十分鐘充滿電？新能源車快充趨勢解析

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眾所周知，繞過充電基礎設施，大談電動車普及是“流氓行為”，也正是因為充電樁規模小、數量少，電動車本身的問題被無限放大。為了解決這個問題，寶馬大眾合資的愛奧妮特在歐洲投資建設了輸出功率高達350kW的DC快充樁。這讓中國的電動車車主羨慕不已，同時也想知道國內的快充電樁是如何發展的，尤其是充電像加油一樣短、方便的未來還有多遠。本文將對此進行深入討論。

一分鐘速讀全文:

1.快速充電時間主要由電池容量、車端充電功率和樁端輸出功率決定。目前國內由于車端充電功率較低，快速充滿電仍需1-2小時左右。2.目前國內主要的快速充電樁為30 kW和60kW的DC充電樁，但“九橫九縱兩環”高速公路的快速充電網絡已初步建成，單臺快速充電樁最大輸出功率可達120kW，部分車企和運營商投入的充電樁也可達120 kW3.國外快充規模較小，但部署的快充樁輸出功率很高。投入施工使用的快速灌注樁最大可達350kW，配套機型可在10-15分鐘內實現80%的填充；4.目前能匹配200kW以上大功率快充樁的車型很少，其中保時捷Taycan（查成交價|參配|優惠政策）快充按300kW以上設計，奧迪e-tron（查成交價|參配|優惠政策）快充按150kW設計等。

◆什么是快充樁，影響充電時間的因素有哪些？

根據充電功率的不同，充電樁分為DC快充樁和交流慢充樁兩種類型，也有交流-DC一體樁兩種類型，一體疊加。那么收費有多快呢？汽車廠商通常以這種方式引入其車型的快充時間，即從零充到80%滿充需要半小時左右。消費者對此感到困惑。你為什么不直接告訴我完全充電需要多長時間？這是因為從零到100%充電通常需要2個小時左右，這讓用戶覺得不“快”。

相比慢充需要5-10個小時充電，快充還是有優勢的。但是對于用戶來說，他們想知道的是什么在影響充電時間？能否解決充電慢的問題，與汽車加油速度對比體驗？遺憾的是，目前不可能達到像加油那樣的充電速度，因為充電速度與車輛電池的容量和溫度、車輛能夠承受的充電電壓、充電樁的充電功率密切相關。

首先，電池容量影響充電速度，這一點很好理解。在其他條件不變的情況下，電池容量越大，充電時間越長。但在相同的電池容量下，不同車型的充電時間會有所不同，這取決于電池溫度和電池BMS管理系統等。其次，車輛能承受多大的充電功率是目前直接影響充電時間的因素之一，充電功率與車輛本身的電池電壓密切相關。這是因為在一定的充電電流下，充電電壓越高，充電功率越高，充電時間越短。

據統計，國內外電動汽車和插電式混合動力汽車的電池電壓大多在280V-400V之間，少數車輛通過升壓裝置可以達到500V以上。比如比亞迪秦Pro（查成交價|參配|優惠政策） EV可以通過自帶的升壓系統將電池電壓提升到600V左右；保時捷Taycan電壓平臺可承受高達800V的電壓，因此，如果NEDC電池續航超過500公里，則可在快速充電15分鐘后恢復400公里。但目前能達到800V電壓平臺的機型很少，而且由于中國規定，操作人員只能操作700V以下的電氣設備，沒有特殊防護服。所以即使接了輸出電壓800V的快充樁，也不是誰都能隨便操作的。

最后，為了縮短充電時間，大功率充電樁必不可少，否則即便是帶著高壓電池組的保時捷Taycan也只能在7kW充電樁前流淚到天亮。一方面，臨時應急充電需求需要大功率充電作為關鍵技術支撐；另一方面，隨著電動汽車目前續航里程和充電功率的提高，對更強大的充電樁的需求越來越高。那么目前快速灌注樁發展到了什么水平呢？

◆快速灌注樁仍面臨功率低、規模小等問題。

雖然我們經常聽到國內外發布350千瓦、475千瓦甚至600千瓦大功率充電樁的消息，但目前市場上主要的快速充電樁仍然是30千瓦、60千瓦的DC樁。值得一提的是，目前我國對充電樁功率的定義并不明確。業內主流觀點認為，2021年之前50kW基本被認為是大功率。但是隨著快充技術的發展，現在100kW以上的充電樁功率可以稱之為大功率，但是大多數樁企認為60kW以上才是大功率充電樁。

如果限制在100千瓦，那么中國目前的大部分快充電樁都不能稱之為大功率，比如Xpeng Motors，在中國充電樁的功率更具侵略性。據其工作人員介紹，目前小鵬超級充電站以180kW雙槍DC快充樁為主，其中單槍平均功率90kW，最大功率可達120kW；此外，國家電網、TELD等充電運營商的120kW快速充電樁也已投入使用，但這些大功率充電樁目前仍是少數。特斯拉下一步會將快充充電樁從目前的120kW升級到150kW，不過特斯拉充電樁是專門為品牌主準備的，這里就不贅述了。

然而，目前國外開始建設的快速灌注樁功率已經達到300千瓦。比如寶馬、戴姆勒、福特、大眾等汽車廠商聯合成立的合資公司愛奧尼亞，就已經建成了最大功率350kW的充電樁，其輸出功率是目前特斯拉運營的120kW快充樁的3倍。此外，澳大利亞廠商氚在去年8月份發布了一款充電功率高達475kW的充電樁，但超高功率充電樁還沒有投入建設，目前公司啟動的快充樁功率也是350kW。然而，就中國而言，200千瓦快速灌注樁的建設環境并不完善。一方面是用戶需求、運行需求、動力電池需求不足，另一方面是國家標準不允許。

除了與國外在輸出功率上的差距，我國快速灌注樁的建設規模相對較小。根據充電聯盟的數據，截至2021年4月，我國公共充電樁數量達到39.1萬個，其中快速充電樁數量為16.85萬個，占比43%。如果有56.2萬個私人充電樁，快速充電樁只占總充電設施的18%。但得益于國家一系列政策支持和鼓勵民間資本進入等有利環境，中國擁有全球數量最多的快充樁或整體充電樁。

造成快充樁施工速度慢的原因主要有兩個:一方面，從成本上看，快充樁從施工到運營需要較高的成本，且大部分收費運營商主要采用收取服務費的方式，導致投入產出不平衡，挫傷了樁企建設大功率快充樁的積極性；另一方面，快速灌注樁的施工對現場和用電環境有較高的要求。由于快充需要瞬時、強大的電力支撐，常規電網無法滿足，快充站必須靠近或建設專用充電網絡，這進一步增加了快充站的選址難度。

根據國家發展規劃，到2021年，計劃保有新能源汽車500萬輛，建設充電樁480萬個，實現車樁比1: 1的建設目標；但截至2021年4月，我國新能源汽車保有量為297萬輛，充電樁數量為95.3萬個。車樁比為3: 1，快充樁與新能源車的比例為18: 1。如今，隨著車輛自身充電功率的提高和國家對快充速率要求的提高，包括國家電網在內的充電運營商從2021年開始逐漸放棄在公共領域建設慢充樁，加強快充樁建設。

值得一提的是，目前新能源補貼政策只要求快充純電動公交車的快充率。電動乘用車的補貼與快充率沒有掛鉤，但從側面可以看出，國家對快充技術的要求正在逐步提高。更高的施工要求也有更高的支撐。2021年起，新的補貼政策將取消土地補貼，這部分資金將用于支持充電基礎設施的建設和運營。雖然部分地方政府用真金白銀支持了充電基礎設施建設，但隨著國家政策的明確，可以預見，國家對充電基礎設施的資金和支持力度還會進一步加大。

在快充站建設方面，目前我國快充樁集中在東部沿海地區，已初步建成“九橫九縱兩環”高速快充網絡。據國家電網介紹，“九橫九縱兩環”快充網絡可為用戶提供高速公路DC快充服務。快速充電網絡覆蓋19省150市，里程3.1萬公里，充電樁接口采用國標DC接口，單臺最大功率可達120kW。此外，為了提升電動汽車車主的充電體驗，以國家電網為首的運營商逐漸放棄在公共領域建設慢充樁。

◆10分鐘充電時代什么時候到來？

雖然大部分車主都渴望更快的充電時間，但目前在十分鐘充電前，車端的充電功率還不夠高，能夠承受100kW充電功率的國產車型屈指可數。目前國內主流高端電動車電池電壓在400V左右，120kW快充樁足夠其使用。

想要進入10分鐘充電時代，下一代主流電動車的性能應該達到電池容量50kWh以上，續航里程500km以上，充電速率3-15C等。在此基礎上，應不斷提高快速灌注樁的輸出功率。特約評論員朱玉龍認為，快充樁未來的發展趨勢是，未來主流快充樁的輸出功率將達到300kW左右，屆時10-15分鐘就有可能充滿電。但技術的發展不可能一蹴而就，10-15分鐘的初始充電時間要等到2021年以后。

總結:電氣化是汽車的發展趨勢，更快的充電速度是充電樁的未來。在接下來的10-15分鐘內充滿電也不是不可能。但更快的充電速度需要車企、樁企和國家電網的配合。車企需要做出能夠支持更大充電功率、更大電池容量、更好BMS管理系統的車型，因為更大的電池容量結合更完善的電池BMS管理系統，可以顯著減少充電次數，有效延長電池壽命。企業需要制造更大功率的充電樁，國家電網需要為大功率充電提供基礎支持。當充電對用戶來說更快更方便的時候，才是汽車電氣化時代真正到來的時候。那時，人們一開始會像馬車一樣淘汰燃油車，轉而擁抱電氣化車輛。

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