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到了明年,这个问题可能会得到改善,纯电车快充更快,增程插混用油更省、充电速度也上来了,虽然不能保证节假日充电站完全不排队,但最起码,电池的补能效率大幅提升后,以后快充就没那么费劲了。
6C电池快充比特斯拉快6倍,增程车加油比充电划算?
解决充电慢,其实可以从两个方面入手,一个是从技术上改良动力电池结构,提高充放电倍率,另一个则是给充电桩加压,兼容高倍率电池充电需求,从本质上同步提升充电速度,后者主要是说第三方商业充电桩,现阶段市面上直流快充桩的倍率普遍在2C,像蔚来、理想、小鹏、埃安等品牌自营的超充桩,已经达到了4C,所以本段我们分析的重点,是落在电池技术层面。
不到4年,快充(SOC 30%-80%)已经从过去的半小时缩短到10分钟以内,这比特斯拉V3超充还快了6倍,甚至5分钟左右就能迅速补进200公里续航,这个表现已经相当接近燃油车的补能耗时了。之前我们曾分析过,麒麟电池为了做到5C,最核心的办法,是减小石墨颗粒的尺寸,缩短锂离子从正极嵌入负极的速度,改良电解液配方增加电导率,将SEI膜的厚度从20nm减到8nm,压缩石墨负极的界面路径,最后再增加锂离子通过隔膜的孔隙率,总之,目的只有一个,就是提升锂离子从正极到负极的迁移速率,重设电池内部物理结构,这个做法简单粗暴,但却非常有效,在实验室测试环境下,这块电池的上限已经做到了7C,但考虑到内部温度等因素,日常使用限制在5C,最终峰值电流超过700A,功率达到520kW,换到充电速度上看,是12分钟充500公里。
前面提到,一代麒麟电池的理论极限,就已经到了7C,堆砌电芯能提升电池包电压,但缺点也很直接,即电池包规格不会太小,自重问题又随之而来,所以现阶段只能出现在极氪009、理想MEGA这类偏大体型的MPV身上,要想搭载在尺寸更小的车型,就不能再一昧加大电芯容量,所以仍要保持电池高压能力,就得从电芯入手解决,比如在工艺上将电极极片制成超薄,改善单体电芯倍率性能,再比如优化正极材料,按比例将三元锂和磷酸铁锂混合,目的是得到既有高能量密度,又有高功率性能。总之,6C电池的到来,会意味着两件事,一是高压高容量电池不再是大家伙,二是充电速度更快,200公里不到5分钟。
除了纯电车的动力电池在技术上有了进阶的成绩外,增程、插混车在技术上的发展也相当迅速。拿比亚迪说,搭载第五代DM技术的车型,SUV或轿车基本都能做到一箱油综合续航上千公里,油耗却低到4升甚至更低,其中的关键就是,比亚迪的这台插混专用发动机,用上了高滚流气道设计,能促进油气混合燃烧的效率,压缩比做到了16:1,还有智能分体冷却技术和智能可变润滑系统,热效率最终达到了46.06%,比起第四代DM技术,这次还主动下调了发动机功率,让转速尽可能在最省油的区间工作,再加上P1电机的解耦,它能像P3电机一样实现驱动,这样一来,这套技术能用油的场景就变成了两个,一个是中低速给P1发电,另一个是高速与P1/P3电机协同直驱,简单说,这套技术的插混,用油甚至要比用电还省。
抢桩问题难解决,矛盾在充电桩功率低、老款电车太多?
前面从技术的角度讲了这么多,结论其实已经非常清楚了,那就是从明年起,纯电、增程和插混车,上千公里的综合续航会成为常态,而充电速度,则会从过去的一个小时,卷到只有5分钟,哪怕是带着油箱的增程和插混,特定SOC下的快充效率,也会和现阶段的纯电车看齐,而且,油耗只会越来越低,都能支撑车辆在距离目的地更近的充电站补能。
然而,新能源汽车产业不光只有汽车产品和汽车用户,良性发展还需要配套产业链同步实现跟进,比如充电桩。前面已经提到了,要想更好的适配4C、5C乃至未来的6C电池车型,就需要充电桩也做到倍率升级,但是现阶段的情况是,除了极少数品牌具备自营的高倍率超充桩(最大功率能480kW、520kW)之外,第三方商业充电桩还只是1C和2C,所对应的最大充电功率只有180kW,而网点布局最广的,功率甚至只有40kW。
尽管现阶段第三方商业充电桩的最大电压能做到750V,理论上基本能满足800V、400V车型所需要的电压,但问题就出在电流上,一般来说,考虑到采购成本低、便于铺设、不挑地段等客观因素,目前市面上的商业充电桩,电流普遍设计不超过250A,而且为了扩大运营效率,通常又会采取单桩双枪设计,因此当两台车同时充电,那么充进单车的电流,肯定是要比250A低的,高峰时甚至比一半更低。
这样一来,估计未来会出现另一个现象了,同品牌的车型会接着在车企自营充电桩扎堆补能,2022年之前的新能源车,接着在现有第三方充电桩排长龙。要知道,仅是2022这一年,全国的新能源汽车保有量就超过了1300万辆,其中纯电动车达到了1045万辆,全年注册新车数量超过了535万辆,而这一年之前的电动车多数搭载的正是3C电池,在如此规模的电动车数量面前,想让现有充电桩同时满足不同倍率的车型,显然是不现实的,所以,在没有规模性铺设和普及高倍率充电桩之前,排队充电就得不到根本性解决。
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