(fā)布了支持快充的產(chǎn)品計劃,除了此前已經(jīng)公布快充技術的寧德時代,蜂巢能源首次在今年上海車展上對外發(fā)布了全新快充技術和對應電芯,第二代4C快充電芯容量165Ah,能量密度大于260Wh/kg,僅需10分鐘就可實現(xiàn)SOC(充電狀態(tài))20%~80%;舍弗勒全新推出的電機系列產(chǎn)品也能夠實現(xiàn)電壓等級48~800V、功率等級15~300kW及以上全覆蓋。
前不久,中國科學院院士歐陽明高在電動汽車百人會組織的研討會上指出,解決充電的后顧之憂,需要更大功率的快充技術,超級快充是大勢所趨,行業(yè)需要推進電動汽車采用≥800V的更高電壓平臺。歐陽明高強調(diào),對私家乘用車而言,基于車網(wǎng)融合和大功率快充技術的發(fā)展前景以及電池底盤一體化設計趨勢,我個人更看好的還是充電。據(jù)歐陽明高團隊的研究表明,對一個續(xù)航里程600公里的車5分鐘應急補電充200公里是完全可行的。
相對于“細水長流”的慢充,便捷高效的快充充電樁顯然更加符合消費者胃口,也成為車企和充電樁企業(yè)競逐的焦點。北方工業(yè)大學教授、汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心主任紀雪洪認為,研發(fā)和普及高功率充電技術,已經(jīng)成為推動行業(yè)進步與發(fā)展的重要因素之一。
例如國家電網(wǎng)的快充充電樁,功率已經(jīng)達到160kW;在新能源汽車方面動作頻繁的北汽,最新推出的大功率充電樁功率達到150kW;而國外企業(yè)當中,特斯拉所使用的第二代超級快充功率已達350kW,保時捷的充電功率可達450kW。
部分車企已經(jīng)在積極主導根據(jù)大功率快充車型推廣計劃,布局快充充電樁建設。例如廣汽巨灣技研研發(fā)的基于2015版國標、增加液冷系統(tǒng)的充電槍,支持最大電流600A,充電模塊最高電壓支持1000VDC,充電樁功率輸出不低于480kW,并可升級到600kW。在充電倍率6C下,電量從30%到80%所需充電時間僅為5分鐘。廣汽埃安總經(jīng)理古惠南也曾表示,“如果8分鐘要充電1000公里的話,需要建設高功率的快充樁,技術上可以實現(xiàn),只是成本高,我們會按節(jié)奏來推廣。”
因此,動輒幾百千瓦功率的充電樁,傳統(tǒng)的風冷技術早已不能滿足散熱需求,液冷技術成為目前最可靠的解決方案。銳速品牌在2021年成功研發(fā)出500kW的液冷超級快充充電樁。這意味著,應用這款產(chǎn)品充電的新能源車,從0電量到80%,最快可以在10分鐘以內(nèi)完成。
其實,液冷技術的原理不難理解,在電纜和充電槍之間設置一個專門的循環(huán)通道,通道內(nèi)加入起散熱作用的冷卻液,就可以通過動力泵推動液體循環(huán)從而把熱量帶出。目前應用最多的是液冷線纜,與普通線纜相比,其可以一邊導電,一邊用冷卻液散熱。但液冷不同與風冷的地方在于,它的密封性必須做好,因為一旦管路發(fā)生泄露,就容易導致冷卻系統(tǒng)失效。
此外液冷還可以縮小電纜直徑,最終讓充電設備輕量化,因此在技術路徑方面,充電樁制造企業(yè)的技術路徑基本相同,盡可能制造出“又冷又快”的充電樁。
銳速團隊率先研究大功率液冷充電技術,在研發(fā)團隊的持續(xù)推進下,產(chǎn)品已歷經(jīng)幾次結構升級、可靠性能提升。2020年10月,銳速大功率液冷充電系統(tǒng)(包含充電樁、充電槍、高壓線束、連接器、充電座、母排、調(diào)試配套)進入實車測試階段,已同多家乘用車企聯(lián)合做實車驗證。
銳速大功率液冷充電樁是一款面向未來充電系統(tǒng)的直流充電設備,同時可匹配2015國標的充電槍,在帶冷卻情況下,充電電流高達600A,電壓1000V,在車輛電池能承受的前提下,理論上最快可以實現(xiàn)10分鐘充電至80%的目標。能有效解決長續(xù)航里程汽車,出租、物流、網(wǎng)約運營車,特大城市公交車、高速公路車的充電時長問題。
目前,該產(chǎn)品已批量供貨,銳速長期以來為滿足客戶需求,圍繞新能源電動汽車技術發(fā)展的趨勢,以高電壓大電流充電為核心研發(fā)動力,為新能源汽車提供完善的高壓大功率快充系統(tǒng)整體解決方案。
未來,銳速智能將全力推動大功率液冷充電樁的技術發(fā)展,為緩解用戶充電焦慮,將在充電功率、安全性、適用性等方面不斷完善。一方面為我國大功率快充發(fā)展路徑和相關標準的制定,提供技術探索和實踐經(jīng)驗;另一方面,全面助力中國電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為實現(xiàn)中國成為汽車強國的宏偉目標貢獻一份自己的力量。
責任編輯: 李穎