上汽榮威ERX5充電中  攝影/電池百人會 于清教

隨著新能源汽車市場規(guī)模的不斷擴大，消費者對充電便利性的要求越來越高。為滿足更多不同場景下的充電需求，同時提高充電樁的使用效率，快速充電技術(shù)再度成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。

前不久，中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟（以下簡稱“充電聯(lián)盟”）組織召開了“電動汽車快速充電需求及產(chǎn)業(yè)準備對接會”，產(chǎn)業(yè)相關(guān)單位、行業(yè)專家以及電網(wǎng)企業(yè)、充電運營服務(wù)商、汽車制造商、研究機構(gòu)均參與并就超級快充電池技術(shù)進行了深入地討論與交流?！皳?jù)有關(guān)政策文件精神，公共充電樁應(yīng)盡量發(fā)揮快速補電的作用，充電效率將成為下一階段充電設(shè)施建設(shè)運營的重要考慮因素。”中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟技術(shù)和認證部主任劉鍇在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，通過調(diào)研摸底，大功率快速充電確有需求，考慮到充電標準以及技術(shù)路徑還未確定等因素，快充需要綜合平衡相關(guān)要素漸進推廣。

用戶需求迫切　車企積極行動

據(jù)劉鍇介紹，受有關(guān)方面委托，充電聯(lián)盟近一段時間對新能源汽車行業(yè)重點單位的快速充電需求、技術(shù)路線以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況進行了調(diào)研。

數(shù)據(jù)顯示，截止到今年一季度，全國新能源汽車保有量達551萬輛，全國充電設(shè)施保有量為178.8萬根。據(jù)測算，其中符合2015版國標的新能源汽車保有量以及充電設(shè)施保有量分別約為450萬輛和152萬根。當前階段，公共充電設(shè)施的充電功率范圍主要集中在60kW～180kW之間，充電時長為0.5～2小時。劉鍇告訴記者，在調(diào)研摸底后發(fā)現(xiàn)，隨著車輛續(xù)駛里程的不斷增加，部分用戶對更大功率、更快速度的充電需求迫切，希望充電時長能縮短至20分鐘甚至更短。這一類用戶主要為運營類車輛和部分私家車車主，他們發(fā)現(xiàn)，近期，高端車型消費者的快充需求占比約為15％～20％。

事實上，車企已經(jīng)提前看到市場需求并積極開始相應(yīng)布局。劉鍇指出，目前已有多家車企在進行快充車型開發(fā)，包括吉利極氪、廣汽埃安、比亞迪、長城汽車、特斯拉等。在今年的上海車展上，起亞EV6全系車型支持400V和800V充電，現(xiàn)代IONIQ 5最新800V高電壓平臺支持高達350kW超大功率充電，東風(fēng)旗下嵐圖汽車近日宣布正在研發(fā)基于超高壓平臺的超級快充技術(shù)。

與此同時，零部件供應(yīng)商也相繼發(fā)布了支持快充的產(chǎn)品計劃，除了此前已經(jīng)公布快充技術(shù)的寧德時代，蜂巢能源首次在今年上海車展上對外發(fā)布了全新快充技術(shù)和對應(yīng)電芯，第二代4C快充電芯容量165Ah，能量密度大于260Wh/kg，僅需10分鐘就可實現(xiàn)SOC（充電狀態(tài)）20％～80％，預(yù)計2023年二季度實現(xiàn)量產(chǎn)；領(lǐng)湃新能源技術(shù)團隊表示將實現(xiàn)動力電池4C充電，15分鐘可實現(xiàn)充電量從5％提高到85％；舍弗勒全新推出的電機系列產(chǎn)品也能夠?qū)崿F(xiàn)電壓等級48～800V、功率等級15～300kW及以上全覆蓋。

部分車企還在積極主導(dǎo)根據(jù)大功率快充車型推廣計劃，布局快充充電樁建設(shè)。例如廣汽巨灣技研研發(fā)的基于2015版國標、增加液冷系統(tǒng)的充電槍，支持最大電流600A，充電模塊最高電壓支持1000VDC，充電樁功率輸出不低于480kW，并可升級到600kW。在充電倍率6C下，電量從30％到80％所需充電時間僅為5分鐘。

安全與成本需做好平衡

不過，多項研究表明，頻繁使用快充會對動力電池產(chǎn)生一定的影響。中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長王子冬此前在接受《中國汽車報》記者采訪時坦言，不建議用戶經(jīng)常使用快充電樁。在他看來，快充對動力電池的要求較高，因為會在鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量，過高的溫度會破壞負極材料的粘接性能，從而導(dǎo)致負極活性物質(zhì)脫離，使電池可逆容量快速衰降、電池性能劣化，嚴重影響使用壽命。

但如今隨著電池以及汽車技術(shù)水平的不斷提升，車企在致力于大幅提升充電功率的同時，盡力保證動力電池全生命使用周期的衰減符合有關(guān)要求，并可極大保障充電安全。對此，劉鍇指出，由于大功率快充對動力電池的壽命和安全性有較大影響，需要電池材料、電芯結(jié)構(gòu)、電池管理系統(tǒng)、充電策略等系統(tǒng)性優(yōu)化，以防電池?zé)崾Э仫L(fēng)險及循環(huán)壽命快速衰減，因此實現(xiàn)大功率快充的難點在于如何一方面防止出現(xiàn)熱失控采取更多保護措施，另一方面盡量減少由此導(dǎo)致的電池系統(tǒng)能量密度下降以及成本的上升。在他看來，大功率快充需要綜合平衡相關(guān)要素，漸進推廣。

國家新能源汽車創(chuàng)新工程專家組組長王秉剛也表示，快充的應(yīng)用場景主要有三種，首先是因各種原因需要在公共充電站充電的私人電動汽車，例如出遠門或臨時發(fā)現(xiàn)電量不夠以及沒有停車位充電條件的汽車；其次是每日行駛里程很長的運營車輛，包括出租、旅游、物流和網(wǎng)約車等；第三則是公交車。“大功率充電技術(shù)的應(yīng)用并不意味著要引導(dǎo)電動汽車能源供給回到傳統(tǒng)汽車的加油站方式?！蓖醣鼊倧娬{(diào)，在中高端乘用車的設(shè)計上，應(yīng)該同時具備快充和慢充接口，這樣的設(shè)計比較適合。

“基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要從消費者的實際需求出發(fā)，從有利于電動汽車健康發(fā)展的角度出發(fā)，同時還需要考慮電網(wǎng)的負荷能力。”王秉剛認為，綜合來看，出于長途旅行和運營車輛的考慮，應(yīng)當在公共充電樁中布局一定數(shù)量的快充樁來滿足相應(yīng)需求，但比例應(yīng)當符合實際市場需求，數(shù)量不應(yīng)太多。

技術(shù)路徑及標準需盡快明確

在劉鍇看來，鑒于快充市場已經(jīng)啟動，為確保行業(yè)更健康地發(fā)展，采用何種快充路徑以及修訂相關(guān)標準需盡快明確下來。

據(jù)悉，因2015版國標對實現(xiàn)更快的充電速度有限制，近段時間整車企業(yè)、運營商和相關(guān)標準組織在積極探索實現(xiàn)快速充電解決方案時，主要采取兩種實現(xiàn)路徑：一是以車企為主導(dǎo)的，在2015版國標基礎(chǔ)上進行升級、并能與2015版國標充電設(shè)施兼容；另一種則是由相關(guān)標準組織和部分充電設(shè)施運營商、制造商主導(dǎo)的超級充電系統(tǒng)，目前該充電系統(tǒng)不能直接兼容現(xiàn)有的2015版標準，需要配備轉(zhuǎn)接頭。

“兩種路線差異較大，同時還會給電動汽車用戶帶來較大影響，因此業(yè)內(nèi)必須盡快確定以哪一種方案為基礎(chǔ)，形成快速充電標準。”在劉鍇看來，由于未來快速充電車型在整體新能源汽車產(chǎn)品的占比中仍然較小，而存量和新增的大部分電動汽車仍將采用2015版國標快充標準。因此，在2015版國標基礎(chǔ)上，升級實現(xiàn)快速充電與現(xiàn)有標準兼容，充電接口不變，有望成為對用戶最友好、社會成本最低的解決方案。目前多家車企選擇了基于2015版國標，通過升級來實現(xiàn)快速充電的相應(yīng)車型開發(fā)，有關(guān)的充電樁也在積極布局中。

“大功率快速充電相關(guān)業(yè)態(tài)的發(fā)展應(yīng)堅持以市場需求和用戶友好為導(dǎo)向，快速充電會在一定場景和部分車型上有較大需求，同時換電場景也有快速充電需求，快充技術(shù)的發(fā)展要在兼顧現(xiàn)有技術(shù)形態(tài)、標準要求、充電設(shè)施保有量等因素的基礎(chǔ)上穩(wěn)妥實施?！睋?jù)充電聯(lián)盟理事長董揚透露，充電聯(lián)盟將盡快編制完成《對大功率（快速）充電調(diào)研情況和相關(guān)意見建議的報告》并呈報政府有關(guān)部門。