进击的快充，能否治愈续航焦虑？

　　作者 | 陈辉
　　主编 | 赵文华
　　今年1-10月，我国新能源汽车累计销量突破528万辆，占国内乘用车销量的27%。但高速增长的销量也进一步放大了补能短板，排队成为没有＂私桩＂车主的日常，赶上节假日排队，甚至会搭上＂半条命＂。
　　显然，补能已成为新能源汽车的巨大瓶颈，这一问题何时能解决？或者说能不能解决？
　　目前，纯电汽车的补能方式有两种，一是换电，二是充电。换电的优势肉眼可见，以蔚来为例，单次换电仅需5分钟，跟燃油车加一次油的时间差不多。但问题是，换电模式受到诸多掣肘，比如建设和运营的成本极高，需要的场地也很大（存放电池以及给空闲电池充电），两大限制，根本不利于换电站大规模投建。因此，到现在为止，倡导换电的车企只有蔚来、吉利等寥寥几家。更为尴尬的是，国内尚没有统一的换电技术标准，车企各自为战，进一步也限制了换电的发展。
　　因此，解决＂补能问题＂的接力棒就交到了充电手上，最靠谱的，是在快充技术上找答案。
　　我们先了解一下充电的原理，大家应该都知道，电流×电压=功率这个物理公式，而功率越大充电速度就越快。目前，新能源汽车的电池都是锂电池（三元锂和磷酸铁锂），充电就是把锂离子从正极运送到负极，反之就是放电。运送锂离子的通道就是电流，锂离子移动的速度取决于电压，要想充电速度快，要么电流大，要么电压高，要么电流也大电压也高。
　　此外，电池的状态，如衰减程度、温度、充电桩的状态等也会影响电流和电压的发挥，进而影响充电速度。
　　聊完基本信息，我们来看快充的现状。
　　快充，还不够快
　　按接口划分，目前国内的快充技术分两种，一是特斯拉超充，二是中国国标GB/T 20234。特斯拉超充是私有协议，技术标准很清晰，它是典型的大电流方案。目前正在使用的最新的特斯拉超充是第三代即V3，它的电压上限是400V（也是目前最主流的快充电压），电流的上限则是700A，可实现250kW的功率。按照特斯拉的说法，V3超充桩可15分钟补能250km。同时，特斯拉超充V3还有一些辅助技术，比如低温会影响充电效率，特斯拉车型在设置了前往超充站的路线之后，会自动根据距离，提前给电池加热，使电池在充电开始时达到最佳充电温度。
　　但即便如此，特斯拉超充V3离用户理想状态下的那种快，仍有明显差距。实测数据显示，特斯拉Model 3使用特斯拉超充V3从电量3%充到90%，用时37分钟。平时这点时间算不得什么，但若遇上节假日几十辆车排队，这个时间就不很好看了。
　　作为公有协议的国标GB/T 20234，快充部分的技术标准为额定电压不超过1000V，额定电流不超过400A。若把国标的快充标准顶到上限，那么它就是典型的大电压方案，最大功率可以来到400kW。不过，能够将国标快充的技术标准顶到上限的车企很少，绝大部分车企都只是在国标范围内自由发挥。并且，大部分新能源车企都没有自建快充站，大都依赖于第三方的快充服务商。以目前最大的充电服务商——特来电的快充桩为例，其目前正在运营的快充桩的最大电压为750V，最大功率为150kW。没错，相比400kW的标准上限和特斯拉的250kW，特来电的150kW确实很弱，但这就是现状。
　　在电池温控技术方面，不同车型的差距就更大了，且不说优劣和使用便利与否，很多车型根本就没有电池预热的功能。这些原因都会影响充电速度。实测数据显示，特斯拉Model 3使用特来电快充桩，从20%充电到90%，用时达到57分钟。
　　总的来看，相比于依赖第三方快充桩的其他品牌，有专属超充桩的特斯拉有优势，但这仅限于日常，遇上节假日出游，一样很尴尬。
　　进击的超快充
　　在快充这个问题上，谁都没有止步。就算是还有一条腿（换电）的蔚来，也在积极经营自家的超充桩。
　　还是先来看特斯拉，在今年的9月15日，首个特斯拉V4超充站在美国投入运营。其理论最大功率为350kW。跟V3一样，V4的电压为400V，只是将电流提升到了900A。大电流有一个明显的缺点，那就是充电过程中产生的热量大幅增加，对汽车的散热系统有更高的要求，且能量损失严重、转化效率低，需要使用更粗的线束。为了满足大电流的需求，V4超充采用了双电缆设计。当然，大电流的优势也非常明显，可以直接在现有的架构基础上进行升级，且升级成本低。根据计算，在最佳状态下，特斯拉超充V4可在15分钟补能500km。这一表现已经非常接近燃油车加油用时了。此外，V4超充站还集成了太阳能补能板，能够进一步降低充电站运营成本。
　　国内这边，就非常热闹了，几乎所有主流的新能源车企都提出了自家的超充桩的计划。与特斯拉选择大电流方案不同，这些车企大多都瞄准了800V的大电压方案，同时也有一部分车企跟特斯拉一样，坚持400V的电压，采用大电流的解决方案，还有电压、电流一手抓，选择全面开花的，比如华为。
　　相比于大电流的方案，大电压方案在技术方面的优势更明显，它能够减少损耗，提升效率，但问题在于，它不能在现有400V的架构上直接升级，800V的电压对包括电池本身、充电桩在内的整个充电机构都有更高的要求，换句话说，需要重新设计，成本较高，并且，现阶段还没有支持800V方案的第三方充电桩，车企必须自建充电桩。
　　虽然成本高，但选择800V大电压方案的车企却不少，动作最快的就是小鹏，9月上市的小鹏G9是国内首款基于800V高压SiC平台的量产车，支持小鹏自主研发的S4超充桩，可实现480kW的充电功率。跟特斯拉超充一样，小鹏S4超充桩也是一种私有协议的充电桩，虽然它采用了国标接口，可以兼容其他品牌的车型，但它的技术参数已经超过了国标的规定，电流达到了670A。为此，小鹏G9的电池和S4超充桩都采用了特殊设计，电池方面，采用了液冷系统进行降温；充电枪采用液冷散热充电技术，能够主动实时温升监控。基于S4超充桩，小鹏G9可实现充电5分钟补能200km。
　　同样采用800V方案的车企还包括保时捷、哪吒、蔚来、广汽埃安、岚图、比亚迪等。
　　跟特斯拉一样，选择在电流上继续加码的主要是极氪；而选择电流、电压双抓手的华为，目前还没有看到它的量产计划。
　　最后说说
　　总的来说，快充是目前新能源最核心的补能技术，通过不断提升充电功率，不断完善充电保障配套技术，压缩充电时长。
　　值得一提的是，几乎所有的车企都在强调＂短时间长距离＂补能，如小鹏G9＂充电5分钟补能200km＂；特斯拉超充V4＂充电15分钟补能500km＂等。如此，有没有可能在充电桩服务策略上进行调整呢？比如遇到多车排队时，系统可以根据排队车辆的数量，实时调整单车的充电时间，如小鹏G9就只能充电5分钟补能200km，然后再转移到其他的充电桩继续充电，这样就能在挤兑发生时，尽可能地缩短其他排队车主的等待时间。
　　当然，这只是一种理想状态，对此，各位还有什么不一样的观点吗？欢迎在评论区跟我们互动。
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