電動汽車快充的發(fā)展如何

截至2019年7月，中國已經(jīng)建成了全球最大的公共充電網(wǎng)絡—— 一共計鋪設了44.66萬根充電樁，其中交流電樁25.95萬根，直流電樁18.65萬根。

以直流充電樁為例，實現(xiàn)“地區(qū)上萬”這樣規(guī)模的省份/直轄市就有近10個，如下圖所示。

直流充電樁布局上萬的省份/直轄市

同時，隨著補貼政策鼓勵續(xù)航里程和動力電池技術的突破，電動汽車續(xù)航里程也在逐漸提高。截止到2019年7月國內(nèi)的汽車企業(yè)新能源乘用車的續(xù)航格局，已經(jīng)形成了分化。

2019年7月份新能源車產(chǎn)量及續(xù)航分層

2019年上半年還是續(xù)航400公里為主導，已經(jīng)有續(xù)航500公里的車型逐步進入市場；原本續(xù)航300-400公里的車型，由于補貼退坡可能往更加經(jīng)濟實惠的250-300公里續(xù)航這個區(qū)段去配置。

因此對于目前的電動汽車而言，分層的結(jié)構會形成兩類車——面向長距離續(xù)航和面向經(jīng)濟實用的車型。前一類通過安裝60kWh以上的電池，基本上已經(jīng)解決了電動汽車的里程焦慮。

與此同時，這類車型的充電反而變成了一個核心的技術問題，甚至成為中外新一輪技術競爭的焦點問題。在這方面快充功率的迭代和發(fā)展，是接下來電動汽車差異化的重要分界點：

國內(nèi)電動乘用車用的直流快充樁充電功率為60kW左右，實際充電時間10-80%在常溫下為40分鐘，在溫度比較低的時候普遍大于1小時，消費者對于充電的時間需求是期望和加油一樣（10-20分鐘），而且目前消費者目視能看到的快充功率補電的速度，可以直接對應折算成每分鐘車輛增加了多少的里程，高功率的充電是直接有助于打消客戶的充電顧慮，增加車主對于這臺車特性的信心。

基于快充，國內(nèi)外車企和充電樁企業(yè)建立了Charin的組織，在電動汽車快充的路徑上不斷去做標準，而寶馬、戴姆勒、福特、奧迪以及保時捷5家車企通過聯(lián)合投資將會打造一個350kW的快速充電網(wǎng)絡，特斯拉進一步升級它的Supercharger，在第三代的充電功率往250kW來設計。

從充電接口標準來看，中國在演化路徑上GB/T的充電接口標準（原有GB/T 20234.3-2015中規(guī)定額定電流最大為250A），在電壓、電流兩項指標上，都通過一個系統(tǒng)性的升級來切換到面向高功率設計。

連接接口：目前的充電連接接口標準往前推進是有一些阻力的，特別是由于接口與原有的不一樣設計思路，使得需要有完善的充電接口兼容設備（充電轉(zhuǎn)換接口）才能達到很好的新老交替，目前在這個點上，這個標準的出臺時機是非常關鍵的。

對車輛和動力電池的要求：車輛層面，在400V和800V條件下能達到的兩個不同的充電功率，需要車企對各高壓零部件的絕緣、耐壓等級，銅排的載流、耐高溫能力設計等進行調(diào)整。

對于電芯來說充電倍率要求3C和4C，整個電芯層面的設計取向需要從成本降低的角度考慮，這方面的需求相對比較窄。

而且對于電池系統(tǒng)里面的電氣設計和電池熱管理都提出了要求——在高功率快充條件下需要冷卻的部件會增加，包括充電接口和充電線纜，甚至是電池系統(tǒng)內(nèi)的電連接散熱都需要進一步考慮，此外電池系統(tǒng)的低溫加熱也有新的要求。

充電功率的電壓平臺選擇

對電網(wǎng)和充電樁的要求：大功率充電站是根據(jù)用戶充電時間與地點的選擇，更大程度上取決于行駛的需要，呈現(xiàn)出離散的特點，也會對功率負荷要求呈現(xiàn)較為明顯的隨機性、間歇性特點。

特別是可能在極端需求下，如在夏季電力供應緊張時期，在區(qū)域特性上出現(xiàn)局部過負荷問題，這對于建超級快充樁和相應的快充站，影響是最為直接的。

相對而言從充電樁來看，倒是小問題了。大功率直流充電需要從電壓和電流兩個方面來提升。

電壓首先要覆蓋更寬的范圍，從250-1000V的寬電壓考慮，功率元器件的耐壓、絕緣等方面，都需要在原有的設計上調(diào)整；電流需要從250A提升到500A，大部分的電氣連接需要采取冷卻措施。

更重要的是整個安全和溫度的管理，由于這個功率對于充電過程中任何電連接點的溫度都需要不超120℃。

2018年和2019年7月的分省份充電熱力圖

充電基礎設施從2012年開始從政策層面支持，目前中國的政策體系已漸趨完善，涵蓋規(guī)劃、建設運營獎勵補貼、充電電價電費、土地等多個環(huán)節(jié)。2019年把地補取消以后，陸續(xù)出臺多項強有力的政策扶持充電基礎設施行業(yè)發(fā)展。

高功率充電，目前來看是從60kW往80kW、120kW和150kW這樣的功率等級逐步前行的，2-3年內(nèi)由于沒有直接的訴求，在中國還會是一個瓶頸，想要突破這個瓶頸，是從新的充電接口標準頒布，到現(xiàn)有的充電設施逐步改造，然后形成整體的充電設施收益率改進逐步完成的。這種更迭可能是個逐步加速的過程，特別是新的電動汽車平臺都是以原有充電功率翻倍的需求來設計的。