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超充/换电/长续航 谁能解救排队的你

作者:中国储能网新闻中心 来源:汽车之家 发布时间:2022-02-14 浏览:

中国储能网讯:都虎年了,你还在高速服务区排队等充电桩吗?搞超充、建换电站、增加车辆续航,车企的这些动作都号称能“彻底解决充电焦虑”,他们到底谁更靠谱,谁最有希望解救在服务区苦苦排队等桩的你呢?明年过年时,高速服务区还会排队等桩吗?

●高速服务区充电又排队了?

2021年国庆假期,高速上排队充电的新闻成为了大家讨论的热点。但充电1小时排队4小时、排队等桩时厕所都不敢去的景象,显然不足以抵挡一颗想回家的心。2022年春运期间,高速公路服务区充电的高峰提前出现,京港澳、京哈、大广、沪蓉、沪渝等高速公路成为充电排队的“重灾区”。

此外,疫情反复造成的自驾需求增多、冬季低温带来的电动车续航缩水,也进一步加剧了电动车排队充电的现象。最终140万千瓦时的日充电量峰值,是非节假日时的4倍。但毕竟有了国庆假期扎堆充电的经验在,不少高速服务区对于充电难已经制定了相应的应急方案。

但如果想通过多建桩来根治高速服务区充电排队的问题,非节假日期间高速充电设施不高的利用率显然又会让这些充电基础设施大批闲置,造成资源的巨大浪费,这一问题最终的解决方法还是要回到电动车的技术上来。增加车辆续航降低补能频次、开发超充技术缩短充电时间、发展换电模式提高补能效率,是目前解决充电难最主流的三种方案。

●电动车续航里程突破1000km,你会买吗?

既然充电要面临排队的烦恼,那不如继续提高车辆的续航、不充电就跑完全程。这些年,电动车的续航里程从“难堪大任”的300km续航水平,实现当前500km的产品续航门槛,再到蔚来ET7(参数|询价)、广汽埃安AION LX PLUS宣布续航里程突破1000km,“耐力”越来越好的它们会让你更大胆的跑高速。

所以电动车续航的增加,从根本上来说,是电池能量密度的增加,让相同重量、体积的电池包可以储存更多的电能。例如,今年一月上市的广汽埃安AION LX PLUS千里版续航里程达到了1008km(CLTC工况),它搭载的144.4kWh容量的电池包,能量密度提升到了205Wh/kg,超过了目前160-180Wh/kg的主流水平。

硅负极材料的使用也并非广汽埃安独享的技术,而是目前锂电池提高能量密度的一大风口。蔚来ET7、智己L7等车型采用的100kWh以上的大容量电池包,也都向电芯负极中加入了硅材料,以获得更好的续航表现。

但凡事都有两面性,硅负极材料在反复充放电后,材料结构就会变得松散,同时SEI固体电解质膜就会变厚,导致电池容量降低。也就是说,需要一定的技术来抑制容量衰减和循环寿面降低的问题。同时相较于价格便宜的石墨电极(石墨价格约3-7万元/吨,而硅负极价格为10-30万元/吨不等),硅负极的使用还会带来显著的成本增加。

短期来看,硅负极电池主要将应用在高端车型上,电动车续航普遍超过1000km的日子还比较遥远。但随着硅负极材料的成熟商用,逐渐取代几乎没有潜力可挖的石墨负极材料,未来的电池包容量还有望出现较大幅度的增长,跑高速也就再也不会成为电动车的“恶梦”了。至于成本的问题,相信通过大规模的量产也能得到有效的解决。

●800V高压搭配480kW超充将成为未来电动车标配?

提高充电功率,让电动车的充电过程进一步向传统车加油时间看齐,也是目前电动车开发的热点。在400V高压平台,做得比较极致的像极氪001,峰值工作电流达600A,能达到200kW+的峰值充电功率,实现充电5分钟、续航增加120km。此外,像保时捷、现代等国外车企,以及众多的国内车企也在把电压平台提升到800V甚至更高水平,以达到300-500kW的充电功率,来进一步压缩充电的时间。

但任何一项革命性技术的落地都需要环境协同完成。超充技术、800V电压平台的发展不仅需要电池充电倍率、车载高压用电器等汽车本身的技术进步,还需要充电桩的落地支持,乃至电网来对充电设施进行适配,以避免有车无桩、有桩供电功率又不够的窘境。小鹏汽车、广汽埃安等车企已表示,将着手开展480kW自营超充桩的建设,以提升用户的充电体验。

此外,有业内人士表示,与800V高压平台适配的高压大功率充电桩的数量,也将随着车型的推出出现联动增长,到2023年有望扩充至10000+。再加上存量桩的升级,未来将有更多大功率的充电桩出现在路端。虽然相较于已经突破100万的公共充电桩来说,1万台充电桩不足1%的占比有些微不足道,但其几倍于普通充电桩的充电能力,却能在相同时间内服务更多的用户。到时候利用好碎片时间充充电,就能满足很多人的出行需求,充电排队的问题也能随着充电速度的提高得到缓解。

●换电模式何时才能普及?

换电站其实就是燃油车时代的加油站,只要网点够多,车辆本身续航能力的差异就会被缩小,高速充电排队的难题也会被攻克。比如你并不会在意你的燃油车到底能跑几百公里,因为加油这事很方便。而换电站未来发展的愿景也是希望能够像燃油车时代一样的普及和高效。

虽然国家电网的尝试最终并没有迎来成功,但其在换电领域的探索可以说很有前瞻性。蔚来、北汽新能源、吉利收购的力帆、奥动等车企或换电业务服务公司,则继承了换电这一思路,持续进行相关技术和车型的开发。

截至2021年年底,拥有789座换电站、换电站占比60.8%、覆盖31个省级行政区域171座地级市的蔚来,在换电服务领域成为当之无愧的“领头羊”。牵手中国石化、中国石油把换电站修进加油站的举动,也赚足了眼球。

这种标准箱换电技术对于车辆底盘的限制相对宽松,可以更方便与不同品牌的车型进行适配,通过电池块数的调整还能灵活适配A00级到C级的乘用车。用户还可以根据自己的实际里程需求“按需租电”,实现类似长途用3块、通勤用1块这样的组合。

虽然你现在就能用上换电的车型,虽然宁德时代搞换电有这样那样的优势,但现实是离电池包统一、换电站遍地是的日子显然还有很长一段路要走,甚至要比续航突破1000km、超充技术普及还要艰难。换电标准统一的背后,是底盘、换电技术、电池通讯协议、电池包标准的统一,这显然是个复杂的大工程。短期内,换电仍将是少数电动车车主才能享受到的服务。

总结:电动车刚开始推广的时候,就被很多人定义为适用于市内通勤的短距离产品,如今车辆的续航虽然显著增加,却由于充电问题仍没有走出市内通勤的舒适区。也许你的电动车一年360天都在城里,但出城的这5天体验如何依旧很影响用户购买使用电动车的信心,需要让那些敢于开电动车上高速的用户不再“人在囧途”。虽然现在来看,续航普遍突破1000km、研发超充技术和推广换电都不是兔年就能落地的项目,但“充电自由”的那一天,终究会随着不断普及的充电基础设施和越来越先进的充电技术而实现。(文/汽车之家 孙一超)

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