买车却不敢上高速,这揭示了新能源车发展进程中的一个重大痛点——充电慢。近期易观分析发布的《中国电动汽车公共充电服务市场发展研究报告(2022)》也显示,85%的车主在公共充电场站平均单次充电时长在0.5~2小时之间,58.1%的车主认为充电排队耗时长。
不过,从今年开始,这个问题似有缓解的趋势,因为不少车企都推出了似乎能完美解决该问题的车型。
5月,极狐阿尔法S华为HI版上市,官方宣称在800V高压超快充的加持下,仅需10分钟,阿尔法S即可补能200公里。这个速度已刷新行业纪录。
三个月后,小鹏在G9车型的宣传语中写下了“充电5分钟,续航200公里”,再次刷新纪录。
一个比一个卷。
一时之间,似乎“充电几分钟,续航200公里以上”成为了电动汽车的标配。
推出高压快充车型的车企还在增多。除了极狐和小鹏,比亚迪、广汽埃安、极氪、阿维塔等自主品牌也在相继入局。
公开资料显示,目前全球公开宣布搭载高压快充技术的新能源车,半数以上在中国。有分析师甚至说,2022年是新能源汽车的“高压元年”。
不仅车企在积极推高压快充车型,国家也在完善高压快充的基础设施。近期,交通运输部、国家能源局等部门联合发布了《加快推进公路沿线充电基础设施建设行动方案》。一位新势力高管解读说,“国家再往后建充电桩,不可能再建低压桩,只可能建快充和高压桩。”
按照这个趋势,电动车补能难题似乎很快将被破解,电动车淘汰燃油车的进程理应将再提速。
但事实真是如此吗?多位专业人士向汽车产经表达出较为一致的观点:高压快充只是看起来很卷,但真正能让消费者受益的那一天,“还远着呢”。
NO.1
[ 低价位车型“无福消受” ]
现阶段,主流电池供应商都在推动动力电池充电倍率从1C~2C向4C升级(4C是指在¼小时以内,实现电池剩余电量达到80%,同理,1C指1小时,2C指½小时)。
宁德时代支持4C充电的麒麟电池预计将于明年落地;欣旺达的SFC480超级快充电池将于今年量产;孚能科技自主研发的800V超充高压平台技术充电倍率也达到2.7C。
但这不意味着高压快充技术短期内可以普及到价格较低的车型身上。
观察车企针对800V快充技术推出的车型会发现,基本售价在20万~50万元。小鹏G9、长城沙龙机甲龙、极氪001、哪吒S等,
没有哪个不是自家品牌最高端的象征。
图源:西部证券研发中心
为什么高压快充车型都那么贵?
广汽集团在股吧里回复股民的内容比较完整地解释了这个问题。
广汽官方表示,除了开发费用外,高压快充车型额外需增加A480超充桩开发及验证、高压电驱、高压压缩机等高压系统零部件开发,相关模具费、工装费、人力投入、产线建设等费用,
均需作为成本分摊到产品售价中。
先说开发费用。
高压快充车型最大的硬件升级刚需在于车端功率半导体。据一位技术相关人员解释,原本的硅基IGBT芯片达到了材料极限,只有具备耐高压、耐高温、高频等优势的SiC(碳化硅),才能匹配高压快充车型的硬件需求。
此前,比亚迪曾预计,到2023年,电动汽车将完全用SiC基车用功率半导体替代硅基IGBT。
骇人的是,这一替代方案比原本的硅基IGBT芯片方案要高出三倍价钱。
有媒体曾报道,主驱逆变器使用硅材料的话,只需要1500元左右,而使用SiC,成本到了4500元左右。
除了逆变器,包括电驱系统、电能转换等在内的强电链路都需要从传统的硅基产品换成SiC器件。这使得高压快充车型的成本提高了一个档次。
再说说基础建设的费用。
800V超充一般功率需达到360kW甚至480kW。有业内人士曾表示,一个 360kW 超充站的成本估算约为 23 万到 26 万。
拿小鹏汽车来算一笔账。小鹏汽车创始人何小鹏说,预计到2025年,将继续建设超过2000座小鹏超充站。如果上述人士的估算无误,那么小鹏需要付出的成本约为5亿元。最终能不能收回成本,还有待验证。
特斯拉作为第一个大规模应用上SiC的车企,也曾因400V电池系统的成本问题而备受困扰。(当然,特斯拉最终因其庞大的销量而使成本摊平。)
可以确定的是,在800V产品初始期,绝大部分普通消费者大概都不会希望这笔费用均摊到自己身上,这也造成了高压快充车型只能面向对价格不那么敏感的小部分人群。
NO.2
[ 快充的技术性问题 ]
其实,相比消费者过去的固有印象,当前的快充技术在寿命衰减和安全性问题上都有了解决方案。
这可能也是为什么像欣旺达(小鹏G9电池供应商)这样的电池厂商敢保证,在10年质保期内,非运营车辆不限次数的使用超级快充,不会因为超级快充而损害电池的使用寿命,或者加速电池衰减。
理论上讲,无论是快充还是慢充,对电池寿命都会有影响。用通俗的话讲,电池老化,是因为大电池里面的某些小电池失效了。
而快充在短时间内产生大量电能与热能,因此电芯会出现析锂、不稳定及过热问题。此外,高电压会使得反应体系加速循环,导致结构被加速破坏,电池容量及循环性能下降。
从目前动力电池企业发布的信息来看,他们解决衰减问题的方式都是通过材料去做匹配设计。比如,欣旺达其电芯采用高稳定性镍5X三元材料。
至于安全性问题,企业们开始掌握防护技术以及更创新的热管理系统。如宁德时代的麒麟电池在两块电芯的中间加水冷板,使相邻两块电芯的热传导降低,不会出现热失控。
当然,也有专家始终认为,电池厂商的说法不可信,因为从电池材料结构肌理本身没有重大突破,高压快充还是不宜常用,只能“慢充为主,快充为辅。”
目前,4C快充电池还未实现量产装车,包括号称“全球充电最快”的小鹏G9,也未正式投入市场。4C快充电池的耐久性能不能经受市场检验,确实还有待观察。
“4C超快充版的小鹏G9,交付会很慢”
耐用问题交给时间,现在留给高压快充更大的技术难点在于标准化。
汽车产经就标准化的问题采访过阿维塔相关人员,是否要使用官方的超充桩,才能实现官方宣传的高压快充效率?对方的回复是,如果能够达到800V的电压,理论上都是一样的。
“理论上”一词,道出了高压快充最大的使用陷阱。
这有点像各家手机采用的私有充电协议。小米和vivo也许都说自己是120W充电,但是某家的手机,只有用自家的充电头,甚至还要用专门的充电线,才能达到最快的充电功率。虽然从外面看上去,都是一头Type-C接口,一头Type-A接口,