大功率快充电桩需求提升,业界建议修改现有国标规定
随着新能源汽车增量加快,消费者对充电方面的需求更大,不仅要有更高的充电网点覆盖,还对充电的速度有更迫切的需求。如今提高充电桩的使用效率,普及使用快速充电技术再度成为业内与消费者关注的焦点。
日前,中国电动汽车充电基础设施促进联盟(以下简称“充电联盟”)召开了一场会议,与产业相关企业、行业专家以及电网企业、充电运营服务商、汽车制造商、研究机构就超级快充电池技术进行了讨论与交流。公共充电桩应普及快速充电技术,提升充电效率成为下一阶段充电设施建设运营的重点。中国电动汽车充电基础设施促进联盟技术和认证部主任刘锴在接受媒体采访时表示,通过调研摸底,大功率快速充电在现时确有需求,考虑到充电标准以及技术路径还未确定等因素,快充需要综合平衡相关因素渐进推广。
新能源汽车保有量快速增长,充电配套设施需跟上
数据显示,截止到今年一季度,全国新能源汽车保有量达551万辆,全国充电桩178.8万根。据统计,公共充电网点的充电功率范围主要集中在60kW~180kW之间,充电时长为0.5~2小时。不少新能源车用户表示希望充电时长能缩短至30分钟甚至更短,而且会优先选择具备快充条件的充电网点。
国内不少车企已深知用户对快充的需求,在自己建设的充电网点都以快速充电桩为主,如特斯拉、小鹏等。随着车企、电池企业研发技术的提升,新型新能源汽车将支持400V、800V甚至更大功率的充电,未来充电网路的建设和布局应普及和首选快充充电桩。
零部件供应商也相继发布了支持快充的产品计划,蜂巢能源在今年上海车展上对外发布了全新快充技术和对应电芯,第二代4C快充电芯容量165Ah,能量密度大于260Wh/kg,仅需10分钟就可实现SOC(充电状态)20%~80%,预计2023年二季度实现量产。领湃新能源技术团队表示将实现动力电池4C充电,15分钟可实现充电量从5%提高到85%。舍弗勒全新推出的电机系列产品也能够实现电压等级48~800V、功率等级15~300kW及以上全覆盖。
特斯拉的超级充电站,使用的V3充电桩充电功率可达250kW,15 分钟最高可补充约 250 公里的续航电量(Model 3车型)。
提升充电效率同时亦要关注安全和充电效益
不少新能源汽车用户对于频繁使用快充会产生一些顾虑,怕长期使用会影响电池的性能。业界专家表示,不建议用户经常使用快充电桩,快充对动力电池的要求较高,因为会在锂离子电池内部产生大量热量,过高的温度会破坏电池内部的负极材料粘接性能,从而导致负极活性物质脱离,使电池可逆容量快速衰降、影响电池使用寿命。
但如今电池技术的发展,在高功率充电和电池使用周期的衰减有较好的平衡,并首要保障充电的安全性。电池材料、电芯结构、电池管理系统、充电策略等系统性优化,以防电池热失控风险及循环寿命快速衰减,因此实现大功率快充的难点在于如何一方面防止出现热失控采取更多保护措施,大功率快充需要综合平衡与电池整体技术发展,渐进布局和建设充电设施。
快充的应用场景主要有三种,第一种私人用户电动汽车,解决续航焦虑,第二种是每日行驶里程很长的运营车辆,第三则是长距离的出行,需要在中途进行补电。公共充电设施建设需要从消费者的实际需求出发,从有利于电动汽车普及和发展的角度出发,同时还需要考虑电网的负荷能力。鉴于未来新能源汽车对快充技术的支持已成为行业的趋势,为确保整体充电配套能跟上主流发展,修订相关标准需尽快明确。
因2015版国标对实现更快的充电速度有限制,已跟不上新能源汽车整体技术水平,应在2015版国标基础上进行升级、并能与2015版国标充电设施兼容。另外需要针对汽车企业自建的超级充电站,制定相关标准保障安全性。
大功率快速充电相关配套发展应坚持以市场需求和用户为主导,快速充电会在一定场景和部分车型上有较大需求,业界需尽快编制大功率(快速)充电调研情况和相关意见建议的报告,提交政府有关部门。