800V高壓快充，固態(tài)電池，換電模式打破“藩籬”
“關(guān)鍵時(shí)刻，還是要看‘春運(yùn)祖師爺’!”
“像極了年邁的父親，挺身而出再幫兒子一把!”
今年春運(yùn)，在北方地區(qū)大范圍低溫雨雪冰凍天氣影響下，高鐵列車(chē)大面積降速、停運(yùn)，綠皮火車(chē)承擔(dān)起了運(yùn)輸重任，載著無(wú)數(shù)人踏上歸鄉(xiāng)之路。于是，網(wǎng)友們發(fā)出了各式各樣的感嘆。
面對(duì)這樣的極端天氣，新能源汽車(chē)無(wú)力抵擋，“里程焦慮”被放大，困擾著無(wú)數(shù)車(chē)主。
發(fā)展新能源車(chē)，充電和續(xù)航是必須突破的問(wèn)題，新材料、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，目的只有一個(gè)，更快地“喂飽”新能源車(chē)。這其中，涉及到兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，提升汽車(chē)的帶電量以及提高補(bǔ)能效率。
技術(shù)進(jìn)步、市場(chǎng)需求、政策支持……2024年，新能源車(chē)充電問(wèn)題能在哪些方面得到解決?
預(yù)加熱、超充成為主流
“被困在湖北高速上，電量即將告罄，不開(kāi)空調(diào)也掉電，只能裹著被子坐在車(chē)?yán)?，最近的高速充電站還有4公里。”春節(jié)返鄉(xiāng)遇到冰雪天氣，類(lèi)似的視頻在社交平臺(tái)上流傳。這是一位被困在湖北高速上近30個(gè)小時(shí)的網(wǎng)約車(chē)司機(jī)，高速路上積滿冰雪，有人已經(jīng)開(kāi)始手動(dòng)推車(chē)。
雖然這種現(xiàn)象并不常見(jiàn)，但新能源車(chē)一到冬天就飛速掉電讓司機(jī)煩惱不已，一不小心就會(huì)“人在囧途”。“電池的物理特性決定了其在極端寒冷情況下，消耗非常大。”中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)劉永東向《IT時(shí)報(bào)》記者表示，大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)使用鋰離子電池，對(duì)溫度變化敏感，寒冷天氣會(huì)使得電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致效率降低，鋰離子電池一般在15~25攝氏度之間處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。
那么，能否給電池加層“棉衣”來(lái)抵御寒冷，不至于讓續(xù)航里程大幅縮水呢?劉永東透露，2023年，東北地區(qū)推廣了電池預(yù)加熱技術(shù)，充電時(shí)先給電池進(jìn)行保溫或升溫，減少電池受寒冷環(huán)境影響的程度。目前，純電動(dòng)汽車(chē)電池組的預(yù)熱方式主要有兩種，即外加熱和內(nèi)加熱。“一開(kāi)始充電速度比較慢，但隨著溫度慢慢起來(lái)，充電速度會(huì)加快，在使用時(shí)不太容易掉電。”但使用這一技術(shù)的前提是，需要匹配的車(chē)輛，同時(shí)也要改變充電樁的配置。
除了預(yù)加熱，還有超快速充電技術(shù)。“充電10分鐘，續(xù)航400公里”的超快速充電，被視為解決新能源汽車(chē)補(bǔ)能焦慮的關(guān)鍵一招，其本質(zhì)上是“大功率直流充電設(shè)備”，超充的普及會(huì)推動(dòng)新能源汽車(chē)取代燃油車(chē)“奇點(diǎn)時(shí)刻”盡早到來(lái)。
從30kW到60kW再到360kW，在諸多業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，快充技術(shù)正在得到廣泛應(yīng)用，大功率充電站不斷增加。超充技術(shù)“卷”出天際，2023年8月，寧德時(shí)代發(fā)布全球首款采用磷酸鐵鋰材料并可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的4C超充電池——神行超充電池，實(shí)現(xiàn)了“充電10分鐘，續(xù)航400公里”的超快充速度，并達(dá)到700公里以上的續(xù)航里程。
據(jù)《IT時(shí)報(bào)》記者了解，北京、深圳、廣州等地正在進(jìn)行超充技術(shù)的建設(shè)規(guī)劃，估計(jì)兩三年左右就能普及。以深圳為例，截至2024年1月5日，深圳已建成超充站161座，被稱(chēng)為“超充之城”。
800V高壓平臺(tái)將普及
高效快充技術(shù)顯著縮短了充電時(shí)間，快充功能正成為新能源中高端車(chē)型的標(biāo)配，這也成為動(dòng)力電池制造商新一輪的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。
在科技投資專(zhuān)家王嘉寧看來(lái)，800V高壓快充成為趨勢(shì)，“如創(chuàng)維、小鵬、廣汽埃安等，紛紛布局800V快充技術(shù)，支持4C甚至更高倍率的快速充電。”小鵬G6搭載的800V高壓平臺(tái)，僅需1分鐘即可為車(chē)輛增加5%的續(xù)航里程;廣汽埃安旗下高端車(chē)型昊鉑GT以其800V高壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)15分鐘快充450公里續(xù)航。
現(xiàn)在市面上大部分純電動(dòng)汽車(chē)搭載的電池均來(lái)自400V電壓平臺(tái)，在250A電流下，30分鐘能實(shí)現(xiàn)30%—80%補(bǔ)能，雖然充電速度并不慢，但相比800V差距明顯，是后者快充時(shí)間的兩倍或以上。舉例而言，一輛搭載100kWh電量的電動(dòng)汽車(chē)，在400V電壓、250A電流下，充電從30%到80%需要30分鐘，如果電壓提升至800V，15分鐘就能實(shí)現(xiàn)電池充滿，達(dá)到4C效率。
“800V高壓快充將在2024年進(jìn)一步普及并優(yōu)化，隨著更多車(chē)型搭載該技術(shù)，配套的充電設(shè)施建設(shè)也將加速，以滿足高壓快充的需求。同時(shí)，車(chē)輛內(nèi)部電氣架構(gòu)、熱管理系統(tǒng)等相關(guān)零部件也將得到進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí)。800V高壓快充將成為新能源車(chē)充電的重要發(fā)展方向之一。”王嘉寧向《IT時(shí)報(bào)》記者表示，要注意的是，大規(guī)模普及高功率快充設(shè)施將給電網(wǎng)帶來(lái)巨大負(fù)荷，需要配套的電網(wǎng)升級(jí)和技術(shù)改造。
劍指新能源車(chē)最后一個(gè)痛點(diǎn)的800V高壓快充，預(yù)示著行業(yè)超級(jí)快充趨勢(shì)已經(jīng)確立。但在劉永東看來(lái)，高壓快充在普及過(guò)程中也會(huì)遇到不少難點(diǎn)，“比如支持800V高壓快充的車(chē)都比較貴，而且并非所有車(chē)型都能兼容最新的快充標(biāo)準(zhǔn)。此外，充電樁也要支持高壓快充，涉及到設(shè)備成本和安全性等問(wèn)題。”
固態(tài)電池被看好
蔚來(lái)主打的換電模式，一直以來(lái)被認(rèn)為是電動(dòng)車(chē)最佳的補(bǔ)能方式，車(chē)子開(kāi)到換電場(chǎng)站，幾分鐘，車(chē)上電量耗盡的電池被卸下，一塊“滿血”電池裝到車(chē)上，和需要半小時(shí)的充電相比，這樣的速度無(wú)疑受到車(chē)主的歡迎，換電技術(shù)也在逐漸被接受和應(yīng)用。
2023年，蔚來(lái)新建了1000座換電站，累計(jì)建成2305座，還包括745座高速換電站，平均每150公里高速公路就有一座蔚來(lái)?yè)Q電站。2024年1月，滴滴與寧德時(shí)代成立換電合資公司，從網(wǎng)約車(chē)場(chǎng)景切入，解決網(wǎng)約車(chē)補(bǔ)能問(wèn)題。
政策層面也在不斷加碼，推動(dòng)換電模式的普及。在2023年12月舉行的全國(guó)工業(yè)和信息化工作會(huì)議上，工信部強(qiáng)調(diào)2024年將支持新能源汽車(chē)換電模式發(fā)展，抓好公共領(lǐng)域車(chē)輛全面電動(dòng)化先行區(qū)試點(diǎn)。
“2024年，換電模式會(huì)在重卡領(lǐng)域大力推廣，出臺(tái)具體標(biāo)準(zhǔn)。”劉永東向《IT時(shí)報(bào)》記者表示，重卡的使用場(chǎng)景比較清晰，如礦區(qū)、電廠、港口等，而且燒柴油的重卡成本比較高，在重卡集聚的區(qū)域建設(shè)充電場(chǎng)站，可以和運(yùn)營(yíng)有機(jī)結(jié)合，換電模式經(jīng)濟(jì)性得以凸顯，換電模式不再是“死路一條”。
的確，換電模式的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性將是2024年關(guān)注的焦點(diǎn)，包括換電站的投資回報(bào)周期、電池資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)方式及用戶訂閱服務(wù)模式等。
但換電模式也存在諸多問(wèn)題，其中之一就是品牌“割裂”，換電模式難以實(shí)現(xiàn)不同品牌間的通用，僅限于單一品牌內(nèi)部使用。
“首先，要關(guān)注換電模式的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，不同品牌之間實(shí)現(xiàn)換電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一或互操作性設(shè)計(jì)，電池的互換性和共享性可以促進(jìn)換電服務(wù)更加便捷高效;其次，可以探索智能化換電技術(shù)，包括自動(dòng)換電機(jī)器人、無(wú)人值守?fù)Q電站等應(yīng)用，提升換電效率和服務(wù)質(zhì)量。”王嘉寧說(shuō)。
來(lái)源/《IT時(shí)報(bào)》公眾號(hào)vittimes 記者 潘少穎
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