800V高压快充:电动车从1到10必须攻取的新高地(2)
当你身边的电动车车主准备一次长途自驾时,他们势必需要提前规划出行路线和充电计划,同时得把电池充满再出发。而燃油车车主从来不需要考虑这么多,只需在导航上设置好终点,就可以开始说走就走的旅行。
据中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据,2021年我国公共充电桩增量34万个,同比增长89.9%,而同期新能源汽车销量为352.1万辆,同比增长高达157.5%。显而易见,本就发展滞后的公共充电桩,现在更加追不上新增电车的需求了。
图2:2021年公共充电桩数量排名前十地区(单位:个),资料来源:中国电动汽车充电基础设施促进联盟
【2】更为致命的是充电慢
充电桩少,无非是基础设施建设落后的问题,大不了可以靠海量的投资来解决。但有一个可能难以克服的困难摆在面前:充电时间太长。
一般来说,电动车的充电方式有两种,一种是慢充,也就是交流充电,充电过程往往需6-8小时,甚至更久。另一种是快充,也就是大功率直流电,一般半个小时可充满百分之八十,但是电池在充电超过80%后充电速度往往开始下降跟慢充无异。跟燃油车3分钟加满一箱相比,电动车的充电速度还是慢的感人。
即使你没有电动车,想必智能手机充电慢的苦你是吃过的;但手机大不了还可以边充电边玩,而电动车的充电慢带来的负面后果,比智能手机要大得多。
02?解决充电焦虑的三板斧
【1】加快充电桩的建设
第一把板斧也是最容易想到的,缺基础设施,那就抓紧补课呗。
充电桩的建设不仅能够缓解电动车的充电焦虑,也能让摇摆不定的消费者优先选择电动车型,加速新能源汽车的渗透。我们观察到,随着电动车进入市场化阶段,国家的补贴也开始从车上向车下转移,充电桩行业的投资规模、建设速度,都在快速增长。
2020年3月,充电桩被列入国家七大“新基建”领域之一。
2021年3月,政府工作报告明确提出要增加充电桩的建设。
2022年1月,国家发展改革委、国家能源局等多部门联合印发了《国家发展改革委等部门关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》,明确到“十四五”末,我国将形成适度超前、布局均衡的充电基础设施体系,能够满足超过2000万辆电动汽车充电需求。
目前各级地方政府也陆续在最新的城市规划条例中要求配置更多车位、预留电动车充电桩安装空间和相应电网负荷,为电动车进一步发展做好充电设施的基础准备。
在国家政策的推动下,充电基础设施问题毫无疑问会被彻底解决,但这不会像从2G到3G、从4G到5G那样在数年内就迅速切换。换句话说,充电基础设施的建设是一项长期的过程。
落到投资的视角,充电桩产业链上的国电南瑞、许继电气、特锐德等公司可以长期关注。
【2】提高充电速度
一旦有了足够的充电桩,充电焦虑将会大大缓解。但另一个藏在隐秘角落里的问题是,跟燃油车比起来,电动车的充电体验还是十分滞后,而每一个车主的时间价值都非常高。
即使在燃油车时代,消费者也会因为加油排队而大为恼火,哪怕加满一箱油只需要短短的几分钟。我们可以想象这样一个情景:假设充电慢的问题得不到解决,在公共充电桩充电动辄按照小时计算,那么等到未来电动车年销量破1000万辆,每一个公共充电桩面前,就是一个充斥着无休止争吵的小型停车场。
所以,提高充电速度也是至关重要。而这个部分只能靠车企的技术进步来提供更优的解决方案。
1)?提高电压成为首选方案
提高充电速度,其实就是提高充电功率,这里需要稍微用到大家都学过的初中物理知识,充电功率等于电压和电流的乘积(功率(W)=电流X电压)。要想提高充电速度,路径无非就是提升输入电压或电流。(注:当然最优方案是电压和电流同时提高)
由于电路中的大电流会产生很高的热损失,同样初中物理知识告诉我们发热量和电流大小的平方成正比,所以提高电流的理论上限并不高,业内目前主流认为是约为500A。更关键的是,国标规定直流充电输出电流最大不超过250A。目前采用提高电流提升充电速度的代表是特斯拉(特斯拉的通信协议采用的是自己的标准,不受国标充电桩限制)。
另外一条路自然就落到了提高电压身上。现阶段国内热销车型的电压平台普遍在400V,在电流不变的情况下,如果我们能将电压从400V提高到800V,就相当于把电池的充电功率翻倍了,结果显然易见就是充电时间大幅缩减。
文章来源:《高压物理学报》 网址: http://www.gywlxbzz.cn/zonghexinwen/2022/0308/684.html