快速充电桩能在短时间内迅速为电动汽车充电。最有名的快速充电桩当属TSLA(TeslaMotors)的SuperchargerStation了,它能在30分钟内为Tesla的ModelS充满约80%的电量,堪称superfast。
随着新能源汽车不断地更新换代,以及充电需求的调整,大功率交直流快速充电技术已成为公司技术研发的方向。大功率交直流快速充电技术不仅可以提高充电桩的使用效率,最大限度节约充电场站的建设用地和成本,也可以更好的满足用户的出行需求。
一、大功率快充成为新宠
不论是小区、商场停车场还是道路旁,充电桩越建越多,但充电焦虑仍然困扰着新能源车主。背后的主要原因在于新能源车销量同样高增长,而且单车带电量还在持续增加。根据国际能源署预测,到2025年纯电车型单车带电量将提升至80kWh左右,接近2022年的1.6倍。
从用户角度看,充电桩的便捷性离真正的“基建”显然还有不小距离。如何能够实现快速缩短差距?
天下武功,唯快不破。当下这句话用在充电桩身上正适合。
按照充电方式来分,充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩。前者也就是慢充桩,充电过程往往需要6-8小时,甚至更久;后者就是我们俗称的快充桩,一般半个小时可充电80%。
对比慢充桩,大功率快充桩有功率高、充电快等优点,可以大幅缩短充电时间。同样规模的充电站,其平均服务能力更强,可以有效弥补充电桩数量上的不足。
以新能源车主最担忧的节假日高速场景为例,大功率快充所体现的优势将更为直观。按照中信证券测算结果,对于同样配备4个充电桩的充电站,配备1*480kW+3*160kW的大功率充电桩可以在土地占用基本不变的前提下,日均服务能力从4*11kW交流桩的14辆提升至307辆,两者能力高下立判。
根据2020年发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,从时间节点上看,2035年大功率快充要实现充电5min行驶300km以上的目标。届时,新能源车充电几乎可以和燃油车加油相媲美,真正实现即充即走。
从某种意义上讲,大功率快充对于新能源汽车产业的重要性堪比4G、5G网络于互联网产业。基于此,大功率快充正在成为各路参与者的竞争制高点。
二、各国大功率充电标准
大功率充电桩,顾名思义,具备大输出功率的充电设施,一般来说数据上的定义为传导大功率充电技术充电功率≥350kW,充电时间约为10-15分钟,续航里程可达300公里。它的出现,一方面可以提高整个充电场站的运营效率和收益,更大的意义在于,其将有效缩短充电等待时间,解决续航焦虑的问题。
日本电动汽车用快速充电器协会(CHAdeMP)将快速充电的输出功率定义在120kW-180kW,最大充电电流300A。根据规划,到2025年以后充电功率将进一步提高到350kW-400kW,最大充电电流400A,电压平台设定为1000V。
国内也有相关的技术路线,即2018年-2019年,大功率充电关键技术研究、关键标准制定(如大功率充电接口、液冷电缆组件、通信协议)、小规模试运行;2020年-2022年,投入商用;2023年-2025年,开始大规模投入使用。
去年9月,中国电力企业联合会与日本电动汽车用快速充电器协会(CHAdeMO)签署备忘录,双方会在充电设施国际标准化方面进行协商,并重点推进电动汽车大功率充电领域合作。据悉,双方将在2020年前共同研发大功率充电桩,目标是10分钟即可将车辆充满电。
,新2会员网址(www.hg8080.vip)实时更新发布最新最快最有效的新2网址和新2最新网址,包括新2手机网址,新2备用网址,皇冠最新网址,新2足球网址,新2网址大全。
关于大功率充电的界定,国内的标准一直比较模糊,功率值的界定并不清晰。不过,针对快速充电标准,新的国标有望在1-2年内发布实施。“据我所知,目前有一个正在计划中的国家标准还未正式出台,出台后将定义基于未来的大功率充电桩,现在还处于试点阶段。”普天新能源充电设备负责人彭博透露。
目前全球充电标准大致可分为五大类,分别为日本CHAdeMO、中国GB/T、美国COMBO(CCS1)、欧洲CCS以及特斯拉自己的标准。彭博口中的新国标,即新版GB/T快速充电标准,新版本中1500V和600A时最大功率可达到900kW(现版GB/T在950V和250A时提供237.5kW)。
三、技术储备进度如何?
去年3月,占据全美70%充电桩份额的ChargePoint宣布,将推出Express Plus模块化平台,专为主要道路或运输仓库的企业和充电中心而设计,可为纯电动车提供高达400kW的充电输出功率。
同月,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克在一份声明中表示,第三代特斯拉超级充电站即将投入运营,站内的充电桩输出功率或高达350kW。
国内方面,星星充电自主研发的大功率充电桩已蓄势待发,“我们为公交和4C倍率的电池配套的大功率快充,已经与保时捷的产品做了对口测验,可以实现非常快的充电,(功率为)500kW、(电压为)1000V、(电流为)500A。这个产品正常情况我们至少需要18个月的研发周期,但是因为我们有工业互联网,在前期已经采集了大量的用户数据和大量的产品数据,所以极大的压缩了我们的研发成本,压缩了研发时间,大概用了12个月的时间,提高了我们研发的效率50%,这个产品已经下线。” 星星充电董事长邵丹薇介绍说。
“普天新能源已有充电功率400kW以上的液冷充电桩处于验证阶段,目标是15分钟从20%充到80%。”彭博说。
特来电技术研究院副院长、电气技术中心总经理穆晓鹏表示:“特来电的大功率充电桩充电功率可达450kW,今年已经在和车企进行对接测试,将根据国标的推进情况安排投放市场。”
除充电设施企业外,新能源车企也在布局自己的超级充电站,但充电功率要小不少。小鹏超级充电桩采用180kW双枪直流快充桩,通过柔性分配单枪可实现最高120kw的充电功率,平均功率可达90kw;不久前,蔚来官方宣布,105kW超级充电桩在苏州蔚来交付中心开启试运营。
四、稳定性和安全性带来巨大挑战
总结来说,大功率快充无疑是缓解充电焦虑最简单粗暴的方式之一。不过话说回来,当大功率快充成为大家争相追捧的对象时,其给电力系统的稳定性和安全性带来巨大挑战,必须引起重视。
首先是大功率快充给配电网带来更大的冲击。因为充电设备中的电力电子装置将产生谐波,可能引起电能质量问题。尤其是800V超级快充场景,充电功率高达480kW,是目前主流直流快充桩的4-6倍。
其次是由于新能源汽车用户充电的不确定性和随机性,这将加大电网优化控制的难度和频次。举个简单的例子,当大量新能源车集中在用电高峰期充电,将进一步加剧电网负荷峰谷差,加重电力系统运行负担,严重情况甚至造成缺电现象。
随着新能源车保有量的增加,其用电量增长肉眼可见。大功率快充桩的建设和电力系统的矛盾将会加剧。按照2024年3000万辆电动车保有量计算,假设每辆车每天耗电10度,也就是一天将耗电3亿度,基本相当于三峡大坝的发电量。
总之,更加贴合新能源车使用场景的电力系统成为大功率充电桩可靠性和适应性的保障,就像新能源车依赖充电桩一样,大家都不是独立的系统,三者成为了新能源网络密不可分的有机联合体。不难发现,它们是相互支撑、相互成就。
来源:第一电动,锦缎,钜大LARGE
注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!
网友评论
最新评论