电动汽车大功率充电要来了吗?

SMM网讯:特斯拉日前发布了第三代快充,峰值功率250kW令人艳羡:理想状态下,特斯拉的Model 3可以充电5分钟,跑120公里。

电动汽车大功率充电要来了吗

不是只有特斯拉在做超快充。3月29日下午,在江苏常州,由星星充电研发的新一代大功率充电站示范项目正式启动(上图)。现场演示中,仅用21分钟,车辆就充了近40度电。

这还不是这一示范站最高水平,其充电机设计充电能力是500kW。如果保时捷的Mission E拿到这里来充,还将实现350kW的功率。

那么,中国电动汽车汽车大功率充电研发应用到哪一步了?这种超快充什么时候能商用?会有多大规模应用?

峰值功率195kW

在启动仪式上,示范站以一汽集团的大功率充电试验电动汽车来做演示。

充电启动后,功率迅速爬升,两分钟后,充电功率最高,达到196kW。接下来在电池电量0-80%区间时,充电功率保持在150kW左右;到了80%以后降到50kW的功率。

最后一次的数据显示,约21分钟充了38.53度电,如果按百公里15度电计算,能跑近250公里。

液冷线缆更轻便

万帮新能源投资集团有限公司副总裁、国创新能源汽车能源与信息创新中心有限公司董事长郑隽一,作为示范站承建方代表,介绍了示范站的细节。

星星充电这一大功率充电站,主要有三部分组成。除了和车连接的500kW大功率充电机,在接电端还有8组超过60kW的模块,另外还有一个液冷系统。

电动汽车大功率充电要来了吗

500kW液冷大功率充电机

充电机设计功率虽然高达500kW,但实际充电中还要和车端匹配。一汽这款车型能承受的就是150kW左右的功率。150kW听上去不像一些国外车企动辄250kW、350kW般大功率。

中国电力企业联合会标准化管理中心副主任刘永东介绍,国内外对于大功率的界定都不确定。以功率论也不合理,因为电流大小才是决定充电速度的关键。目前可以确定的是,大功率充电要大于2015版直流快充国标的要求。

根据《电动汽车传导充电用连接装置第3部分:直流充电接口》(GB/T20234.3-2015),额定电流不能超过250A。而这一示范站的充电接口电流可以承受500A的电流,实际测试当中已经达到了350A左右。

电动汽车大功率充电要来了吗

根据电动汽车大功率充电技术与标准预研工作组研究,乘用车大功率充电主要技术指标初步明确,充电电压1000V,在不带冷却工况下充电电流:120A,充电功率≥120kW;带冷却工况下充电电流:400-500A,充电功率≥350kW。

这是大功率充电最大变化,两个技术等级的大功率充电,将使得充电时间比现在最快的60kW直流快充速度缩短一半和六分之一左右。

相对于其他普通直流快充站,液冷系统也是新增的。大功率充电的控制要点之一是充电木仓和线缆的温升。这个大功率充电机用双液冷管,通过循环带走热量,比风冷系统能更有效降温。从监控充电的手机APP上看,温升控制在17摄氏度-20摄氏度之间,并不比普通直流快充温度高。

对于用户关心的充电木仓和线缆部分,内含液冷管并没有增加重量,反而比普通直流快充的充电木仓和线缆更细、更轻便。

另外,这个大功率直流充电机的充电接口、车端接口,也和国标直流快充口不一样。根据标准牵头制定单位——中国电力企业联合会标准化管理中心发布的电动汽车大功率充电技术与标准预研工作组通讯显示。工作组对于大功率快充的接口,存在国标直流充电接口兼容,和新开发大功率充电接口两种技术方案。

电动汽车大功率充电要来了吗

示范站的充电接口

郑隽一介绍,为了大功率等充电技术研发,万帮新能源建立了通过CNAS(中国合格评定国家认可委员会)与DEKRA(德国德凯)双认证的实验室,吸引了大量电气工程、电力电子、自动控股和计算机人才展开研究,特别是与保时捷工程公司,开展了全方位技术合作。

保时捷工程公司是大众集团大功率充电技术的研发公司。保时捷已经发布的Mission E,将支持350 kW快充,在15分钟内充满80%。

郑隽一说,“我们也坚信,大功率充电是改善电动汽车充电体验的必要途径,也是电池技术发展的助推剂。”

大功率标准争取一两年完成

大功率充电的商业化运营,需要国家标准随之出台、规范。刘永东说,“示范站的建成,将为下一步大功率技术的研发、数据的积累、标准的预研,奠定基础为下一步标准的出台,能起到决定性的作用。”

刘永东介绍,电动乘用车的大功率充电标准,将在2019年下半年启动标准立项工作,争取一到两年完成,到后年标准体系才基本建立。

刘永东认为,这一时间节点,与车企推具备大功率充电功能的车型的节点一致,“北汽、一汽的车的规划也是后年以后才会推出来”。

电动汽车大功率充电要来了吗

一汽的大功率充电车

商用车的大功率充电国标则先行一步。刘永东介绍,商用车大功率充电通用标准,已经立项,按计划今年年底送审,完成编制。另外商用车大功率充电连接器的标准,由汽车行业标准委员会牵头制定。

会有哪些场景?

大功率充电会极大地提升充电速度,那是不是多多益善,全面铺开?

刘永东认为,大功率快充可能会有以下几个场景。

首先是长续航里程电动汽车,装载了80度、100度电池,用现有充电方式,需要很长充电时间,可能会采用大功率充电

其次,对于出租车、网约车、公交车,对充电耗费时间特别敏感,可能也会采用大功率充电。

第三,在北上广深大城市,很多电动车主没有停车位,很难有自己的桩,到公共充电站充电体验比较差,等待时间长,充电时间长,可能采用大功率充电。

最后,是在高速公路的充电站。“到了2035年2050年,一到国庆放假,所有电动车都出行。按现有功率不可能接受,只有和加油体验差不多,才能支持电动汽车发展。”

总之,大功率充电“不是普遍意义的应用,而只是一定场景。”

关于大功率充电,业界和普通用户也有疑虑,包括充电安全挑战加大和对动力电池的可能损伤。

刘永东表示,大功率充电的安全问题,和普遍充电是一回事。整个充电策略和过程,都是先电池的BMS发出指令,根据它的需求,充电机只是一个响应。一个重要的课题是温升,在达到较高温度时,必须降功率、降电流。

至于对电池的损伤,大功率充电并不是不是0-100%都是大功率,特斯拉也不是。到了一定比例后,充电就进入涓流模式。在大功率技术应用中,车企和电池企业,会在电池高能量密度跟充电速度做均衡,大功率充电不会对电池带来很明显的损害。

电动汽车大功率充电要来了吗

而从各方信息综合来看,我们可以预期的是,大约两年之后,虽然局限在少数场景,但电动汽车大功率充电就将走进我们的生活。

星星充电的大功率充电站示范项目启动仪式,是由江苏省新能源汽车智慧能源装备创新中心主办的第二届须弥山大会系列活动的第一项。

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