【爱车基地】扒拉盘点一下新能源汽车充电技术的前生今世与未来


3楼猫 发布时间:2023-12-21 10:42:31 作者:Circaboy Language

说起来我的电车也买了一年多了,虽然买完就当刺猬被背刺,但是整体使用体验绝对是优于我之前的油车的。

刚好最近看到有些背刺老车主的新技术发布了一堆,我顺手研究了一下相关的技术,我也规划着过两年等他们技术完全稳定下来之后再换一辆完全体的新能源电车。

作为一个新能源刺猬车主,其实我最关注的还是充电技术的迭代改进。时间到了2023年,充电和换电的路线谁优谁劣,目前应该已经看出来苗头了,充电技术发展速度很明显快于换电技术,尤其是800V高压充电平台以及乘用车双枪快充技术的普及之后,充电速率基本上已经持平换电速率了。

看完这些资料和历史之后,我就写个文章盘一盘新能源车充电的前生后世,再去看看未来的技术发展。

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早在2006年,比亚迪就在深圳建立了第一个充电站,并于当年的5.31日正式运行。充电站内设有4台充电柜,采用数字显示和触摸屏智能控制充电,同时充电柜拥有充电刷卡、收费打印等功能。该汽车充电站为亚迪电动汽车的产业化和充电站的商业化运作作好了铺垫,推进了公司电动汽车产业化的进程,比亚迪当时长远的目光促使此后牢牢抓住了新能源汽车的机遇。

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而一直到2009年,我国才出现第一座商业运营充电站.。该充电站是由上海市电力公司投资建成上海漕溪电动汽车充电站,是国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站。

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到了2010年,作为电力行业老大——国家电网,也终于出手,建成并投运了唐山南湖充电站。该充电站是我国首座国家电网典型设计充电站,可同时为10台电动汽车进行快充和慢充作业。

从上面的历程不难看出,在这个阶段里,新能源车充电桩主要是以集中式的充电站建设为主,主要满足的是企业的大规模电动用车和区域性电动用车的需求,这个时期的纯电动汽车,别说出省,出个市也要掂量下自己的续航里程(那时期的一般电动汽车续航在250km左右)。

在遥远的2010年,也就是新能源汽车起步的前夜,买电车的用户基本都绕不开三个困境:基础充电设施少,快充技术不是太符合需求,以及充电标准尚未完全统一。

并且更加致命的一点是,那时候大部分电车的充电接口都没有完全统一,第一批新能源车上出现的充电插口肯定是跟现在通用的插口有所差异的,毕竟那时候还是一个新兴事物。

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世界上第一款插电混动汽车比亚迪F3DM,上市的时间就已经是2008年了,也正是在2008年,世界上第一个插电混动交流电充电接口搭载在比亚迪F3DM上,这也是第一款可以直接用家用220V电源充电的新能源汽车。

当时国外的充换电行业也是刚刚起步,无法找到合适的发展模式进行参考。所以2012年前,由国家电网和南方电网提出的“电池替代”为主的发展模式就应运而生了。确定了“以换电为主,插充电为辅,集中充电,统一配电”的运营模式。

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2012-2020年,不单单是充换电发展的一个重要阶段,对应的也是我国新能源汽车的一个发展核心阶段。

2012年前,由国家电网和南方电网提出并确定了“以换电为主,插充电为辅,集中充电,统一配电”的运营模式。但是新事物的出现往往都是一波三折,随后在2012年6月28日,国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中,提到了因地制宜建设慢充桩和公共快速换电设施,大体指导了充电站行业的方向。

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更多的资本涌入充换电行业,行业相关的公司不断冒出。随之而来的是过快的发展暴露出了很多问题,僵尸桩、有桩无电、难对接、不互通等。

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包括但不限于“直流充电桩”、“交流充电桩”、“220伏电压充电桩”、“特定电压充电桩”“特斯拉专用”、“SMART专用”……在国家大力推广新能源汽车的大背景下,五花八门的电动汽车充电方式,成了电动汽车大规模推广和充电基础设施快速发展的一大瓶颈。

对于外国车来说这是在国内推广的瓶颈,但是我是没想到在2015年比亚迪就在车上搭载了800V高压充电平台,直接超前行业2到3代。2023年都快结束了,比亚迪之外的各大车企才开始主推800V高压平台。

在2015年-2019间,相关部门发布了《电动汽车充电接口和通信协议五项新的国家标准》、《电动汽车充换电服务信息交换》等一系列标准来对行业进行了更加规范的管理,比亚迪作为起草单位之一,也把800V高压快充作为了远期普及目标,这个提前布局能力我是相当佩服的。

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我仔细查了一下新能源汽车充电接口标准的演变,我发现在其中一直发挥着重要作用的企业之一就是比亚迪,从无到有建立了车端和充电桩端的充电标准接口,并且推动家用和公共领域的交流加直流充电技术,基本上成为了整个新能源国标的交流充电与直流充电的参考范本。

而比亚迪也是国内新能源电车充电标准的起草单位。统一的充电接口才有意义去谈普及充电桩这个事儿,也有意义去谈升高电压提升充电速率这事儿。

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高压车型虽然可以大幅提升电动车充电功率,但在之前,国内95%的充电桩都是500V以下的低压桩,与高压车型充电不兼容,影响了充电效率。为解决这个难题,比亚迪全球首创升压充电技术,彻底实现车桩兼容,全面适配所有直流充电桩,五大首创技术解决充电难题。

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充电站的扩张阶段,主要是对行业发展模式的探索到确定阶段。确定发展模式,指明发展方向。开放市场,资本开始进入布局,统一行业规格标准,并随着新能源汽车销量的不断提升,从而有力推动并掀起整个市场的高速扩张。

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时至今日,800V高压快充站并没有过于普及,所以即使是车子支持800V充电它也暂时派不上用场。所以另外一个过渡期的技术就出现了:双枪充电。

双枪充电应该是比较符合当下国内使用新能源车国情的一种技术,目前而言,电流超过300A的公共超充桩仅有2%,快充桩普及广,超充桩极稀缺,与其让用户去争夺极少数的超充桩,不如充分利用现有超过百万台的公共快充桩资源。

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以腾势N7为例,双枪超充最大功率可达230kW,公共快充桩上实现15分钟充电350公里。

充电功率的提升对电池热管理的要求是指数级上涨的,所以像电池上下两面均匀铺制冷板,双冷媒独立控制系统等热管理新技术的应用必定是要随着200kw以上的充电技术一起出现的。

这一点来说,还是比亚迪的车走在前面。

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未来,随着技术不断地进步,产品的不断完善。充电站设施也会升级或更新相关的技术,比如:大数据、智能云、智能5G、超快充、大功率直流充电、充电枪和充电模块的升级等等,进一步提高产品的便利性和安全性等。同时随着新能源汽车的竞争力逐步超越燃油车、充电站模式的不断完善,到了2025年,届时车桩比将达到2:1,并随着我国能源结构的改善,整个充电站行业将会建立成熟的运营管理模式。


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