【嗶哥嗶特導(dǎo)讀】自“雙碳”政策提出以來(lái)，我國(guó)新能源領(lǐng)域得到快速發(fā)展。今年9月，新能源汽車的市場(chǎng)滲透率達(dá)17.3%，繼續(xù)維持歷史高位。隨著新能源汽車的發(fā)展，超級(jí)快充技術(shù)出現(xiàn)并不斷發(fā)展進(jìn)步，但這其中也仍存痛點(diǎn)，連接器作為超級(jí)快充中的必需零部件，又該如何在其中謀求發(fā)展?

近日，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)公布數(shù)據(jù)，今年1月至9月，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)到216.6萬(wàn)輛和215.7萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)1.8倍和1.9倍。其中，9月份新能源汽車產(chǎn)銷環(huán)比和同比雙增長(zhǎng)，產(chǎn)銷量再創(chuàng)歷史新高，我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)滲透率繼續(xù)維持歷史高位，達(dá)17.3%，新能源乘用車市場(chǎng)滲透率達(dá)19.5%，新能源汽車開(kāi)始真正駛?cè)搿翱燔嚨馈薄?/p>

新能源汽車的出現(xiàn)不僅減輕了環(huán)境壓力，還為人們的出行生活帶來(lái)了便利，但由于發(fā)展時(shí)間較短，技術(shù)不夠成熟，新能源汽車充電時(shí)間長(zhǎng)、續(xù)航時(shí)間短、充電困難等問(wèn)題還有待解決。國(guó)慶假期，“油車已到家，新能源汽車還在服務(wù)區(qū)排隊(duì)充電”的新聞也暴露出了新能源汽車充電速度慢的問(wèn)題，新能源汽車的迅猛發(fā)展更是將解決此類問(wèn)題的緊迫性推向高點(diǎn)，超級(jí)快充技術(shù)便在此時(shí)應(yīng)運(yùn)而生。

汽車超級(jí)快充方案：高電壓平臺(tái)+超級(jí)充電樁技術(shù)

“充電慢”是目前新能源汽車行業(yè)的核心痛點(diǎn)，汽車充電速度主要取決于充電功率，充電功率等于電壓和電流的乘積，因此，要想提高新能源汽車單位時(shí)間內(nèi)的充電功率，縮短充電時(shí)間，就必須提升輸入的電壓或電流。

廣汽埃安新能源汽車工程部經(jīng)理鄭長(zhǎng)安告訴記者，超級(jí)快充現(xiàn)在還沒(méi)有相關(guān)的定義標(biāo)準(zhǔn)。“因?yàn)槌?jí)快充還是一個(gè)新事物，很多時(shí)候標(biāo)準(zhǔn)的制定都有一定的滯后性。其實(shí)針對(duì)充電樁，國(guó)家已經(jīng)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，但超級(jí)快充現(xiàn)在仍是非標(biāo)。”他說(shuō)道。據(jù)悉，目前區(qū)分慢充、快充和超級(jí)快充主要是憑借充電的功率以及時(shí)間來(lái)判斷。

“高電壓平臺(tái)+超級(jí)充電樁技術(shù)”是實(shí)現(xiàn)大功率快充的主要方案，近年來(lái)，海內(nèi)外車企紛紛開(kāi)始落地布局，優(yōu)勢(shì)逐漸明顯。高電壓平臺(tái)能夠提高電池放電倍率，匹配驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率需求，以滿足新能源汽車超高的動(dòng)力需求，提高其動(dòng)力性能;其次，在功率不變的情況下，高電壓能夠降低電流，有效減少系統(tǒng)熱損耗，提升新能源汽車的續(xù)航里程。

深圳市永聯(lián)科技股份有限公司大項(xiàng)目經(jīng)理陳小平表示，超級(jí)快充的核心就是AC-DC充電轉(zhuǎn)換模塊，在保證安全可靠的前提下，將充電模塊的輸出電壓做到最大限度的高壓、大電流，充電速度也自然變快。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)公共充電樁新增投建數(shù)量保持較快增長(zhǎng)。從電壓上看，國(guó)家電網(wǎng)招標(biāo)充電樁的充電模塊目前已可兼容 DC200V-750V，未來(lái)將主要開(kāi)發(fā)750V 并提前研發(fā)950V的充電模塊。

發(fā)展仍存痛點(diǎn)

理論上來(lái)說(shuō)，充電5分鐘以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)500公里以上的續(xù)航，就可以基本取代汽油車，充電3分鐘，續(xù)航1000公里以上就可以完全取代汽油車了，而要想實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，汽車充電率需要達(dá)到12C以上，超級(jí)快充在解決新能源汽車痛點(diǎn)的同時(shí)，自身也還需面臨挑戰(zhàn)。

·電池安全

目前，超級(jí)快充被討論最多的就是電池安全問(wèn)題，高倍率的充電使得電池釋放大量熱量，對(duì)其造成損耗，影響穩(wěn)定性，從而減少電池的充電循環(huán)次數(shù)，安全系數(shù)下降，縮短電池使用的壽命。所以，提高車輛熱管理系統(tǒng)的效率、優(yōu)化電池材料以及降低電池內(nèi)阻都是超級(jí)快充發(fā)展過(guò)程中需要面對(duì)的挑戰(zhàn)，要想發(fā)展超級(jí)快充，就需同步提供汽車電池的解決方案。

合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司研發(fā)部總經(jīng)理宋金保提出，電池的安全問(wèn)題應(yīng)主要從以下三個(gè)方面入手解決，一是選用安全的材料，比如盡量用磷酸鐵鋰電池，少用高能量密度的材料;其次，電池盡量做扁平薄，以達(dá)到更好的導(dǎo)熱效果;三是增加極耳的數(shù)量，便于散熱。

·電費(fèi)成本

電費(fèi)成本的高低是影響用戶是否會(huì)選擇超級(jí)快充的重要因素，充電費(fèi)用偏貴導(dǎo)致超級(jí)快充的使用率不高。有車主表示，家充一度電僅三毛多，一個(gè)月電費(fèi)在100元左右，但是使用超級(jí)快充，一次就需花費(fèi)近百元，并且還有停車費(fèi)需要支付，充電成本進(jìn)一步增加，所以一般情況下，車主不會(huì)選擇使用超級(jí)快充。

此外，建設(shè)超級(jí)充電樁也并非易事，基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)及鋪設(shè)成本居高不下，也給企業(yè)帶來(lái)難題，鄭州賽川電子科技有限公司副總經(jīng)理盛全德表示，只有將成本降下來(lái)，超級(jí)快充才能真正的市場(chǎng)化，在充電領(lǐng)域，誰(shuí)能解決超級(jí)快充的問(wèn)題，誰(shuí)就可以擁有一席之地。

·標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

深圳市巴斯巴科技發(fā)展有限公司研發(fā)總監(jiān)徐平安指出，在新能源汽車市場(chǎng)存量越來(lái)越多的情況下，確定超級(jí)快充的具體標(biāo)準(zhǔn)已是迫在眉睫。

目前，國(guó)內(nèi)的主機(jī)廠都“各自為政”，自行投入生產(chǎn)研發(fā)，不管是超級(jí)充電樁還是車內(nèi)的連接系統(tǒng)，都已進(jìn)入投放調(diào)試階段，并且，主機(jī)廠都做出了相應(yīng)的規(guī)劃，幾乎每個(gè)廠商都要求明年在中國(guó)需建立200-300個(gè)超級(jí)充電站，但由于沒(méi)有具體的標(biāo)準(zhǔn)，所有的充電站都無(wú)法對(duì)外開(kāi)放。

徐平安表示，巴斯巴科技去年推出了120多萬(wàn)臺(tái)車，今年預(yù)計(jì)突破300萬(wàn)臺(tái)，明年可能會(huì)達(dá)到500萬(wàn)臺(tái)，整個(gè)新能源汽車的市場(chǎng)存量也將越來(lái)越多，如果標(biāo)準(zhǔn)不能及時(shí)推出，日后便很難再進(jìn)行調(diào)整，但是標(biāo)準(zhǔn)的制定尤為謹(jǐn)慎，需考慮可靠性、安全性和適用性等多方面因素，且我國(guó)目前沒(méi)有足夠的應(yīng)用案例和數(shù)據(jù)支撐，核心的技術(shù)與材料亦不夠成熟，因此，標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題成為影響超級(jí)快充發(fā)展的又一重要因素。

多家車企落地布局

超級(jí)快充是新能源汽車發(fā)展的必然趨勢(shì)，特斯拉、小鵬汽車、廣汽埃安等多家車企落地布局超級(jí)快充。

·特斯拉

特斯拉的超級(jí)快充目前已經(jīng)發(fā)展到了第三代，其V3超級(jí)充電樁可支持高達(dá)250kW的峰值充電功率，部分車型在此條件下，充電15分鐘可補(bǔ)充250km續(xù)航電量。特斯拉CEO馬斯克在推特上透露，未來(lái)特斯拉將會(huì)對(duì)超級(jí)充電樁網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行再一次升級(jí)，將充電功率進(jìn)一步提升到300kW，這意味著Model 3僅需十幾分鐘即可充滿電。

目前，特斯拉在全球范圍內(nèi)擁有超過(guò)25000個(gè)超級(jí)充電樁，在我國(guó)建設(shè)的超級(jí)快充充電站已超過(guò)920座，擁有充電樁數(shù)量7100多個(gè)，覆蓋我國(guó)超過(guò)330個(gè)城市。

馬斯克在今年表示，特斯拉有計(jì)劃對(duì)其他電動(dòng)汽車開(kāi)放超級(jí)充電站網(wǎng)絡(luò)，電動(dòng)汽車整體高速續(xù)航焦慮有望得到緩解。

·小鵬汽車

作為國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車廠商中的中流砥柱，小鵬汽車超級(jí)充電樁增速迅猛，僅僅在今年9月這一個(gè)月里，小鵬汽車便上線了40座品牌超級(jí)充電站以及27座目的地站。數(shù)據(jù)顯示，小鵬汽車在全國(guó)范圍內(nèi)已累計(jì)上線了439座品牌超級(jí)充電站，覆蓋全國(guó)各地121個(gè)城市，數(shù)量緊追特斯拉。有消息稱，未來(lái)三個(gè)月，小鵬汽車還會(huì)在華北、東北、華東等多個(gè)區(qū)域上線數(shù)百座超級(jí)充電站。

近日，在1024“小鵬汽車科技日”上，小鵬汽車提出了“超充覆蓋+全面布局”的解決方案，設(shè)立了2021年覆蓋全國(guó)所有地級(jí)市，2022-2023年實(shí)現(xiàn)全國(guó)縣級(jí)市及全國(guó)高速補(bǔ)能體系的覆蓋，并且2023年內(nèi)完成超級(jí)補(bǔ)能體系的相應(yīng)部署。

其超級(jí)補(bǔ)能體系包括中國(guó)首個(gè)配置有碳化硅芯片的800V高壓的量產(chǎn)平臺(tái)、配套的480kW高壓超充樁以及自研的儲(chǔ)能充電技術(shù)。在800V高壓平臺(tái)下，充電峰值電流大于600A，而電驅(qū)最高效率將大于95%，即充電5分鐘便可實(shí)現(xiàn)200km的續(xù)航。

·廣汽埃安

今年8月底，廣汽埃安發(fā)布了“充電5分鐘、續(xù)航200km”的超倍速電池技術(shù)和A480超充樁，可謂是歷史性的突破。

廣汽埃安的超級(jí)快充電池電壓可達(dá)880V，最大充電功率為480kw，與其A480超級(jí)充電樁匹配后，可實(shí)現(xiàn)6C高速充電，電量從0%到80%只需8分鐘，30%到80%只需5分鐘，充電速度超過(guò)特斯拉V3超級(jí)充電樁，甚至不低于燃油車的加油速度。

8月30日，廣汽埃安首個(gè)超級(jí)充電樁在廣州東宏國(guó)際廣場(chǎng)落成。據(jù)悉，廣汽埃安將在全國(guó)范圍內(nèi)快速建設(shè)布局超級(jí)充電樁，并計(jì)劃在全國(guó)300個(gè)城市建設(shè)2000座超級(jí)充電站，于2025年實(shí)現(xiàn)全覆蓋。

除此之外，R汽車、比亞迪、蔚來(lái)等車企也進(jìn)行了超級(jí)快充的布局，在2021東風(fēng)汽車品牌秋季發(fā)布會(huì)上，嵐圖汽車公布了又一超級(jí)快充技術(shù)，最高支持800V高壓快充，可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘，續(xù)航400公里的目標(biāo)。相比傳統(tǒng)的快充方案，此高壓快充方案更加穩(wěn)定、安全，據(jù)悉，此技術(shù)目前已進(jìn)入到整車測(cè)試階段，預(yù)計(jì)很快就能面世。

連接器如何謀求發(fā)展?

用于超級(jí)快充的連接器可分為高壓連接器和充電連接器兩大類，需要滿足高壓達(dá)到1000V，電流在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到600A、長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到300A以上的基本要求，在超級(jí)快充中應(yīng)用的連接器數(shù)量龐大，而且具有其他特殊的要求。

不管是高壓連接器還是充電連接器，超級(jí)快充的性質(zhì)要求需增大它們的過(guò)流能力，與此同時(shí)，其發(fā)熱量也會(huì)大大增加，要想保證經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期以往的電流循環(huán)，連接器依然可以承受輸送同等的電流，其材料的選擇、端子的設(shè)計(jì)以及溫度傳感器的數(shù)量都需要符合特定的要求。

賽川電子副總經(jīng)理盛全德指出，超級(jí)快充需要解決連接器的功率與溫升問(wèn)題，要想在保證安全的前提下提升充電速度，就需要在最大范圍內(nèi)把連接器的溫升降到最低，溫度傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控溫度，幫助企業(yè)在合理的范圍內(nèi)，將連接器的效率最高化。

巴斯巴科技研發(fā)總監(jiān)徐平安表示，以往的連接器不具備溫度傳感器，但超級(jí)快充面臨著發(fā)熱量過(guò)大導(dǎo)致連接器失效的問(wèn)題，為了防止出現(xiàn)熱失效，連接器的操作端需要增加兩個(gè)溫度傳感器，進(jìn)行溫度測(cè)試。其次，連接器的端子也需要經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，把對(duì)插的電阻降低。

“以前的連接器是以壓接為主，壓接已經(jīng)是非常成熟的一個(gè)工藝，但是隨著連接器要求的增加，我們選擇了采用超聲波焊接工藝，在這方面，我們巴斯巴科技很早就進(jìn)行了布局，我們擁有的超聲波焊接機(jī)最大焊接平方數(shù)可達(dá)到180平米。”徐平安說(shuō)道。

據(jù)悉，在連接器的設(shè)計(jì)方面，巴斯巴科技已將連接器與傳感器一體化，并將連接器以及端子連接的塑膠材料的耐溫等級(jí)提升到了140度以上，從而提高了整個(gè)產(chǎn)品的耐溫等級(jí)。

此外，因?yàn)樾履茉雌嚿想娏髟龃螅B接器、線纜的數(shù)量增加，所占體積也會(huì)隨之增大，該如何在控制體積的同時(shí)保證其過(guò)流能力，甚至是發(fā)熱的可控性，是連接器所面臨的挑戰(zhàn)。

總結(jié)

記者在采訪過(guò)程中了解到，新能源汽車在未來(lái)還是會(huì)以慢充為主，超級(jí)快充與換電為輔的形式發(fā)展，但不管是針對(duì)充電設(shè)施，還是新能源汽車中的高壓連接器與充電連接器，超級(jí)快充都會(huì)在每個(gè)主機(jī)廠未來(lái)推出的全新車輛中進(jìn)行匹配應(yīng)用，因此，超級(jí)快充在未來(lái)將繼續(xù)賦能新能源汽車駛?cè)搿翱燔嚨馈薄?/p>

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編輯：fqj