2015 年 12 月 10 日,北京西站大型充電站正式建成投入使用,建設(shè)規(guī)模為 100 根充電樁(50 根快充樁,50 根慢充樁)
交流還是直流
相較于手機(jī)電池的小巧,汽車電池體積、質(zhì)量要大得多。生活場(chǎng)景中的220V插座,完全可以滿足手機(jī)充電的電壓要求,但對(duì)于動(dòng)輒行駛上百公里的大型汽車,則顯得捉襟見(jiàn)肘。
“儲(chǔ)能的極限使得充電樁的需求大量出現(xiàn),而這些配套設(shè)施的投入極大,需要占用大量的社會(huì)資源。如果充電技術(shù)足夠先進(jìn),本也可以彌補(bǔ)基礎(chǔ)設(shè)施不足的致命傷,但目前看來(lái),電動(dòng)車充電方式并沒(méi)有革命性的變化。” 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所所長(zhǎng)吳創(chuàng)之對(duì)《瞭望東方周刊》表示。
目前,市場(chǎng)上推行的汽車充電樁分為直流充電樁和交流充電樁兩種。所謂的交流電動(dòng)汽車充電樁,可以滿足“慢充”的基本需求。相對(duì)而言,輕便、易于安裝,與日常生活中的交流電網(wǎng)連接即可。
交流充電樁只提供電力輸出,沒(méi)有充電功能,需連接車載充電機(jī)為電動(dòng)汽車充電。相當(dāng)于只是起了一個(gè)控制電源的作用。
“車回到家里或者單位,快充沒(méi)有意義嘛!”比亞迪副總裁羅紅斌告訴《瞭望東方周刊》,交流充電設(shè)備很容易與生活場(chǎng)景對(duì)接,所以重點(diǎn)推進(jìn)小區(qū)跟單位的交流樁的設(shè)備。現(xiàn)有技術(shù),完全可以滿足這部分需求。
在此基礎(chǔ)上,如果人們?nèi)匀蛔非蟾斓某潆娝俣?,就要運(yùn)用到直流充電。直流電動(dòng)汽車充電站,是固定安裝在電動(dòng)汽車外與交流電網(wǎng)連接,為非車載電動(dòng)汽車動(dòng)力電池提供直流電源的供電裝置。也就是將普通電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電,再進(jìn)行作業(yè)。
羅紅斌介紹說(shuō),住宅、小區(qū)、單位等常見(jiàn)單位,整個(gè)輸電線路、配點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)等已經(jīng)布置完備,轉(zhuǎn)換成直流電,必須再單獨(dú)拉線,以滿足直流電工作要求。
直流充電樁采用三相四線制供電,可以提供足夠的功率,輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大,可以實(shí)現(xiàn)快充的要求。
“100千瓦要一個(gè)充電柜,還要配電的設(shè)施。一個(gè)站點(diǎn)還要搞好幾個(gè)?!?羅紅斌說(shuō),在如此苛刻的要求下,充電時(shí)間已經(jīng)壓縮了非常多。目前最新款的充電設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)15~20分鐘的快速充電。
15~20分鐘的充電時(shí)間,已經(jīng)是非常大的跨越。“抽根煙的時(shí)間,在高速公路上休息一會(huì)兒,也就差不多需要十幾分鐘?!绷_紅斌說(shuō)。
他坦言,沒(méi)想到技術(shù)發(fā)展速度如此迅速,短短幾年時(shí)間,充電速度就出現(xiàn)了翻倍提升。以至于又出現(xiàn)一個(gè)新問(wèn)題,3~5年前配置的充電樁已經(jīng)非常落后。適應(yīng)不了現(xiàn)在的技術(shù)要求。
吳創(chuàng)之認(rèn)為,充電技術(shù)的提升,可以降低基礎(chǔ)設(shè)施的成本?!半妱?dòng)汽車推廣難,看似屬于公共服務(wù)范疇的社會(huì)問(wèn)題,歸根結(jié)底,還是應(yīng)歸咎于技術(shù)問(wèn)題。”
石墨烯“狂想”
更進(jìn)一步的指數(shù)級(jí)提升,許多人寄希望于新材料的運(yùn)用。快速充電狀況下,短時(shí)間內(nèi)會(huì)散發(fā)出熱量,如果熱量不能及時(shí)釋放,就會(huì)影響電池壽命,如果充電頻率達(dá)不到,快速充電也就失去了意義。
“在實(shí)驗(yàn)室達(dá)到秒充效果,就要把手指粗的導(dǎo)線,換成胳膊粗的才可以。” 羅紅斌介舉例說(shuō),對(duì)于大功率電動(dòng)汽車的電池而言,快速充電還有進(jìn)一步的提升空間,跨入到10分鐘時(shí)代也在預(yù)期范圍內(nèi),但是實(shí)現(xiàn)秒充,在短期內(nèi)并不現(xiàn)實(shí)。
或許石墨烯是個(gè)不錯(cuò)的研究方向?!霸砩峡矗沁@樣的,石墨烯能效很高。” 羅紅斌認(rèn)為,比亞迪對(duì)各種類型的電池研究都有持續(xù)的投入,目前來(lái)看,石墨烯潛能最大。但是距離投放市場(chǎng)仍有許多技術(shù)難題需要克服。
近來(lái),石墨烯電池引發(fā)外界關(guān)注。按照華為的說(shuō)法,這種電池可以大大提高手機(jī)的充電效率,實(shí)現(xiàn)快充。 “我們對(duì)石墨烯電池也非常期待,不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)還處在實(shí)驗(yàn)室階段,量產(chǎn)可能沒(méi)有那么快,最樂(lè)觀的現(xiàn)實(shí)是傳統(tǒng)的鋰電池也能實(shí)現(xiàn)快充?!鼻笆鯫PPO工程師說(shuō),電池并不是實(shí)現(xiàn)快充的唯一途徑,也不是其瓶頸,“快充需要的是一個(gè)整體解決方案,而非某一個(gè)部件的單獨(dú)改變?!?/p>