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「充电焦虑」的正解?ZEEKR Power:全场景、广覆盖、多功率

发布时间:2021-10-11

十一出行,一位从深圳回湖南的新能源车车主,在耒阳服务区给车充电时,花费了五个多小时的时间。20多辆新能源车排队等四个充电桩,充电1小时,排队4小时。

2021年,市场在售的纯电新能源车,主流续航都已经超过500km,奔着700km去了,但是新能源车主的里程焦虑却并没有因为续航变长而打消。就像开头那则新闻报道的车主一样,他们的焦虑来自于里程不够长吗?

我们去看看油车,主流车型加满一箱油的续航一般也就在600-800km,但是油车的车主从没有对续航有过焦虑,即便是国庆高峰出行,也没害怕过。

所以说,电动车主真正的焦虑是来自于补能,而非续航。

真要解决这种续航焦虑,核心办法就是两个——让电动车主“找得到、充得快”,前者要的是提升充电桩覆盖率,而后者则是要建设优质的直流快充桩,二者缺一不可。

提升充电速度,建设优质充电桩

为什么上面报道里写到的,20多台车,要排队等4个小时,充电还得1个多小时。

明明厂家宣传的数据,可是充到80%只需要半小时啊?

充电的过程,跟水池注水是一个道理。想要注水速度快,一个是水龙头的水流得足够大,另一个则是水池能够承受得住这么大的水流。

之前服务区的最大问题,就是充电桩的功率不够,尤其是四个充电桩一起工作的时候,那水流就更小了。现在服务区主流的充电桩,一般规格都是500V*120A的60kW充电桩,现在市面上主流车型的电压一般为400V左右,那实际最大充电功率一般也就在45kW上下。

现在一台500-600km的电动车,电池至少得有75kWh的电,75kWh÷45kW=1小时40分钟,即便是我只充80%,那也得至少1小时20分钟,如果再考虑到实际整个充电区间不可能一直维持最大功率,那时间还会继续拉长。

这就是真实的电动车主的充电现状,车企其实一早就意识到了这个问题了,所以现在越来越多的企业开始去建设自家的专属充电站。

但是现在大多数绝大多数自建桩,其实还是基于国标的2015充电协议,最高支持950V、250A,可是目前绝大多数电池包电压不超过500V,这就意味着最高的充电功率一般超不过120kW。

想要继续提升充电速度,那么在当下只有一种办法——建设基于自家充电协议的高功率专属充电桩。

而目前新能源车品牌里面,过去能够达到200kW以上的有特斯拉V3超充以及保时捷的800V高压充电,而在接下来,极氪能源品牌“极能”旗下极充站,也将在极氪001交车后正式开启运营。

如何实现超过200kW的充电功率

首先,我要知道充电的原理是什么?你可以比较朴素的理解为,电池充电就是水池注水,充电的功率P就是注水的速度。P功率=U电压×I电流,同理注水速度=水流速度×水管截面积。想要提升功率,无非两种办法,提升电压或者提升电流。

高压快充

高电压方案,目前普遍是把电池的电压平台,从过去的400V提升到800V,电流不变,电压提升一倍,理论上功率也就能提升一倍。

不过,提升电压就跟换水管一个道理,管道、接口全都得换,造价非常高昂。而且为了跟400V充电桩兼容,之前那套“细水管”也得留着。系统复杂度高,故障率也就高,现阶段800V的Taycan就在很多充电桩充不了电。

大电流快充

另一种办法则是大电流方案,目前极氪的极充站用的也是这种方案,在之前公布的数据里面,当在电池剩余电量为 5% 的时候,极氪 001 的充电电流为 552 A,充电电压 405 V,充电功率为 223 kW,最大充电电流是国标的两倍多。

除了最大的充电功率,极氪001的持久性相比于特斯拉的V3超充也会更好,在采访极氪001三电负责人李明远博士时,他曾明确表示:在极充站补能,极氪001可以实现充电30分钟,电量从10%提升到80%,如果换算一下,这一段的平均充电功率也有140kW,远高于国标充电桩。

如果换算成里程的话,超长续航单电机WE版车型可以达到充电5分钟,NEDC续航增加120km的快速补能效果。

而从系统角度看,使用大电流方案虽然充电功率大且兼容性好,但是对充电桩、电动车的电池以及热管理系统都有非常大的挑战。

在初中物理中我们学过焦耳定律, Q(电流通过导体产生的热量)=I²电流R(电阻)t时间,热量跟电流的平方成正比,所以大电流方案,电流变成之前的两倍,热量提升了之前的四倍。

为了尽可能降低电流产生的热,很多充电桩就要降低导线电阻,而根据电阻定律的公式,导线电阻率越低,横截面越大,电阻越低。所以很多充电枪的导线,材料都是密度很大的纯铜,而且非常粗,想把枪抬起来都很费劲。

极氪为了解决这个热跟沉的问题,极充站的充电线缆,都用上了液冷,简单来说就是在充电线缆之外缠绕一层液冷管道,将线缆浸没式覆盖起来,大幅提升线缆的散热能力。

除了充电的“水管”之外,大电流同时也对这个“水池”有很大的挑战,为什么之前很多车型充电速度上不去,有个很大原因是TA的“水池”承受不了如此大的水量,否则会被冲塌。

而在极氪001上面,为了保证电池包能够承受超过500A的最大充电电流,电池包使用的三元锂电芯能够支持2.2C的高充电倍率。所谓充电倍率C,充电倍率=充电电流/额定容量,目前市面上主流的车型,一般充电倍率也就是1C,好一点的能做到1.2C。如果一个电池包有100kWh,但是只有1.2C充电倍率,那么理论上最大充电功率也就在120kW上下。说白了给你个大水管,你也用不了。

所以说极氪001在极充站实现的400V大电流快充,是基于充电桩、电池、热管理系统多方努力的结果,同时也是现阶段在充电兼容性、工程造价、充电速度上的最好平衡。

极充站的真正意义

首先,我们看到这样一个趋势,为了更长续航动力电池包的能量越做越大,今年普遍都是80-100度电,这时候60kW的充电桩已经力不从心了

以前快充桩,从10-80%的补能速度,至少要1小时,其实这个时间是很尴尬的,出去吃饭大概率要着急忙慌算时间,如果充满不挪车,很可能又被电话滴滴回来。最多就是去趟洗手间,再去个便利店。

作为一个电动车主,我观察了不同品牌车主的充电情况,在这种充完即走的场景里,90%车主都是坐在车里玩手机。

而极充站真正的意义,就是希望车主处在这种充完即走的场景中,真正实现即插即充、即充即走,尽可能节约用户的时间。

不仅如此,极氪的“极能”品牌下,除了这种最高360kW的极充站,还会有60-120kW功率兼容国标的超充站,以及单枪20kW轻充站,以此满足用户不同场景下的充电需求。

尾巴

很多人觉得这么多充电桩,现在并没有那么多车用,是资源浪费。但是作为一个电动车主,我想说的是,如果车企都和普通用户一样后知后觉,等到充电桩开始排队的时候,就已经晚了,就像开头的高速充电桩那样。

而跟充电桩比起来,真正稀缺的资源,并不是建设充电桩的成本,而是核心地段的充电车位以及早就已经固定的电力容量,尤其是电力容量,谁先建了就是谁的了,以后别的品牌想建都不一样有容量给TA。

试想一下未来的那一天,当你开着极氪的车型,即插即充,充完就走,别的品牌车主还要到处找桩,甚至还得排队,你的心情是怎样,他的心情又是如何呢?


文章来源:汽车之家
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