怎樣壓縮充電時(shí)長(zhǎng)成了各大汽車廠商研究的重點(diǎn)

里程焦慮和充電焦慮是純電動(dòng)汽車發(fā)展最重要的兩道坎，第一個(gè)是由電池的能量密度決定的，目前最先進(jìn)的鋰電池汽車綜合續(xù)航里程都在500km上下，處于瓶頸期，暫時(shí)進(jìn)步空間不大；而充電時(shí)長(zhǎng)則是由電池本身、充電設(shè)備以及電網(wǎng)多方?jīng)Q定的。目前，主流快充系統(tǒng)極限基本是“在30分鐘內(nèi)將電量沖到80％”，這個(gè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到當(dāng)前技術(shù)瓶頸，還有很大的進(jìn)步空間。

目前，在電池能量密度（續(xù)航里程）沒(méi)啥搞頭的大環(huán)境下，怎樣提高電池充電效率（壓縮充電時(shí)長(zhǎng)）？也就成了各國(guó)和各大廠商的重點(diǎn)攻堅(jiān)對(duì)象。

大功率充電系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)的概念，目前國(guó)網(wǎng)最大功率的直流電樁（快充）的功率在60千瓦左右（500V／120A），如果從電量少于10％開始充電，充滿需要的時(shí)間普遍大于1小時(shí)，即使是特斯拉的超級(jí)充電站，其功率也就120千瓦，而加油則只需要10分鐘就能搞定，乘員順便還能小個(gè)便。想要達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，充電樁的功率（電壓X電流）要遠(yuǎn)高于當(dāng)前的60千瓦快充系統(tǒng)（5倍以上），這就是大功率充電系統(tǒng)的概念。

站在用戶的角度，我們需要的就是能在10分鐘內(nèi)搞定的“超級(jí)充電樁”，這有助于打消客戶的充電焦慮，增加購(gòu)買信心。而對(duì)于公交、物流這類運(yùn)營(yíng)車輛來(lái)說(shuō)，高效的充電設(shè)備也將大大增加運(yùn)營(yíng)效率。本質(zhì)上，充電效率的提高還是增強(qiáng)純電動(dòng)汽車的競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

保時(shí)捷在很久之前就開始大功率充電設(shè)備的開發(fā)計(jì)劃，從50千瓦到1400千瓦，預(yù)計(jì)在2020年達(dá)到350千瓦的充電功率，已經(jīng)跨入了“大功率充電設(shè)備”的門檻，顯然這套系統(tǒng)主要是為即將推出的Taycan純電動(dòng)車（Mission E概念車量產(chǎn)版）準(zhǔn)備的。

根據(jù)官方發(fā)布的消息，保時(shí)捷已經(jīng)在德國(guó)柏林總部裝了兩個(gè)“800伏／350千瓦”的“樣本充電樁”，可在15分鐘內(nèi)，使Taycan電池組的電量從較低的狀態(tài)充至80％。目前Taycan已經(jīng)開始接受全球消費(fèi)者預(yù)定。個(gè)人猜測(cè)，以Taycan的超高定位，這臺(tái)大功率充電樁初期很有可能是走“私人定制”的路線，說(shuō)白了就是“想裝？交錢！”

近日，奧迪對(duì)外發(fā)布了一款名為PB18 e－tron的純電超跑，同期披露的還有800V／350Kw的充電設(shè)備，奧迪明言，這套充電設(shè)備確實(shí)借鑒了保時(shí)捷的思路，相同的體系也便于今后保時(shí)捷、奧迪旗下純電動(dòng)車產(chǎn)品共享大功率充電系統(tǒng)。

目前日本本土的快充系統(tǒng)是150千瓦、而國(guó)內(nèi)最高也就60千瓦。日前，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)（CEC）和日本電動(dòng)汽車快速充電器協(xié)會(huì)（CHAdeMo）已經(jīng)同意標(biāo)準(zhǔn)化下一代電動(dòng)汽車（EV）快速充電系統(tǒng)，雙方將在2020年前共同研發(fā)一款充電樁，可在不到10分鐘的時(shí)間內(nèi)將車輛充滿電，該標(biāo)準(zhǔn)被稱之為“推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB／T）”。

面對(duì)大功率充電這一新能源車的重要趨勢(shì)，各國(guó)也在不遺余力推行該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；?、網(wǎng)絡(luò)化。雖然，在路上暫時(shí)還看不到這種“大殺器”，但GB／T概念的出現(xiàn)也算讓消費(fèi)者看到了大功率充電系統(tǒng)普及的曙光。

想要提高充電效率，可不單單是提高充電電壓那么簡(jiǎn)單，這對(duì)電池、電樁以及電網(wǎng)都提出了更高的要求。

1、鋪設(shè)專用的電網(wǎng)系統(tǒng)是必須的

國(guó)內(nèi)的民用電是220V（單相交流）、工業(yè)用電是380V（三相交流），而我們需要的是高達(dá)800V的高壓直流電。以保時(shí)捷350kW電樁來(lái)算，其額定電流將超過(guò)400A，這對(duì)任何供電設(shè)備和用電設(shè)備來(lái)說(shuō)都是一個(gè)非常恐怖的數(shù)值。

不管是民用還是工業(yè)用電都遠(yuǎn)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，必須要從高壓電網(wǎng)另外拉出一套完全獨(dú)立的供電系統(tǒng)，顯然，這不是汽車廠商能夠辦到的，如果能夠建成并普及，那完全稱得上得是國(guó)家電網(wǎng)能吹十幾年的“超級(jí)工程”。

2、充電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)更高

搞電氣的都知道，大電流是供電系統(tǒng)的“天敵”，所以輸電線路都采用的特高壓輸電，目的就是限制電流，降低熱效應(yīng)（I＾2Rt），減少輸電的能量損耗?，F(xiàn)在你跟我說(shuō)，給汽車電池充電的電流是400A，換誰(shuí)都是“黑人問(wèn)號(hào)臉”。

這樣超大電流需要怎么樣的設(shè)備支持？作為直流充電設(shè)備，輸電設(shè)備阻值必須是極低的，電線要多粗有多粗，接口要多結(jié)實(shí)有多結(jié)實(shí)，充電過(guò)程也得是逐漸加壓和逐漸減壓。除此之外，還需要專屬的散熱系統(tǒng)，給設(shè)備降溫，最理想的是配冷卻系統(tǒng)，搞成超導(dǎo)狀態(tài)（造價(jià)驚人）。

3、安全評(píng)估十分重要

即使是現(xiàn)在的60kW充電樁，在炎熱環(huán)境下也常出現(xiàn)自燃的情況，這在國(guó)內(nèi)已經(jīng)不是什么大新聞，說(shuō)到底都是大電流的熱效應(yīng)導(dǎo)致的，現(xiàn)在還要將電流提升5倍甚至更高，其帶來(lái)的安全隱患也是驚人的，破壞力也是驚人的。

而對(duì)電池來(lái)說(shuō)，與超級(jí)電容不同，電池本身也是有阻值的，在大功率充電時(shí)也必然會(huì)產(chǎn)熱，這對(duì)整車的高壓防護(hù)等級(jí)、熱管理等安全性能要求更高，特別是這種必須跟大電流“零距離接觸”的情況。

作為一個(gè)搞電氣出身的汽車媒體工作者，無(wú)論是供電廠、變電站、還是特殊工廠，提到800V／400A的這種工作環(huán)境，任何人都會(huì)將其視為“高危區(qū)域”，敬而遠(yuǎn)之?，F(xiàn)在，你竟然告訴我，我屁股后面不到1米的地方就是這樣的區(qū)域。不吹不黑，就算你把車子安全防護(hù)吹出一朵花來(lái)，我都不敢坐在車?yán)锏瘸潆娊Y(jié)束。