电动汽车的用户态度长期两极分化,家里有充电桩,买电动车是“真香”,没有充电桩就买了“电爸爸”。

充电时间长,充电条件不确定。是电动汽车的通病。是一种交通工具,受补充限制,工具效率没有充分发挥,难免受到指责。

这个短板也暴露在各电动汽车公司的销售量中。从6月到7月,以理想型ONE位居新车公司销售量第一位,分别有两种和三种车型出售的大鹏汽车和威瑞汽车紧随其后。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视剧),汽车名言)背后的最大原因是采用了理想汽车可以加油的增强计划动力方案,能够抓住的客群是更广阔的燃油车市场。

特斯拉也没能摆脱这个桎梏。2020年全球销量达到49.5万台。一个很大的原因是启动了名为中国上海工厂的第二引擎。今年第二季度特斯拉全球销量为20.13万台,中国工厂为9.24万台,接近一半。德国柏林的特斯拉工厂正在加速建设,特斯拉朝着每年销售100万台的目标迈进,显然将伴随着深厚的全球基础设施。

低效的能源补充成为阻止电动汽车市场爆炸的高墙,业界的共识之一是普及大功率超高速充电技术。特斯拉的V3充电是行业技术的先锋,最大充电功率为250千瓦,但装满一辆车仍然需要1个小时左右。中国和日本宣传的ChaoJi超高速充电方案可以将轿车的充电力提高到400千瓦,商用车的充电功率可以增加到900千瓦,从而将充电时间大大减少到10分钟以内。

手机行业有“充电5分钟,通话2小时”的广告。汽车超高速充电技术成熟后,“充电5分钟,续航400公里”也将不远。这时电动汽车的能源效率将接近汽车加油。当然,这种超高速充电技术的普及需要电池、汽车、电网等产业配套全面到位。

快充电池,谁先做到?

以上汽车CEO李想说,400千瓦超高速充电技术的实现必须满足两个前提条件。一种是可以快速充电的4C倍率电池,另一种是电动汽车的电压平台达到800V。

c是电池的充放电比例单位,可以简单理解为充放电速度。也就是说,电池可以在电池中存储多快。如果一小时能装满一辆车,电池必须具备1C的充电能力,如果具备4C-5C的快速充电能力,可以支持在10-15分钟内完成充电。

几乎在所有汽车企业计划中,配备800V电压平台的超高速充电车型、2019年上市的保时捷-TyKan为代表、华为也计划在2021年落地750V的闪存充电方案、15min实现30%-80%的电力。比亚迪在2021年发布的E平台上也配备了800V电压平台,支持吉利的量产车型极——001度800V超高速充电。

好像只有一个电池可以支持快速充电。

快速充电电池是手机业界已经很常见的“充电5分钟,通话2小时”的OPPO,正是选择了达到6C倍率的快速充电电池。但是,在稳定性领先的电动汽车行业,电池充电率仍然停留在1C水平,2C电池还没有普及。

一位新车公司高管告诉36氪,目前锂离子电池有三个主要技术指标:能量密度、充电速度和安全性。这三个指标像三角形。这三个指标相互短,相互制约,找到平衡点,才能形成产业化落地。

回顾十多年的新能源汽车政策,鼓励提高续航能力,高续航能力直接对应高能密度。如今,随着财政补贴的大幅下降,车企将面临顾客的需求,充电是当务之急。快速充电电池也开始受到重视。

据悉,傲慢技术研究是广汽研究院孵化的快速充电动力电池项目,该公司的快速充电三元软锂电池将重复3次,于2021年9月量产于广汽AION V车型。据悉,此时AION V超高速充电将有两种电池组配置:总能量73.3kWh、充电率3kWh。

傲慢技术研究CEO裴峰直言,对36氪来说,新能源电力电池有两个发展难点。一是电池能量密度,二是充电速度。“过去十年,新能源汽车行业主要解决能源密度问题。电池的续航里程已经从150公里提高到500公里以上,解决了电池能量密度引起的续航里程问题。充电速度、充电便利性成为影响产业发展的主要问题。”

另一位业内人士告诉36氪,快速充电能力和能量密度相互制约。能量密度不高,如果实现快速充电,电池寿命将大大减少。“业界的一个数据是,4C倍率电池要牺牲普通电池能量密度的30%。”

简而言之,能量密度和快速充电彼此相连,但指向两个不同的方向。成立于2011年的宁德市时代已经从提高能源密度的途径成为全球电池巨头。这也给初创公司留下了机会。

据傲慢技术研究CEO裴峰表示,行业头部企业在提高能源密度方面投入了大量资源,使初创公司能够走差异化路线。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视剧),成功)傲慢的快速充电电池计划今年9月送到车上,宁德市时代的快速充电电池还没有出台时间表。

据业内人士透露,36氪现在宁德市时代也在追加投入充电电池,其4C电池的主要合作车企业拥有理想的汽车,后者的电动车将于2023年上市。“如果他们(宁德市时代)在2023年推出4C电池,我们还有两年的窗口期是很重要的。”裴鹏说。

电网负载,不是个问题

大功率充电普及后会影响电网的负荷吗?对很多业内人士来说,答案不一定。

盛科能源公司主要为业界提供360千瓦的超级充电站系统,首席执行官CEO告诉36氪,对于国家电网来说,所谓高功率充电站的集中用电场景实际上很容易调节。

“国家电网给你一定的电力,不管你在这个范围内怎么用。不影响电网本身的能耗、效率和电力

能质量。”褚政宇说,如果后续大功率充电铺开,通过增加储能设备,也能解决瞬间的大功率电力需求。

褚政宇举例说,一个超级充电站一般配置4个360kW的充电桩,总功率是1440kW,但大部分情况只会用到700-800kW,“因为如果4台车同时充电,一般会有一个排队算法,控制充电功率,让充电车辆依次达到充电的峰值功率。对于体验端来说,差别不会很明显。”

即便是达到了1440kW的总功率,也可以通过储能设施来解决,储能电池是在平时闲置时充电,需要大功率充电时,提供额外的电力来源。当然,行业还在早期,储能电池成本仍然不菲。褚政宇说,电动车可以批量采购电池,成本一度电在700多人民币左右,但储能在充电站的应用刚兴起,每家的采购量也不大,“一度电基本要1000多块。”

因此,褚政宇总结,目前大功率充电设施普及的难点,反而不是大家担忧的电网端,而是产业端。首先面临的一个问题是,市场上没有足够多的超充车,充电站运营方会觉得经济性不高,投入动力就小,而用户如果看不到很多超级充电站,则会觉得充电不方便,买超充车的积极性也不会高。

这就陷入典型的“先有鸡还是先有蛋”的困境,目前来看,新造车公司很可能充当破冰者。例如,大力推崇超快充技术的理想汽车就计划先投入资金,自己去建设一定规模的超充站,支持自身的纯电动汽车投放,让第三方公司看到商业正循环。

而像昇科能源这样的技术公司,也跟随市场节奏,提供过渡方案。“充电模块都是可以插拔的,我会给充电桩预留360kW功率,但是先配置一个180kW功率的充电模块,保证充电站在这个阶段的利用率。”褚政宇说,180kW的功率基本现在的车都能用,如果后续超充车普及开来,再通过增加充电模块,将充电功率升级到360kW。

褚政宇判断,超充车辆的爆发不会太遥远,明年会有小批量的车企推出,到2023年会初步成规模。电动汽车真正替代燃油车的时代似乎越来越近。

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