超級(jí)充電樁技術(shù)

發(fā)布日期:2023-12-29

核心提示:里程焦慮是很多純電動(dòng)車消費(fèi)者心中的一個(gè)坎,目前大部分廠商通過兩種方式盡量解決該問題:提升續(xù)航里程或增加補(bǔ)能便利性。對(duì)于補(bǔ)

“里程焦慮”是很多純電動(dòng)車消費(fèi)者心中的一個(gè)坎,目前大部分廠商通過兩種方式盡量解決該問題:提升續(xù)航里程或增加補(bǔ)能便利性。對(duì)于補(bǔ)能來說,除了北汽新能源、蔚來的換電服務(wù)外,自建超級(jí)充電樁是更多車企的選擇,這是否能證明在沒有更高效的補(bǔ)能方式之前,建設(shè)超充網(wǎng)絡(luò)將是純電動(dòng)車補(bǔ)能發(fā)展的必然路線呢?我們以特斯拉、小鵬汽車、蔚來三家車企為例,看一看他們是怎么做的。

● 特斯拉的技術(shù)壁壘之一

在2014年,中國(guó)新能源車型產(chǎn)銷量還只有7.85萬輛/7.48萬輛,當(dāng)時(shí)的特斯拉已開始在美國(guó)建設(shè)超級(jí)充電站網(wǎng)絡(luò),并提出要將充電網(wǎng)絡(luò)引入到中國(guó);當(dāng)年,小鵬汽車、蔚來才剛剛成立,威馬汽車等企業(yè)還未誕生,這足以看出特斯拉的超前腳步,而且無論從超充網(wǎng)絡(luò)的覆蓋還是從超充樁技術(shù)方面來講,超充已然成為特斯拉的技術(shù)壁壘之一。

截至2019年年底,特斯拉在中國(guó)地區(qū)的超級(jí)充電樁已覆蓋140多個(gè)城市,累計(jì)建設(shè)2300多個(gè)超級(jí)充電樁。目前國(guó)內(nèi)特斯拉超級(jí)充電樁以峰值充電功率145kW的V2充電樁為主,不過在2019年12月27日,特斯拉已在上海開放了首座V3超級(jí)充電站。



● 實(shí)力強(qiáng)勁的特斯拉V3超充樁

特斯拉的超充網(wǎng)絡(luò)堪稱是該品牌一道堅(jiān)實(shí)的技術(shù)壁壘,在聊第三代超充系統(tǒng)前,我們先回顧一下V2超充樁,再來看一下V3做了哪些升級(jí)?;蚴窃趯徍恕⒂布涮捉ㄔO(shè)等方面存在難度的原因,特斯拉V3超充樁并不會(huì)在中國(guó)迅速大范圍鋪開,所以短時(shí)間內(nèi)V2包括“V2升級(jí)版”超充樁還將是中國(guó)地區(qū)的主流。

V2超充樁最大功率120kW,這也是我們最熟悉的特斯拉超充樁,所謂的“V2升級(jí)版”超充樁是基于V2進(jìn)行軟件更新而誕生的150kW超充,這不需要硬件升級(jí),所以相對(duì)難度較小。在150kW超充網(wǎng)絡(luò)中,每?jī)蓚€(gè)充電樁拆分一個(gè)150kW主干網(wǎng),這導(dǎo)致充電樁要面臨分流,我的同事此前體驗(yàn)該超充樁時(shí)就遇到了分流情況,所以充電功率并不理想,但也有海外媒體獲得了不錯(cuò)的充電功率。

與V2超充網(wǎng)絡(luò)不同,V3超充系統(tǒng)中每個(gè)充電樁都能獨(dú)享250kW的充電功率,所以不存在樁與樁之間分流降低充電功率的情況。在硬件方面,V3超充樁還采用了液冷充電線,使其相比V2充電樁的充電線直徑減小了44%左右;此外在軟件方面,新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也配備On-Route電池預(yù)處理方案,當(dāng)其判斷車輛正在導(dǎo)航前往充電站時(shí),車輛電池會(huì)進(jìn)行預(yù)熱處理,從而當(dāng)車輛充電時(shí)實(shí)現(xiàn)更快的充電速度。

具體實(shí)測(cè)結(jié)果如何呢?我同事曾用配備75kWh電池組的特斯拉長(zhǎng)續(xù)航全輪驅(qū)動(dòng)版車型測(cè)試了V3充電樁,車輛從3%的電量開始充電,當(dāng)電量充至15%、20%時(shí),達(dá)到最高充電功率——233kW,最終該車從3%電量充到90%電量的時(shí)間為37分26秒。當(dāng)然,2019款Model S、Model X并不接受到高達(dá)233kW的“進(jìn)食速度”,但至少測(cè)試證明V3超充樁的實(shí)力。

小結(jié):結(jié)合超充投放早、覆蓋面廣、充電功率高三個(gè)方面來看,特斯拉超充已然成為該品牌的強(qiáng)大技術(shù)壁壘,對(duì)于車主來說,這也將成為選車的重要考慮因素之一,同時(shí)這是其它車企很難超越的。包括目前特斯拉還在不斷擴(kuò)展超充網(wǎng)絡(luò),這也證明我們?cè)谖氖渍f過的——在沒有更高效的補(bǔ)能方式之前,超充是純電動(dòng)車發(fā)展的必然路線。

● 國(guó)內(nèi)車企自建超充樁的領(lǐng)頭羊——小鵬汽車



除了特斯拉,我們中國(guó)車企也逐漸落地了超充網(wǎng)絡(luò)。隨著純電動(dòng)車市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,作為國(guó)內(nèi)汽車品牌建設(shè)的首批超級(jí)充電站,小鵬汽車的首座超充站于2018年3月份正式投入運(yùn)營(yíng),當(dāng)時(shí)小鵬汽車G3還未上市,所以超充成了提升其品牌力的方式之一。

除了小鵬汽車自家超充樁外,該App還接入了較多第三方充電樁,并打通了支付渠道;比如在2019年9月26日,小鵬汽車與特來電達(dá)成合作,小鵬汽車App接入了特來電在全國(guó)范圍內(nèi)的充電樁,并打通了支付功能,2019年12月11日,小鵬汽車又與蔚來NIO Power達(dá)成了充電合作。截至2019年中,小鵬汽車App接入的第三方充電樁已超10萬個(gè)。

截至目前,小鵬汽車共推出過兩種款式的超充樁,但據(jù)官方分享,其實(shí)兩種充電樁的性能幾乎相同(最大充電功率120kW),只不過相比于首款(黃色款)充電樁來說,第二款(藍(lán)色款)充電樁更加符合小鵬汽車的品牌設(shè)計(jì),所以后期投入的均為新款充電樁。在2018年底,我的同事也曾專門體驗(yàn)了小鵬汽車的超充樁,感興趣的朋友可以移步回顧一下:《既開放又便利 體驗(yàn)小鵬汽車超級(jí)充電站》。

● 完全開放的小鵬汽車超充

特斯拉超充樁功率雖大,但它為了給自家車主良好的充電體驗(yàn),所以并不對(duì)其它品牌純電動(dòng)車開放,不過小鵬汽車做到了絕對(duì)的開放,此前我的同事就用威馬EX5體驗(yàn)了小鵬汽車家的超充樁,獨(dú)樂樂不如眾樂樂。在超充網(wǎng)絡(luò)的重要性及開放性方面,就像小鵬汽車高級(jí)副總裁肖斌所說的:“超充網(wǎng)絡(luò)作為小鵬汽車服務(wù)運(yùn)營(yíng)體系中不可或缺的一環(huán),承擔(dān)著讓所有新能源車主尤其是小鵬汽車用戶‘放心出行 沒有焦慮’的責(zé)任和目標(biāo)。”

小鵬汽車超充站采用180kW雙槍直流快充樁,柔性分配電流,其單槍最高功率達(dá)120kW,平均功率為90kW,別看這數(shù)值不高,但90kW足以“喂飽”國(guó)內(nèi)絕大部分純電動(dòng)車。同時(shí)在兼容性方面,該品牌超充樁可適配所有具備直流快充功能、符合國(guó)標(biāo)充電接口的新能源車,在小鵬汽車超充站我們也能看到例如吉利汽車、北汽新能源、奇瑞新能源、威馬汽車等品牌的純電動(dòng)車進(jìn)行充電,開放性好評(píng)。

小鵬汽車的G3、P7兩款車型一直在強(qiáng)調(diào)“智能化”,在該品牌超充樁上不例外,官方曾反復(fù)強(qiáng)調(diào)“智能”這個(gè)詞,比如用戶可通過充電地圖App智能尋樁、預(yù)約充電、智能解鎖等,同時(shí)小鵬汽車超充站還覆蓋了WiFi。

實(shí)際充電功率方面,我的同事曾在2018年年底用威馬EX5體驗(yàn)了小鵬汽車超充樁,EX5從42%的電量開始充電,當(dāng)電量在70%以下時(shí),充電功率維持在47.8kW左右;要說明的是,當(dāng)天充電站車輛較多,所以存在一定的分流情況,而且根據(jù)車型不同,允許的最大充電功率也不同,所以47.8kW不能代表最大功率。

小結(jié):與特斯拉超充樁相比,小鵬汽車超充樁的功率表現(xiàn)確實(shí)很一般,但畢竟沒有多少車型可以接受上百千瓦的充電功率,所以也不能說它差,加上它的開放性,我認(rèn)為該品牌超充樁還是有值得肯定的方面。不過與特斯拉不同的是,其超充已成為該品牌的技術(shù)壁壘之一,但小鵬汽車超充還遠(yuǎn)沒有那么強(qiáng)大,目前來看,這只是它提升品牌力的方式之一,希望小鵬汽車能繼續(xù)發(fā)展超充網(wǎng)絡(luò),形成自己的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

● 完善能源補(bǔ)給系統(tǒng)——蔚來

同樣是比較出色的新勢(shì)力品牌,蔚來也擁有自家超充樁,同時(shí)它也是國(guó)內(nèi)提供補(bǔ)能方式最多的新能源品牌。與特斯拉、小鵬汽車的思維不同,蔚來率先推出了換電站、移動(dòng)充電車以及慢充樁,在2019年7月份,蔚來的首座超級(jí)充電站才正式投入試運(yùn)營(yíng)。

按常規(guī)思維來說,超充樁的充電功率應(yīng)該越發(fā)展越大,但蔚來似乎沒有一味追求高功率,其超充樁的最大充電功率僅為105kW;從數(shù)值來看,它似乎已經(jīng)輸在了起跑線上,但實(shí)際充電體驗(yàn)如何呢?感興趣的朋友可以移步到這篇體驗(yàn)稿:《剛出生就落后了?試蔚來105kW超充樁》。

● “扮豬吃老虎”的蔚來超充

除了小鵬汽車以外,作為能源補(bǔ)給體系的補(bǔ)充,已經(jīng)擁有換電站、移動(dòng)充電車等補(bǔ)能系統(tǒng)的蔚來也在2019年落地了自己的超充網(wǎng)絡(luò),而且與小鵬汽車的超充網(wǎng)絡(luò)一樣,蔚來超充同樣面向全體新能源車開放。

先不說什么技術(shù)層面的東西,蔚來超充樁的設(shè)計(jì)確實(shí)比較走心,亮銀色的裝飾殼、淺藍(lán)色的流動(dòng)燈帶是從慢充樁、家充一直延續(xù)到超充樁的設(shè)計(jì),也算是家族式特征了;此外,纖薄的樁體也是其特色之一,看完特斯拉、小鵬汽車的超充樁再看蔚來的產(chǎn)品,后者確實(shí)顯得精致。

功率方面,目前蔚來超充采用210kW主機(jī)1拖4的配置,4個(gè)超充樁又被分為兩組,所以每組能夠共享105kW的充電功率,也就是單槍最高功率被限定在105kW,此外根據(jù)兩個(gè)樁兩輛車的充電順序、電量等因素,105kW又動(dòng)態(tài)分配給兩個(gè)樁。我們還從蔚來官方了解到,210kW主機(jī)是為了保證功率利用率,根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況,210kW的主機(jī)還能隨時(shí)升級(jí)至270kW,以滿足更強(qiáng)的充電需求。

105kW動(dòng)態(tài)分配給兩個(gè)超充樁,看起來很一般啊,數(shù)據(jù)上比小鵬汽車的超充樁要差,但實(shí)際體驗(yàn)卻有驚喜。我同事曾用70kWh版本的ES8體驗(yàn)了蔚來超充,車輛從0%的電量開始充電,直至電量充至50%時(shí),充電功率一直維持在80kW+的水平,其峰值充電功率達(dá)到了88.67kW,這樣的表現(xiàn)還是比較可觀的,同一輛車當(dāng)天在120kW國(guó)網(wǎng)充電樁上只獲得了57kW的峰值充電功率。

小結(jié):特斯拉超充是技術(shù)壁壘,小鵬汽車超充是提升品牌力的方式,蔚來超充則是對(duì)該品牌補(bǔ)能方式的補(bǔ)充,但總得來說,這都是為了提升品牌力。雖然三家超充所處地位不同,但思維也相同,那就是發(fā)展超充,必不可少。

● 超充樁峰值充電功率高就是好嗎

以蔚來超充樁和小鵬汽車超充樁為例,雖然前者峰值功率低,但測(cè)試時(shí)我們看到了更高的實(shí)際充電功率。其實(shí)車輛實(shí)際充電功率在很大程度上與車輛相關(guān),并不單由充電樁決定,所以我們會(huì)看到在同一個(gè)充電樁上,不同車輛會(huì)獲得不同的峰值充電功率。

目前很多純電動(dòng)車所允許的最大充電功率均超不過100kW,并不是每輛純電動(dòng)車都能像特斯拉Model 3一樣可以接受200kW+的充電功率,所以即便充電樁有功率冗余,車輛也沒有那么大的需求,這也就是為什么目前很多第三方超充樁的充電功率僅為120kW。

其實(shí)高充電功率的超充樁并不是沒有,比如特瓦特在2019年就落地了充電功率高達(dá)400kW的超充樁,所以目前補(bǔ)能的提升難點(diǎn)還是在于車輛充電技術(shù),否則即便遍地是400kW超充樁,車輛不支持如此高的充電功率也是于事無補(bǔ)。

總結(jié):

預(yù)計(jì)未來幾年,全球各車企、公司會(huì)繼續(xù)重視超充發(fā)展,比如保時(shí)捷早在2018年就推出了800V超充系統(tǒng),西班牙石油天然氣企業(yè)Repsol在2019年也推出了最大充電功率高達(dá)400kW的充電樁,林肯超充樁也曾于2019年被曝光,還有就是我們今天說的小鵬汽車、蔚來這些新勢(shì)力品牌也紛紛踏入了鋪設(shè)超充網(wǎng)絡(luò)的行列。

此外在鋪設(shè)超充網(wǎng)絡(luò)的同時(shí),提升車輛充電技術(shù)也是必不可缺的,因?yàn)樘嵘塑囕v本身的技術(shù),超充樁才能發(fā)揮更大的價(jià)值,這一點(diǎn)也許會(huì)超過提升續(xù)航里程的重要性。等到超充遍地、車輛充電功率又高,純電動(dòng)車或?qū)氐赘鎰e里程焦慮,期待這一天。

 

 
 
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