對消費者個體而言,這道選擇題其實很簡單。對車企和充換電基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商而言,他們貌似給出了一邊倒的答案。
經(jīng)過多年的發(fā)展,純電動汽車的續(xù)航里程已經(jīng)逐漸跨過了容易引發(fā)用戶焦慮的門檻,到了現(xiàn)在這個階段,充電時間太長成了純電動汽車的最大痛點。
由儉入奢易,由奢入儉難,習(xí)慣了燃油車時代方便、快速的補能體驗,車主們真的很難接受電動車充電的短板。怎么快速補能,成為盤旋在電動車主們心頭的那個揮之不去的夢魘,
針對這個短板,產(chǎn)業(yè)鏈拿出了最優(yōu)選和次優(yōu)選兩套方案-換電和800V快充,說明一下,這里的最優(yōu)和次優(yōu)都是站在消費者角度而言的,暫且不考慮企業(yè)端和社會端要面臨哪些挑戰(zhàn)。
換電和800V快充
最優(yōu)選是換電方案,可以媲美燃油車的加油體驗,買個換電車型,在換電站三五分鐘就能實現(xiàn)整車換電。
目前的換電體驗基本都在三分鐘以內(nèi)。蔚來車型不考慮進入泊車單算換電時間,大概兩分鐘半;寧德時代主推的巧克力換電,是一塊電池一分鐘,目前支持最多換三塊,耗時三分鐘;吉利睿藍(lán)更是號稱通過專屬換電平臺實現(xiàn)極速60秒換電,還有最近剛上市的飛凡R7,宣傳視頻上換電時間也定格在了兩分鐘半。
單論補能時間,可以追平燃油車。
次優(yōu)選是800V快充方案,它不求追平燃油車的補能體驗,只求在當(dāng)前的大倍率電池及液冷大功率快充的技術(shù)體系下,實現(xiàn)比之前更快的充電體驗。
拋開市場宣傳,小鵬G9是目前首款量產(chǎn)超快充車型的天花板,可以實現(xiàn)充電五分鐘、增加續(xù)航200公里。跟換電或加油比起來是慢了點,但是,在不需要充滿電的情況下,車主付出的也只是一杯咖啡的時間。
目前來看,快速補能基本就這兩種方案。對消費者個體而言,這道選擇題其實很簡單。
如果愛車支持換電,而且找換電站方便,就隔三差五去換個電,省下來的時間可以拿來內(nèi)卷,或者消磨掉,培養(yǎng)松弛感。
倘若換電站離得很遠(yuǎn)或者座駕只能充電,那就日常在家充電,夜里充電更劃算,應(yīng)急直流電快充,車樁配合齊作功,基本控制在三刻鐘。當(dāng)然,如果遇到國慶假期排長隊,充電一小時,排隊大半天,您也不妨抽上一根煙,四十五度角仰望蒼天,好好咂摸一下人生的心酸。
對車企和充換電基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商而言,他們貌似給出了一邊倒的答案。
截至2022年9月底,我國公共充電設(shè)施為163.6萬臺,換電站為1762座,從充換電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進度來看,基本上是充電為主、換電為輔的格局。乍一看,換電好像落后了高壓快充一大截,其實不然,這種比較有一個明顯的缺陷-充電跟高壓快充并不能直接畫等號。
事實上,若以目前250KW(特斯拉當(dāng)前V3充電樁)及以上功率的充電樁作為超充樁的判斷條件,超充樁的數(shù)量也少得可憐。
接下來,筆者將撥開云霧,從技術(shù)的視角澄清人們對換電和快充技術(shù)的一些誤解,全方面地揭示為何在高壓快充之下,換電仍有著光明的未來。
換電對高壓快充的技術(shù)優(yōu)勢,不單單局限在對單車的快速補能這種消費者效益上,還可以延伸到企業(yè)效益(更低的成本)和社會效益(提高電池資產(chǎn)的安全和壽命)上。
快速補能
按照目前主流換電車型可以實現(xiàn)三分鐘換電的補能速度來看,換電可以實現(xiàn)“換電一分鐘,續(xù)航200公里”的補能體驗,寧王的EVOGO換電站一分鐘換一塊提供兩百公里續(xù)航的巧克力電池大概也是這種水平。
而目前主流的超級快充為特斯拉的“充電五分鐘,續(xù)航120公里”,即便按照小鵬仍未交付的“超快充全智能高端純電SUV”G9的宣傳,其充電速度也不過是“充電五分鐘,續(xù)航200公里”,跟換電有著五倍的差距。
此外,如果考慮到將電池充滿電的場景,根據(jù)電池特性,大功率快充只適合30-80%的電池電量區(qū)間,為了保護電池安全,超充樁會在其它SOC區(qū)間進行降功率處理,考慮到大部分電動汽車自燃都發(fā)生在充電期間和剛剛充完電之后,這個步驟更是必要的了。
這張?zhí)厮估錁冻潆姽β是€就鮮明地表明了這一點。如此一來,真要充滿600公里續(xù)航電量的話,怎么著也得半小時,跟換電的補能效率對比便是數(shù)量級的差距了。
提升電池安全和壽命
不管以超快充為賣點的電動車企如何巧舌如簧,6系列三元材料與超充熱設(shè)計是何等先進,系統(tǒng)設(shè)計、充放電控制策略及熱管理策略是如何的合理,一個不爭的事實是,超充必然會增加電池自燃的風(fēng)險。
因為,超充不僅會帶來鋰枝晶的生長,造成正負(fù)極結(jié)構(gòu)的損傷,其可能出現(xiàn)的高溫更是電池安全和壽命(循環(huán)次數(shù))的天敵。
這張圖揭示了過充過放(橫坐標(biāo)-電壓)和高低溫(縱坐標(biāo)-溫度)對電池安全的影響,單論高溫對電池安全的挑戰(zhàn),從今年夏天電動汽車頻繁爆發(fā)自燃可見一斑。
工信部數(shù)據(jù)顯示,80-90%的電動車自燃發(fā)生在充電過程中或充電一小時之后,這還是在高壓快充并未普及的情況下得出的數(shù)據(jù)。試想一下,跟超充還差著兩個檔次的慢充和差著一個檔次的快充尚且如此,充電電流更大、產(chǎn)生熱量更多的超充會如何,簡直無法想象。
事實勝于雄辯,今年夏天,不支持換電的電動汽車頻繁自燃,與之形成鮮明對比的是,換電網(wǎng)絡(luò)日漸完善的蔚來汽車已經(jīng)連續(xù)三年沒有發(fā)生自燃了,考慮到接近七成的蔚來車主居住在換電站三公里范圍里的電區(qū)房里,個中原因不言自明!
電池的充電倍率對電池壽命的影響主要體現(xiàn)在電池容量、歐姆電阻、極化電阻上,下圖將這種影響展現(xiàn)地一覽無余。簡而言之,充電倍率越大,以循環(huán)次數(shù)為表征的電池壽命越低。
相比之下,換電站可以更加從容地控制充電倍率,限制電池溫升,緩解鋰枝晶的生長,并通過對電池包進行集中式管理,對環(huán)境溫度進行更好的調(diào)控,從而降低電池自燃的風(fēng)險,并提高電池壽命。
在可見的未來,當(dāng)電動車保有量大幅度增長,電池資產(chǎn)的價值也將隨之極速攀升,更安全、壽命更長的電池資產(chǎn),也必將帶來極大的環(huán)保價值、社會效益。
成本更低
目前,只有蔚來、上汽飛凡R7、北汽新能源和吉利網(wǎng)約車在走換電路線,顯得比較小眾、邊緣,其主要的原因在于換電站建設(shè)成本高、投資回本周期長、電池標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,歸根結(jié)底,主要是卡在了標(biāo)注的不統(tǒng)一。
一旦解決了電池標(biāo)準(zhǔn)問題,換電車型可能迎來新一輪爆發(fā),屆時,換電站的高成本就可以被大量換電車型攤銷。
換電車型可能會爆發(fā)的原因在于,相較于高壓快充而言,換電模式會在車端帶來巨大的成本優(yōu)勢。
首先是電池成本的問題。這里不談?chuàng)Q電車型的車電分離模式帶來的購車成本的下降,因為那只不過是將單次購買成本轉(zhuǎn)化成了每個月的租賃成本,換了個馬甲,相當(dāng)于將沖激函數(shù)變換成了階躍函數(shù)而已。
真正的成本節(jié)約體現(xiàn)在,換電車型不挑電池,三元也行、磷酸鐵鋰也可以,支持快充也行,不支持快充也可以。而高壓快充必須使用支持大倍率快充能力的高性能4C-6C三元電池。
現(xiàn)在,磷酸鐵鋰電池的價格大概一度電1100塊,普通三元電池大概1400塊,4C電池至少1600塊起步。一度差著500塊,對應(yīng)的單車成本便是三四萬!
其次,從400V電壓平臺切換到800V電壓平臺,意味著電機、空調(diào)、充電機、DC-DC等高壓部件需要按照800V要求進行器件選型、方案設(shè)計、開發(fā)和驗證,線束、高壓連接器也要支持更高的電壓等級,所有這些都意味著更高的成本。
因此,研究機構(gòu)預(yù)計,受制于成本的壓力,高壓快充車型的滲透率到2025年也只能達到30%。而換電車型完全沒有這方面的顧慮。
寫在最后
更快的補能時間、電池資產(chǎn)的安全管理以及更低的成本優(yōu)勢,為換電模式開創(chuàng)了足夠的生存空間。
所以,盡管標(biāo)桿企業(yè)特斯拉搞了兩年換電后毅然轉(zhuǎn)向快充路線,國家層面依然對換電模式保持了足夠的政策支持和耐心。
因為,電池標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一不過是車企之間、車企和電池廠商之間利益和話語權(quán)的爭奪,并非不可解決的問題。
至于換電站高昂的建設(shè)成本,因為它具備比肩加油站的效率和服務(wù)能力,所以,換電基礎(chǔ)設(shè)施的高成本可以置換掉超充車型的單車成本。
在自動駕駛領(lǐng)域,有單車智能的國外方案與車路協(xié)同智能的中國方案的PK,也許,在電動汽車的補能領(lǐng)域,也會出現(xiàn)依賴高壓快充的國外方案和超充、換電并舉的中國方案的分野。
所以,面對800V快充,換電并不會破功,讓我們拭目以待!
審核編輯 :李倩
-
產(chǎn)業(yè)鏈
+關(guān)注
關(guān)注
3文章
1351瀏覽量
25751 -
純電動汽車
+關(guān)注
關(guān)注
5文章
464瀏覽量
25697 -
快充
+關(guān)注
關(guān)注
10文章
876瀏覽量
33070
原文標(biāo)題:面對800V快充,換電不會破功
文章出處:【微信號:阿寶1990,微信公眾號:阿寶1990】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論