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由新能源车引领整个时代变革的大风暴正席卷而来,而充电设施产业作为其中的“台风眼”,尤其是最近高曝光率的大功率直流快充技术,更加受人瞩目。但目前国内市场,大功率直流快充技术到底发展如何?关于直流快充,国家政策上又有哪些扶持?市场中应用快充技术的车和桩,又有哪些新动向呢?围绕相关话题,我们来一探究竟。
本期行业评论员——车庸,车企研发主管,多年从事品牌战略、产品研发及市场分析等工作,擅长挖掘行业热点及趋势。
60秒快速了解核心论点:
●背景:电动车市场虽热度高,但车主对使用环节中的里程、充电焦虑抱怨多,消费者对快速充电的需求度高。
●在解决EV车主使用痛点的技术路线中,相比换电,大功率直流快充在投入收益性、产业化推广及巨头动向等方面更占优势,更具发展前景。
●政策上,国家对充电桩建设补贴力度继续增强,中日统一的350kW的大功率直流快充桩新国标即将实施,而充电桩运营商也开始着手新一代快充桩的示范运营。
●在电动车续航里程超500km趋势下,现行的快充技术由于实际充电效率低,消费者不买账,未来搭载700V以上的大功率快充技术的车型将成为新方向。
一、解决EV车型使用痛点的主要技术路线
为了让EV车使用便利性达到普通燃油车水平,缓解消费者的里程、充电焦虑,众车企一方面通过改善电池自身性能(能量密度等),提高整车续航里程;另一方面,从满足消费者的快速充电需求出发,在车辆补电环节落脚,于是,换电和大功率直流充电这两大技术路线便应时而生。
『新能源汽车直流充电桩』
★换电vs大功率直流充电技术路线概要
换电技术,形式上有点像我们更换遥控玩具车的标准电池,即通过固定式或可移动式的换电站,为电动车提供更换电池的服务,同时在换电站集中对电池进行统一的智能存储、供电和配送管理。以国内目前运营的换电站为例,可在3-10分钟,实现补给续航300-500km的效果。
而大功率直流快充技术,是指采用250kW及以上的大功率充电机对电池进行直流充电,实现在10~15分钟充满电的理想状态。目前在欧洲及日本等地区应用的大功率充电技术,充电桩充电电压达到到1000V,充电电流提升到350A,实现最大系统功率为350kW的充电供给,消费者只需要12分钟,就能为电动车增加300km的续航里程。
★换电vs大功率直流快充优劣势分析
两大技术路线均能快速补充能源,解决里程、充电焦虑。但换电和大功率直流快充又各有优劣,均各自面临一系列的问题。不过从技术特征、投入的收益性、产业化推广、消费者喜好及行业巨头失败案例五个维度进行分析,换电模式综合评价相对弱势,但在特定的应用场景下,如出租车、网约车等专用运营车领域,仍有进一步发展和探索的空间,成为该类电动车能源补充的重要组成部分。
再来看本文主角大功率充电技术,从上表五维分析态势看,虽然综合评价整体更占优势,但由于消费者在使用环节上心存顾虑,导致技术特征稍显劣势。其实追根求源,就是消费者普遍担心快充伤及电池性能的问题。
然而快充对电池衰减性影响到底有多严重、未来大功率直流快充技术应用后又能否挽回消费者信心?我们从两个角度进行阐述,首先从使用场景上看,快充一般用来满足多数家用EV车主应急补电需求,以防止在关键时刻发生续航里程不足“掉链子”、同时又来不及使用慢充补电的尴尬。模拟推演的话,以消费者每周应急使用2-3次为例,一年下来使用100-150次左右,按照现在主流车型1000次以上快充时电池衰减不足20%来看,可以高效使用7-10年,与燃油车使用寿命相媲美,而且考虑到EV车型并不是每周都需充电,实际高效使用寿命或可更长。
从电池性能上看,电池衰减罪魁祸首是电池的过充和过放。类似于智能手机电池,长时间不用亏电过度影响待机时间,充电过久发热严重也会缩短其寿命。而千人千面,不同用车习惯在很大程度上左右了电池的衰减。同时除了人的因素之外,电池的密度、材料、温度等同样影响充电、电池衰减速率,尤其是电池管理系统(BMS),作为控制快充的核心部件,可根据电池状况智能调整充电电流大小,防止由于过充电或过放电对电池造成损伤。而未来随着大功率直流充电技术的应用,新一代EV车型电压平台升级后,BMS的进阶就显得更为关键。
不过从欧美品牌车企竞相投入的局面看,并结合技术将来进一步发展来考虑,大功率快充所面临的困难肯定会被一一破解,所以说,大功率快充技术的应用走向还是很清晰的。既然大功率直流快充更具前景,那目前国内的政策动向又有哪些呢?
二、“桩”的春天
★政府“真金白银”补贴对象,从主要对新能源车向充电桩建设转移
随着过渡期的结束,2018版补贴政策正式退出历史舞台,而地方补贴也将随之彻底取消,转为用于支持充电基础设施的“短板”建设和配套运营服务。而且对于地方继续给予新能源车购置补贴的,设立了惩罚措施,中央将对相关财政补贴作扣减。可见,在6月底后,政府的补贴风向,将正式从主要对新能源车到对充电设施的转变。
★配套标准升级,中日统一的直流快充桩新标准即将发布
我们现行的直流快充标准,是在2015年颁布实施的国标GB/T,从时间上看,前两个版本分别于2006年、2011年施行,而现行标准推行4年多,已经到了标准升级的时间节点。况且从整个产业链条上看,中国电动汽车及充电行业发展非常之快,在很大程度上已经走到了现行标准的前边,产业的转型升级需求更倒逼新版快充标准的推出。
而已经问世的这三版国标GB/T,完成了车与充电桩的兼容性、使用安全性等工作,夯实了未来发展的基础,而即将施行的第四版国标GB/T,必将对车与充电桩的充电性能做更高要求。
实事上,早在2018年10月日本首相安倍访华期间,中国电力企业联合会(CEC)与日本电动汽车用快速充电器协会(CHAdeMO)已经就直流快速充电标准统一达成了协议,言下之意,就是说中日大功率直流快充的新标准将实现统一,并计划在2020年前合作完成产品的商用化。
基于此,采用联合设计的方式,我国最终确定了充电功率为350kW的全新直流快充方案。而且在2019年须弥山大会开幕式上,中国电力企业联合会标准化管理中心主任刘永东也表示,随着我国基本具备开展大功率充电技术的条件,大功率充电标准制定工作也已经启动,并计划在2020年正式公布。
随着政府加强对充电桩补贴政策的支持、高规格的大功率直流快充新国标的即将落地,快充也将开启了快速发展的破局之路。而关于直流快充桩方面,企业运营商又有哪些动向呢?
运营商积极布局和升级直流桩设施,大功率快充桩已示范运营
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