【愛車基地】扒拉盤點一下新能源汽車充電技術的前生今世與未來


3樓貓 發佈時間:2023-12-21 10:42:31 作者:Circaboy Language

說起來我的電車也買了一年多了,雖然買完就當刺蝟被背刺,但是整體使用體驗絕對是優於我之前的油車的。

剛好最近看到有些背刺老車主的新技術發佈了一堆,我順手研究了一下相關的技術,我也規劃著過兩年等他們技術完全穩定下來之後再換一輛完全體的新能源電車。

作為一個新能源刺蝟車主,其實我最關注的還是充電技術的迭代改進。時間到了2023年,充電和換電的路線誰優誰劣,目前應該已經看出來苗頭了,充電技術發展速度很明顯快於換電技術,尤其是800V高壓充電平臺以及乘用車雙槍快充技術的普及之後,充電速率基本上已經持平換電速率了。

看完這些資料和歷史之後,我就寫個文章盤一盤新能源車充電的前生後世,再去看看未來的技術發展。

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早在2006年,比亞迪就在深圳建立了第一個充電站,並於當年的5.31日正式運行。充電站內設有4臺充電櫃,採用數字顯示和觸摸屏智能控制充電,同時充電櫃擁有充電刷卡、收費打印等功能。該汽車充電站為亞迪電動汽車的產業化和充電站的商業化運作作好了鋪墊,推進了公司電動汽車產業化的進程,比亞迪當時長遠的目光促使此後牢牢抓住了新能源汽車的機遇。

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而一直到2009年,我國才出現第一座商業運營充電站.。該充電站是由上海市電力公司投資建成上海漕溪電動汽車充電站,是國內第一座具有商業運營功能的電動汽車充電站。

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到了2010年,作為電力行業老大——國家電網,也終於出手,建成並投運了唐山南湖充電站。該充電站是我國首座國家電網典型設計充電站,可同時為10臺電動汽車進行快充和慢充作業。

從上面的歷程不難看出,在這個階段裡,新能源車充電樁主要是以集中式的充電站建設為主,主要滿足的是企業的大規模電動用車和區域性電動用車的需求,這個時期的純電動汽車,別說出省,出個市也要掂量下自己的續航里程(那時期的一般電動汽車續航在250km左右)。

在遙遠的2010年,也就是新能源汽車起步的前夜,買電車的用戶基本都繞不開三個困境:基礎充電設施少,快充技術不是太符合需求,以及充電標準尚未完全統一。

並且更加致命的一點是,那時候大部分電車的充電接口都沒有完全統一,第一批新能源車上出現的充電插口肯定是跟現在通用的插口有所差異的,畢竟那時候還是一個新興事物。

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世界上第一款插電混動汽車比亞迪F3DM,上市的時間就已經是2008年了,也正是在2008年,世界上第一個插電混動交流電充電接口搭載在比亞迪F3DM上,這也是第一款可以直接用家用220V電源充電的新能源汽車。

當時國外的充換電行業也是剛剛起步,無法找到合適的發展模式進行參考。所以2012年前,由國家電網和南方電網提出的“電池替代”為主的發展模式就應運而生了。確定了“以換電為主,插充電為輔,集中充電,統一配電”的運營模式。

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2012-2020年,不單單是充換電發展的一個重要階段,對應的也是我國新能源汽車的一個發展核心階段。

2012年前,由國家電網和南方電網提出並確定了“以換電為主,插充電為輔,集中充電,統一配電”的運營模式。但是新事物的出現往往都是一波三折,隨後在2012年6月28日,國務院印發的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》中,提到了因地制宜建設慢充樁和公共快速換電設施,大體指導了充電站行業的方向。

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更多的資本湧入充換電行業,行業相關的公司不斷冒出。隨之而來的是過快的發展暴露出了很多問題,殭屍樁、有樁無電、難對接、不互通等。

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包括但不限於“直流充電樁”、“交流充電樁”、“220伏電壓充電樁”、“特定電壓充電樁”“特斯拉專用”、“SMART專用”……在國家大力推廣新能源汽車的大背景下,五花八門的電動汽車充電方式,成了電動汽車大規模推廣和充電基礎設施快速發展的一大瓶頸。

對於外國車來說這是在國內推廣的瓶頸,但是我是沒想到在2015年比亞迪就在車上搭載了800V高壓充電平臺,直接超前行業2到3代。2023年都快結束了,比亞迪之外的各大車企才開始主推800V高壓平臺。

在2015年-2019間,相關部門發佈了《電動汽車充電接口和通信協議五項新的國家標準》、《電動汽車充換電服務信息交換》等一系列標準來對行業進行了更加規範的管理,比亞迪作為起草單位之一,也把800V高壓快充作為了遠期普及目標,這個提前佈局能力我是相當佩服的。

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我仔細查了一下新能源汽車充電接口標準的演變,我發現在其中一直髮揮著重要作用的企業之一就是比亞迪,從無到有建立了車端和充電樁端的充電標準接口,並且推動家用和公共領域的交流加直流充電技術,基本上成為了整個新能源國標的交流充電與直流充電的參考範本。

而比亞迪也是國內新能源電車充電標準的起草單位。統一的充電接口才有意義去談普及充電樁這個事兒,也有意義去談升高電壓提升充電速率這事兒。

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高壓車型雖然可以大幅提升電動車充電功率,但在之前,國內95%的充電樁都是500V以下的低壓樁,與高壓車型充電不兼容,影響了充電效率。為解決這個難題,比亞迪全球首創升壓充電技術,徹底實現車樁兼容,全面適配所有直流充電樁,五大首創技術解決充電難題。

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充電站的擴張階段,主要是對行業發展模式的探索到確定階段。確定發展模式,指明發展方向。開放市場,資本開始進入佈局,統一行業規格標準,並隨著新能源汽車銷量的不斷提升,從而有力推動並掀起整個市場的高速擴張。

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時至今日,800V高壓快充站並沒有過於普及,所以即使是車子支持800V充電它也暫時派不上用場。所以另外一個過渡期的技術就出現了:雙槍充電。

雙槍充電應該是比較符合當下國內使用新能源車國情的一種技術,目前而言,電流超過300A的公共超充樁僅有2%,快充樁普及廣,超充樁極稀缺,與其讓用戶去爭奪極少數的超充樁,不如充分利用現有超過百萬臺的公共快充樁資源。

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以騰勢N7為例,雙槍超充最大功率可達230kW,公共快充樁上實現15分鐘充電350公里。

充電功率的提升對電池熱管理的要求是指數級上漲的,所以像電池上下兩面均勻鋪製冷板,雙冷媒獨立控制系統等熱管理新技術的應用必定是要隨著200kw以上的充電技術一起出現的。

這一點來說,還是比亞迪的車走在前面。

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未來,隨著技術不斷地進步,產品的不斷完善。充電站設施也會升級或更新相關的技術,比如:大數據、智能雲、智能5G、超快充、大功率直流充電、充電槍和充電模塊的升級等等,進一步提高產品的便利性和安全性等。同時隨著新能源汽車的競爭力逐步超越燃油車、充電站模式的不斷完善,到了2025年,屆時車樁比將達到2:1,並隨著我國能源結構的改善,整個充電站行業將會建立成熟的運營管理模式。


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