解決續(xù)航焦慮，電動汽車大功率充電HPC如何突破

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠(yuǎn)）電動汽車正如火如荼地變革著交通出行，規(guī)模持續(xù)增長的電動汽車市場不斷有新的車型推出。相關(guān)技術(shù)也在不斷革新，新的電氣架構(gòu)，新的電池，新的充電技術(shù)等等。

就像許多手機用戶會有電量焦慮癥一樣，在電動汽車越來越普及的今天，電動汽車帶來的電量焦慮也一直困擾著很多車主。如何讓電動汽車?yán)m(xù)航更持久，如何減少充電時間，是產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)廠商一直都在努力攻克的難題。

電池與充電，解決電量焦慮

電動汽車?yán)m(xù)航里程是一個綜合性問題，最直接的決定因素是大家熟知的電池容量。電池容量就像普通燃油車的油箱存油量一樣，直接決定了車輛總的續(xù)航里程范圍。車身重量也很大程度上影響了車輛的續(xù)航里程，載重越大續(xù)航里程越少，所以現(xiàn)在電動汽車都在盡可能減少車身各組件的重量。氣溫等外界環(huán)境也在一定程度上影響了續(xù)航。

所以說想要延長電動汽車的續(xù)航里程，可以從很多方面進(jìn)行切入。增加電池尺寸從而增加電池容量可以很明顯的增強電動汽車的續(xù)航能力。但單純地增加電池容量并不是萬能的解決辦法，這需要以不增加充電時間為前提，否則增加電池容量難有足夠的現(xiàn)實意義。

充電技術(shù)，從電池組的另一個角度解決電量焦慮問題。就像手機領(lǐng)域不斷發(fā)展的快充技術(shù)，大幅縮短了手機充電時間，電動汽車如果能將充電時間減少，也相當(dāng)于一定程度上減少了車主的電量焦慮。

目前，大多數(shù)電動汽車配備的充電方案均為交流電AC和3.3 kW單相電源或高達(dá)22 kW三相AC。一些高端汽車可以提供高達(dá)150 kW的DC充電功率，并在沒有可用的直流充電站的情況下使用慢速AC充電作為后備選項。慢充這里就不提及了，直流快充是解決電動汽車?yán)m(xù)航焦慮的焦點技術(shù)，已經(jīng)成為國內(nèi)外新的技術(shù)競爭關(guān)鍵點。

大功率充電HPC作為解決電量焦慮的有效手段被重視起來，直流快充中的大功率充電HPC要實現(xiàn)的目標(biāo)類似于燃油車的停車加油加完即走。在短暫的加油時間，大功率充電HPC能完成對電池的充電，HPC的目標(biāo)是將支持300 km里程的充電時間壓縮至10分鐘內(nèi)。在不遠(yuǎn)的將來，500kW甚至是1MW功率水平都是可能的。

大功率充電技術(shù)難點

想要實現(xiàn)即充即走的目標(biāo)，電池技術(shù)和充電連接器技術(shù)都有不少亟待突破的地方，而且HPC帶來的熱失控風(fēng)險是顯而易見的，同時充電速率的提升加速電池老化的問題也需要時間去攻克。

電池廠商會選擇從電池結(jié)構(gòu)和電池材料兩條路線去突破，改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)降低熱失控風(fēng)險，改進(jìn)材料突破導(dǎo)電性能上的限制。結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)大多圍繞提升液冷能力和電芯疊片工藝展開。電芯疊片工藝能有效降低電芯內(nèi)阻，降低溫升；液冷則是提升散熱效率。

隨著充電功率的上升，為了使現(xiàn)有的直流快充連接器能支持更高的功率水平而不過熱，連接器廠商也紛紛在熱建模、仿真技術(shù)、材料、冷卻技術(shù)上開始創(chuàng)新與突破。HPC DC幾乎代表了電動汽車中電氣系統(tǒng)最大的負(fù)載狀態(tài)，當(dāng)電流越大時，要想以相同的電壓水平傳輸功率而不會過熱，所需的電纜橫截面積就越大，這也會大大壓縮整車重量和可用空間，所以連接組件的升級也需要同步跟進(jìn)。

基本上大功率充電連接器也是走液冷路線，國內(nèi)外很多連接器廠商都在布局這條路線。國內(nèi)四川永貴、中航光電、日豐股份等等都已經(jīng)布局或推出了液冷超級快充DC連接器，國外TE、浩亭、菲尼克斯等等都已經(jīng)有商業(yè)化較為成功的案例并在不斷提升充電功率。

小結(jié)

更強的續(xù)航能力是電動汽車未來一定需要具備的，大功率DC快充HPC是解決充電慢難題的最直接的手段。未來更大的充電功率會在新的電池技術(shù)、連接器技術(shù)下進(jìn)一步刷新，實現(xiàn)真正即充即走的愿景，當(dāng)然這背后的技術(shù)突破都需要很長時間去摸索。