来源:《中国石化》杂志2024年第5期 时间:2024-05-14 16:45
彭文科
电动汽车产业极速充电生态联盟秘书长
当前的充电体验还远远达不到用户的期望值,充电站与加油站相比,补能效率还相去甚远,是新能源汽车快速普及的一大障碍;但极速充电的出现或将改变这一切。
极速充电时代,正在加速来临。“充电慢、充电难”等技术问题导致新能源补能体系的利用率低下,带来极大的社会资源消耗,并已成为阻碍消费者购买新能源汽车的最大担忧,是新能源汽车快速普及的一大障碍。而作为破解这一障碍的最佳方案,XFC(EXtreme Fast Charge)极速充电已成为加速电动汽车普及、助推“双碳”战略与绿色出行的重要基础。
极速充电技术是电动汽车普及的赋能器和加速器
据麦肯锡的研报,充电焦虑已取代购车成本、里程焦虑等,成为妨碍电动汽车普及的头号问题。充电像加油一样快的XFC极速充电,是实现电动汽车被广泛采用的关键挑战。美国能源部(DOE)明确定义了XFC极速充电技术,即动力电池比能量≥200瓦时/千克,充电桩功率≥400千瓦,可在10分钟内充电至车载电池电量的80%(或新增电逾55千瓦时或逾320公里的整车续航,平均充电倍率6C及以上)。
国际上认为,XFC极速充电技术是电动汽车普及的赋能器和加速器。据官方数据,我国燃油车加油枪约200多万把,车枪比约130:1,但燃油车驾驶员并无加油焦虑;而我国电动汽车的车枪比约3:1,却并未缓解用户的充电焦虑,还占用了大量资源。因此,从用户角度来看,快速充电可极大消除用户里程焦虑,还可以降低电动汽车的购置成本,改善驾乘体验;从运营商角度来看,通过高效充电频次可提升运营收益,减少站点数量,降低城市土地资源使用,并带来电力资源的节约。
极速充电是电动汽车公共补能的必然趋势和未来主要形态
随着我国新能源汽车产业和市场的发展,补能方式和充电基础设施建设经历了从探索到逐步完善的过程。但客观地讲,当前的充电体验还远远达不到用户的期望值。尤其是与加油站相比,无论是经营效益还是投资回报,特别是补能效率,充电站与加油站相去甚远,这给“电动汽车大规模替代燃油车”制造了巨大的障碍。
极速充电的出现或将改变这一切。与其他补能方式相比,极速充电没有换电在“标准难统一、建设和运营成本高、互通性较差”等方面的固有缺陷,也没有氢能面临的“核心技术壁垒高、成本高”等问题。如今建成的极速充电站,能为用户提供像加油一样快的充电体验;巨大的充电功率让充电站的收入可以几倍地增长,而补能效率带来的单站规模的减少和总体数量的降低也让总体投资显著减少,对整个社会资源都是极大的节约。
基于以上优势,极速充电在多种场景下具有突出优势。以超充和换电重卡煤矿运输场景为例进行对比,同样运营50台带电量为282千瓦的纯电重卡,在补能效率上超充与换电时效相当,约15分钟左右,但换电站初始投资近千万,是超充站数倍,相比之下,超充重卡运营更具经济性。再看超充和普通纯电装载机的煤矿运输场景案例,同等带电量,每天工作15个小时,超充比普通纯电每天可节省2.5小时以上,与实际运营增效相比,超充装载机提效和增收分别超20%。同时,在网约车、出租车,以及高频运营城配物流车等场景中,极速充电相关产品都具备降本增效的综合优势。
加快推动极速充电技术产业应用和市场推广
我国在极速充电领域处于世界领先地位,部分电池厂家、车企、充电设备运营商已开始布局超充产品。
在电池端,国内多家动力电池企业已开发适用充电倍率在3C及以上的快充电池。巨湾技研自主研发的XFC极速充电动力电池,最大充电功率达480千瓦,最大充电速度是现有普通电池的6倍,0~80%充电时间最快7.5分钟,增加超400公里续航。现已搭载在广汽埃安车型,并以“充电5分钟,续航207公里”的成绩获得世界纪录认证机构(WRCA)颁发的“最快电动汽车充电技术”,率先在全球范围内实现极充动力电池商业化应用。同时,宁德时代、欣旺达等多家电池厂商也已推出3C/4C及以上产品。
在电动车端,据《中国高压快充产业发展报告(2023-2025)》,各大车企纷纷布局高压快充车型,广汽、合创、小鹏、陕汽、北汽、东风、长安、大众、现代、奔驰、宝马等国内外车企均已推出基于800伏及以上高压平台的高端车向3C及以上迈进。预计到2026年底,支持高压快充车型的市场保有量将达到1300万辆以上。
在充电设备端,为推进XFC极速电池的落地和普及,特来电、星星充电、华为数字能源、蔚来、小鹏、广汽埃安、合创、北汽、特斯拉、创维汽车等充电运营企业和车企积极推动极速超充桩网络生态建设。据有关机构统计:小鹏计划到2025年建成2000个超充站,理想计划到2025年建成3000个超充站,广汽埃安计划到2025年建成2000座超级充换电中心和超过2万个充电桩。
全行业对电动汽车产业极速充电发展趋势已达成共识,我国现已具备领跑极速充电技术与产业的条件,必须紧紧抓住这一契机,大力推广极速充电产品和技术,进一步巩固和扩大我国新能源汽车产业的国际竞争优势,为我国新能源汽车产业高质量发展提供有力保障。