[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀]  近幾年，隨著國內(nèi)限牌城市數(shù)量增多以及國家部分城市對純電動汽車的補(bǔ)貼+免搖號政策，越來越多人開始用上純電動汽車。對于那些使用純電動汽車的朋友來說，為愛車充電已經(jīng)成為其用車生活的一個(gè)重要部分。在需要充電時(shí)，車主們一般都會優(yōu)先查找附近的快充樁，不為別的，就為縮短充電時(shí)間。究竟目前國內(nèi)的快充樁技術(shù)現(xiàn)狀如何？國際上最先進(jìn)的快充技術(shù)又達(dá)到一個(gè)怎樣的水平呢？下面我們就來聊一聊快充的那些事。

● 聊充電樁前我們先來聊聊車

　　目前中國市場的主流純電動車產(chǎn)品，利用國內(nèi)較為常見的60kW直流快充樁，由低電量（為避免電池組過度放電而縮短壽命，一般電池系統(tǒng)在電量消耗至20-30%的時(shí)候就會發(fā)出低電量警告）充至80%電量，大約需要30分鐘。

　　當(dāng)電池電量超過80%后，系統(tǒng)會對充電電流作出限制，避免電池溫度過高或電池單體過度充電而損壞。這就是電池電量超過80%以后，充電速度下降的原因。

　　目前市面上的中國品牌主流純電動車，車輛采用60kW直流快充樁由低電量充電至100%電量一般都需要約1個(gè)半小時(shí)。大家覺得這樣的充電效率足夠快嗎？我覺得對于市內(nèi)通勤臨時(shí)補(bǔ)電的充電需求來說，60kW直流快充樁的充電速度勉強(qiáng)能滿足需求，充20分鐘能增加約100km的續(xù)航，基本也夠回家或回單位了。但如果要跑長途，需要補(bǔ)滿電的話，那就有點(diǎn)慢了。

　　雖然國內(nèi)已經(jīng)有些地方開始配套120kW或150kW的直流快充樁，但是目前國內(nèi)絕大部分純電動車的最大充電功率都在60kW以下，所以更大功率的直流充電樁并不能提升大部分現(xiàn)有純電動車型的充電速度。目前在國內(nèi)銷售且支持120kW或以上充電功率的量產(chǎn)車型就只有特斯拉旗下的Model S、Model X以及Model 3。

● 國內(nèi)充電樁的情況和充電費(fèi)用

　　目前，已經(jīng)接入國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的充電樁已經(jīng)達(dá)到25萬個(gè)（2018年的數(shù)據(jù)），在北京、上海、廣州、成都所包圍起來的一片區(qū)域，各主要高速服務(wù)區(qū)內(nèi)都已經(jīng)設(shè)立了直流快充樁以方便國民出行。汽車之家此前做過的《京廣電動行》和《滬蓉電動行》就展現(xiàn)了我國高速公路充電網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，推薦大家觀看。

　　根據(jù)國家規(guī)劃，到2020年，全國電動車保有量將超過500萬臺，為了滿足這些純電動車的充電需求，充換電站數(shù)量需要達(dá)到1.2萬個(gè)，充電樁達(dá)到450萬個(gè)。從規(guī)劃來看，今明兩年國內(nèi)的充電樁數(shù)目將會有一個(gè)較大的增長。

　　南方電網(wǎng)在高速公路服務(wù)區(qū)新近建設(shè)的充電樁以60kW的直流快充樁為主，少量服務(wù)區(qū)也開始配套120kW的直流快充樁。但正如前面提到了，目前國內(nèi)大部分純電動車的最大充電功率都在60kW以下，使用更大功率的直流快充樁并不會提升充電速度。而對于支持120kW快充的特斯拉車型來說，采用這些120kW的直流快充樁能夠?qū)崿F(xiàn)接近特斯拉超級充電站的充電速度。

　　談及充電費(fèi)用，這里我們就來算一算純電動車充電的花銷比燃油車加油省多少錢吧！這里我們以上汽名爵EZS為例，用來參照的是其燃油版車型上汽名爵ZS（2017款1.5L+4AT車型）。

『上汽名爵EZS（左）與上汽名爵ZS（右）』

　　汽車之家燃油車油耗測試的平均時(shí)速為30±2km，與純電動車低速續(xù)航里程測試的平均時(shí)速標(biāo)準(zhǔn)一致。在平均時(shí)速為30±2km的工況下，名爵EZS行駛100km的花費(fèi)僅為名爵ZS的33%左右。

　　所以純電動車和燃油車在購車和使用成本對比時(shí)并非占盡優(yōu)勢。當(dāng)然，車輛行駛里程越長，純電動車在總體使用成本上的優(yōu)勢會越來越明顯。

● 誰是國內(nèi)最大的充電樁運(yùn)營商？

　　這家叫做特來電的公司，其母公司叫做特銳德，是中德合資專門研發(fā)和生產(chǎn)箱式電力設(shè)備的公司，成立于2004年。特來電是特銳德開拓國內(nèi)充電樁市場的一個(gè)重要棋子。國家電網(wǎng)運(yùn)營充電樁數(shù)量緊隨特銳德之后，位列第二。

　　江蘇萬幫德和新能源科技有限公司也是全國電動汽車充電設(shè)施發(fā)展促進(jìn)聯(lián)盟發(fā)起單位、全國充電設(shè)施行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草工作組成員單位。

● 新一代超級充電樁究竟有多牛？

　　聊了那么多國內(nèi)的情況，下面我們來看看目前國外的充電樁處于一個(gè)怎樣的水平。首先來看看特斯拉方面的情況，在美國時(shí)間今年3月6日晚，特斯拉在加利福尼亞州弗里蒙特正式推出了第三代超級充電樁的測試版，該充電樁最大輸出功率達(dá)到250kW，采用了全新的液冷式充電電纜設(shè)計(jì)。

　　從上表的對比我們可以看到，相比目前常見的60kW直流快充系統(tǒng)，250kW快充系統(tǒng)為一臺電耗為15kWh/100km續(xù)航的純電動車充入100km續(xù)航所需的時(shí)間理論上為3.6分鐘，即每充入1km的續(xù)航只需要2.16秒。我個(gè)人覺得這樣的充電速度已經(jīng)是足夠快了，可充分滿足純電動車臨時(shí)補(bǔ)電的需求了。當(dāng)然，這里要說明的是純電動車電池組在充電時(shí)，電量超過一定百分比后，充電電流就會明顯減少，充電功率也就小于理論的最大值，充電速度也會有所下降，這是出于保護(hù)電池、延長電池壽命的考量。

　　相比特斯拉第二代超級充電樁的120kW最大充電功率，新的超級充電樁的最大充電功率整整提升了一倍有余。與此同時(shí)，通過增大充電站功率冗余，新的第三代超級充電樁不會出現(xiàn)多車充電分流而導(dǎo)致單車充電功率下降的情況。現(xiàn)在，兩個(gè)第二代超級充電樁共用一個(gè)變壓器。單車充電時(shí)，最大充電功率為120kW；如果兩個(gè)相鄰的充電樁都有車充電的話，第一臺接入的車輛最大充電功率為85kW，第二臺接入的車輛最大充電功率為60kW，充電效率會有所降低，使用戶充電體驗(yàn)變差，這也是第三代超級充電樁進(jìn)行升級時(shí)極力要改善的地方。

　　此外，特斯拉表示會將第二代超級充電樁的單車最大充電功率提升至145kW，這或許表明Model S和Model X能夠通過升級支持145kW的最大充電功率。250kW的第三代超級充電樁將會在今年第二、三季度在北美地區(qū)投放，第四季度在歐洲和亞太地區(qū)投放。也就是說，中國的Model 3客戶最早可能在今年底就能享受到250kW超充帶來的快感。

　　保時(shí)捷Taycan前軸和后軸各有一臺電機(jī)，電池組位于車身底部。該車0-100km/h加速時(shí)間小于3.5秒。利用超級快充技術(shù)，保時(shí)捷Taycan用15分鐘就能充入400km的續(xù)航。

　　這個(gè)實(shí)驗(yàn)充電站位于德國巴伐利亞州，上圖中的保時(shí)捷Panamera測試車搭載了一個(gè)90kWh的電池組，正在以超過400kW的速度充電；而旁邊的寶馬i3測試車搭載的是57kWh電池組，電量由10%充至80%用時(shí)僅為15分鐘。這個(gè)450kW實(shí)驗(yàn)充電站項(xiàng)目命名為“FastCharge”，獲得了德國聯(lián)邦國土交通省提供的760萬美元（約合5248萬元人民幣）的研發(fā)資金，由寶馬、保時(shí)捷、西門子、Allego以及Phoenix Contact E-Mobility組成的行業(yè)協(xié)會進(jìn)行操作。

● 提升最大充電功率是趨勢，未來超快充配置或引領(lǐng)風(fēng)潮

　　要提升充電功率，可以提升充電電壓或充電電流。如果提升充電電流的話，考慮到線纜的安全載流量，充電線纜和系統(tǒng)中的線路就需要加粗，當(dāng)電流大到一定程度，線纜體積的增加會使得增加充電電流的方案變得不現(xiàn)實(shí)。所以目前提升充電功率的方案主要以進(jìn)一步提升充電電壓為主。提升充電電壓就需要提升整車零部件、電氣零部件的電壓等級，這會大大增加車輛的制造成本。同時(shí)整個(gè)電池系統(tǒng)的相應(yīng)性能指標(biāo)（如電池組溫控、充電線纜冷卻等指標(biāo)）都要大幅提高，才能滿足大功率充電的需求。

　　與此同時(shí)，采用大功率對電池充電時(shí)會導(dǎo)致電池發(fā)熱顯著增多，電池冷卻系統(tǒng)的性能以及電池管理系統(tǒng)的效率對于電池衰減的控制顯得尤為重要。

　　現(xiàn)在主流的純電動車，在采用直流快充時(shí)，電池組和功率轉(zhuǎn)換模塊的冷卻系統(tǒng)會加速工作，以降低電池組和充電系統(tǒng)的溫度，從而避免電池組因高溫而加速老化或損壞。如果把目前的最大充電功率翻倍甚至再進(jìn)一步增加，要控制電池組充電時(shí)產(chǎn)生的高溫同時(shí)確保車輛各項(xiàng)安全性能并非易事，需要長時(shí)間進(jìn)行各項(xiàng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這也是為什么350kW甚至450kW的充電樁已然配備，但沒有量產(chǎn)車能用上的重要原因。

　　目前國內(nèi)大部分新推出的純電動車最大充電功率在40-60kW之間，實(shí)際采用60kW直流快充樁充電時(shí)，很多時(shí)候是無法達(dá)到最大充電功率。要實(shí)現(xiàn)最大充電功率，車輛充電系統(tǒng)還需與充電樁支持的電壓和電流相配合才行，所以統(tǒng)一并提升充電標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)高效快充的前提。

　　在未來幾年，中國品牌純電動車的最大充電功率還會逐步提升，最大充電功率達(dá)到80kW、100kW、120kW的車型也將陸續(xù)和消費(fèi)者見面。

　　相信不少廠商也會看到這個(gè)消費(fèi)者的痛點(diǎn)，在未來，以充電速度為賣點(diǎn)的車型或?qū)⑾破鹨徊�風(fēng)潮。技術(shù)是不斷向前發(fā)展的，450kW最終還是會來的，這只是時(shí)間問題。理論上，以450kW的功率充電，5分鐘就能充入超過200km的續(xù)航里程。對于這樣的充電速度，您覺得滿意嗎？歡迎大家在文章下方的討論區(qū)留言，說出你們的觀點(diǎn)。

● 總結(jié)：

　　在國內(nèi)，目前充電最快的量產(chǎn)純電動車依然是特斯拉旗下的Model S、Model X以及Model 3，利用超級充電樁，這些車型能夠以最大120kW的功率進(jìn)行充電。國內(nèi)高速公路服務(wù)區(qū)的直流快充樁以60kW為主，少部分服務(wù)區(qū)也配套了120kW快充樁。但目前國內(nèi)的絕大部分純電動車都只支持60kW或以下的最大充電功率，更大功率的快充樁并不能提升這些車的充電速度。未來純電動車的充電系統(tǒng)以及直流快充樁設(shè)備都會進(jìn)一步升級以提升最大充電功率，縮短充電時(shí)間，提升用戶體驗(yàn)。最快來到我們面前的應(yīng)該是特斯拉第三代250kW超級充電樁，這種新的快充樁預(yù)計(jì)今年底會在亞太地區(qū)投放，究竟這種號稱5分鐘能充120km續(xù)航的是不是真的這么神呢？年內(nèi)我們或許就能見分曉了�。▓D/文/汽車之家 常慶林）