目標(biāo)10分鐘以內(nèi)！特斯拉即將“治愈”充電焦慮癥

純電動汽車為什么火不起來？

對消費(fèi)者來說核心原因就是續(xù)航里程和充電時間的問題：

前者是由電池能量密度決定的，目前處于瓶頸期，導(dǎo)致車子的續(xù)航里程都在500km上下；后者則是電池本身、充電設(shè)備以及電網(wǎng)多方?jīng)Q定的。

目前，主流快充系統(tǒng)極限基本是“在30分鐘內(nèi)將電量沖到80％”，這個數(shù)據(jù)遠(yuǎn)沒有達(dá)到當(dāng)前技術(shù)瓶頸，還有很大進(jìn)步空間。在續(xù)航里程沒啥搞頭的情況下，怎樣壓縮充電時長，順理成章就成了各國和各大廠商的重點(diǎn)攻堅對象。

日前，知名電動汽車品牌——特斯拉對外宣布，位于美國加州的V3超級充電站正式對外開放，該充電站有8個充電功率為250kW的充電樁，充電5分鐘就可為車輛增加約121km的續(xù)航里程，約15分鐘即可將電量沖到80％。

什么是大功率充電系統(tǒng)？

大功率充電系統(tǒng)顧名思義就是充電功率很大的充電設(shè)備，這是一個相對概念。

目前國網(wǎng)最大功率的直流電樁（快充）的功率在60kW左右（500V／120A），如果從電量少于10％開始充電，充滿需要的時間普遍大于1小時，特斯拉目前在國內(nèi)的超級充電站功率120kW，其相比國網(wǎng)充電樁就屬于大功率充電。而相比最新的V3超級充電樁（250kW），目前的V2充電樁又顯得有些小巫見大巫。

大功率充電設(shè)備可以有效壓縮充電時間，如果以燃油車加油為目標(biāo)（不超過10分鐘）的話，完美的充電樁的功率（電壓X電流）要遠(yuǎn)高于當(dāng)前的60千瓦快充系統(tǒng)（5倍以上），這就是大功率充電系統(tǒng)的終極目標(biāo)。

很顯然，大功率充電設(shè)備不是獨(dú)立存在的，其對電池、電樁以及電網(wǎng)都提出了更高的要求。

怎樣抑制電池?zé)嵝?yīng)，防止自燃？

首先是電池，即使是現(xiàn)在的60kW充電樁，也經(jīng)常出現(xiàn)電動汽車自燃的新聞，說到底都是大電流的熱效應(yīng)導(dǎo)致的（化學(xué)電池有阻值）。現(xiàn)在還要將電流提升5倍甚至更高，更多熱量會導(dǎo)致電池升溫，需要對電池進(jìn)行進(jìn)一步升級改造。

舉個例子，目前特斯拉旗下的Model X和Model S車型就只能支持現(xiàn)有的V2充電樁，而全新Model 3和即將推出的Model Y雖然定位低一些，但因?yàn)椴捎昧烁冗M(jìn)的電池管理系統(tǒng)，已經(jīng)可以適應(yīng)全新V3充電樁。

怎樣解決大電流充電設(shè)備的安全風(fēng)險？

搞電氣的都知道，大電流是供電系統(tǒng)的“天敵”，所以輸電線路都采用的特高壓輸電，目的就是限制電流，降低熱效應(yīng)（I＾2Rt），減少輸電的能量損耗。400A的充電電流，換誰都一臉懵逼。

這樣的超大電流需要怎么樣的設(shè)備支持？輸電設(shè)備阻值必須是極低的，電線要多粗有多粗，接口要多結(jié)實(shí)有多結(jié)實(shí)，再配上專屬的散熱系統(tǒng)，這樣才勉強(qiáng)讓人放心，最好是搞成超導(dǎo)狀態(tài)（造價驚人）。

此外，充電過程也得是逐漸加壓和逐漸減壓，類似于給水缸灌水，快滿的時候就得滿滿加，不然會溢出來，這也是為什么給汽車充電都是前期快后期慢的原因。

怎樣建立獨(dú)立的電網(wǎng)為充電站服務(wù)？

國內(nèi)的民用電是220V（單相交流）、工業(yè)用電是380V（三相交流），而我們需要的是高達(dá)800V的高壓直流電，以保時捷350kW的額定功率來算，其額定電流將超過400A，這對任何供電設(shè)備和用電設(shè)備來說都是一個非?？植赖臄?shù)值。

不管是民用還是工業(yè)用電都遠(yuǎn)不到這個標(biāo)準(zhǔn)，必須要從高壓電網(wǎng)另外拉出一套完全獨(dú)立的供電系統(tǒng)。這不是汽車廠商能夠辦到的，如果能夠建成并普及，那完全稱得上得是國家電網(wǎng)能吹一百年的“超級工程”。

哪些車企／國家在做該系統(tǒng)？

很顯然，特斯拉并不是唯一一個對大功率充電設(shè)備有興趣的車企。

保時捷預(yù)計在2020年達(dá)到350kW的充電功率，已經(jīng)可以將充電時間壓縮到10分鐘左右，比特斯拉更猛，主要是為即將推出的Taycan純電動車（Mission E概念車量產(chǎn)版）準(zhǔn)備的。

根據(jù)官方發(fā)布的消息，保時捷已經(jīng)在德國柏林總部裝了兩個“800V／350kW”的“樣本充電樁”，可在15分鐘內(nèi)，使Taycan電池組的電量從較低的狀態(tài)充至80％。個人猜測，以Taycan的超高定位，這臺大功率充電樁初期很有可能是走“私人定制”的路線，說白了就是“想裝？交錢！”

近日，奧迪對外發(fā)布了一款名為PB18 e－tron的純電超跑，同期披露的還有800V／350kW的充電設(shè)備。

奧迪明言，這套充電設(shè)備確實(shí)借鑒了保時捷的思路，相同的體系也便于今后保時捷、奧迪旗下純電動車產(chǎn)品共享大功率充電系統(tǒng)，畢竟都是一個“東家”。

目前日本本土的快充系統(tǒng)是150kW、而國內(nèi)最高也就60kW。

日前，中國電力企業(yè)聯(lián)合會（CEC）和日本電動汽車快速充電器協(xié)會（CHAdeMo）已經(jīng)同意標(biāo)準(zhǔn)化下一代電動汽車（EV）快速充電系統(tǒng)，雙方將在2020年前共同研發(fā)一款充電樁，可在不到10分鐘的時間內(nèi)將車輛充滿電，該標(biāo)準(zhǔn)被稱之為“推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)（GB／T）”，預(yù)計充電功率也將達(dá)到300kW以上。更重要的是這玩意不是為某個品牌服務(wù)的，而是為所有電動汽車服務(wù)的。

編輯點(diǎn)評

大功率充電設(shè)備說白了就是一個迷你的變電站，800V／400A的終端數(shù)據(jù)對任何懂點(diǎn)電氣常識的人來說都是絕對的“高危區(qū)域”，需要執(zhí)行嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和操作流程。

而如今，因?yàn)殡妱悠嚺d起，我們要將它做成任何車主都可以輕松完成的充電過程，雖然沒有技術(shù)瓶頸，但這對車子、充電樁、電網(wǎng)都提出了十分嚴(yán)苛的要求，真的是前景一片光明，路也不是一般的難走。