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大功率充电:外资电动汽车后发先至?那又怎样?
作者:中科海奥     时间:2017-09-04
 

 

 

如果有这样一辆电池汽车,一次充电续航里程500公里,只需15分钟就能充满80%,是不是接近完美?

 

但是这样一辆车要等到2019年,而且你很可能买不起。它是保时捷即将推出的纯电动跑车Mission E。

 

保时捷纯电动跑车Mission E

 

2019年实现500公里续航并不惊人,特斯拉现在已经做到,比亚迪e6差得也不远。令人更诧异的是15分钟充满80%。为此,保时捷需要为这个车提供一个350kW充电器。目前特斯拉的超充站充电桩功率是120kw,中国国内快充桩只有60kw,甚至是30kw。

 

Mission E主要参数

 

如此快速充电的车和桩——大功率充电,不只保时捷一家在做。南京南瑞集团国际部副主任倪峰今年5月12日透露,“欧洲已经拟定了大功率充电桩部署方案,在全欧洲高速公路上按70-100公里间距部署大约400座350KW左右的充电设施,费用全部由几大车厂出。”特斯拉CEO马斯克2016年底表示,将大幅升级特斯拉超级充电站网络,届时的功率将远超350kw,但目前没有听到升级完成的消息。

 

国内的大功率充电进展如何?

暂未听到中国车企有大功率充电车型的上市计划。7月7日,中国“电动汽车大功率充电技术与标准预研工作组”成立。但是,这并不意味着中国在这一领域的实质进展。8月30日,中国电力企业联合会标准化管理中心副主任刘永东告诉《电动汽车观察家》,成立工作组是吸取了2011年和2015版充电国标的教训,提前做一些准备,是做预研,并不是现在就写标准。

中国电力企业联合会标准化管理中心副主任刘永东

 

更值得注意的一点是,笔者多方征询中国电动汽车整车、充电运营商、零部件产商和专家,业界对大功率充电的前景分歧很大。

 

中国的电动车企是国内市场的先行收获者,但如果外国品牌车企在2020年左右大量推出长里程、大功率的电动车型,会不会形成后发先至的优势呢?刘永东说,“老百姓希望驾驶习惯不变,希望开四五百公里续航的电动汽车,不要一两百公里就充一次电,这是市场驱动的。假如国际车企500公里续航快充的车来了,那你怎么办?你不就落伍了嘛?

 

但在国内电动车企技术领头人看来,这一技术并不成熟,甚至可能并无必要。

 

电动乘用车:国内未见如此大功率充电车型

 

除了保时捷Mission E,其他国际车企也准备推出大功率充电车型。ABB充电设施业务中国区负责人董志华预计,欧洲主流车企高电压大功率车型将在2019年左右推出,充电功率在150kw-350kw之间,“但国内车企倒没有了解。”

 

笔者询问了国内三家新能源乘用车企技术负责人,他们均表示并无此意。其中两位认为,目前根本找不到合适的电池来匹配大功率充电的需求。一位新能源汽车研究院院长说,“如果用钛酸锂电池,尽管充电功率能够达到,但是能量密度低,续航会短得多。”另一位负责人则表示,“350kw充电在乘用车上几无可能,要有下一代或者下二代的电芯技术及电机/逆变技术与之匹配。”他认为,电动乘用车企三到五年内努力的目标应该是实现150kw的充电功率。

 

第三位负责人表示,对大功率充电持保留态度,只跟踪进展,但还不准备用。他认为,目前续航300公里能满足绝大多数人群出行需求。至于500公里、1000公里以上的出行需求,他更看好增程电动车的解决方案。

 

除了这三家车企,尽管常常耳闻一些企业准备推出长里程的车型,但也没有配备大功率充电。新兴车企蔚来es8年底即将上市,续航400公里。该公司明确表示要追求不逊于燃油车加油的加电体验,但解决方案是换电。

 

现有动力电池能不能承受大功率?

 

中国电动汽车百人会研究咨询部李松哲撰文称,如果电动乘用车要达到500公里续航并且能大功率充电,电池的单体能量密度要达到300Wh/kg,否则对于100kWh的电量装载难度较大(重量和体积都是瓶颈);充电倍率也要在2-6C,否则无法保证充电时间。

 

中国科学院物理研究所研究员黄学杰说,能量密度和充电倍率难以兼得。要达到上述标准,即便不是下一代电池,也要现有的负极取得突破,才有可能。他说,此前曾被弃用的锡负极有可能重回市场,就因为充电倍率和比能量均有优势。

 

倪峰表示,300wh/kg没必要。而国内外目前3-4c充放倍率、200wh/kg左右能量密度的动力电池,今明两年都有量产。CATL快充项目负责人王升威博士也表示,现在的动力电池材料体系可以实现3c到5c快充。快充的瓶颈主要是锂电池的负极,CATL为了解决快充时负极的瓶颈问题,针对性开发了“快离子环”技术,可以实现高密度的快充,而且循环寿命也不受影响。至于能量密度,他表示有两代在开发,分别是190Wh/kg和210wh/kg。

 

高压带来系统性难题

 

为了应对高功率充电的需求,电动汽车系统电压就必须升高。保时捷Mission E就达到了800伏的高压。

 

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