來源:廣州日報 時間:2025-03-24 17:11
汽車市場的智能化“下半場”已經開始,但電動化的“上半場”卻遠未結束。800V~1000V的高壓超充技術正掀起新一輪“補能變局”。隨著本周比亞迪發(fā)布了“全球首個量產乘用車全域千伏高壓架構”,超充的性能極限再度被突破。不過,這場“補能變局”是否真的能夠進一步消除消費者的充電焦慮?又為充電基礎設施、儲能等關聯(lián)領域帶來哪些挑戰(zhàn)和機會?
“千伏閃充”是否真可行?
焦點1:
千伏高壓下,電池還可靠嗎?
比亞迪在發(fā)布“全域千伏高壓架構”的同時,推出了配套的“閃充電池”。據介紹,這款“閃充電池”做到了全球量產最大充電電流1000A,以及全球量產最大充電功率1兆瓦(1000kW),使電池的充電倍率達到了全球量產最高:10C。
充電倍率(單位:C)是衡量電池充放電速度的核心指標,10C意味著電流強度達到電池容量的10倍,理論充電時間僅需6分鐘。目前較先進的新能源車電池已經能達到6C。不過,如果充電倍率拉到10C的驚人水平,這樣的電池還耐久可靠嗎?
真鋰研究首席分析師墨柯表示,各種高壓充電架構的成熟度還需要觀察,高壓快充會導致電池內部溫度迅速升高,這不僅加速材料老化,還可能加大熱失控風險。
不過,汽車業(yè)界已在著手解決這個問題。比亞迪的解決方案是“智能溫控系統(tǒng)”:比亞迪“閃充電池”首創(chuàng)外部雙電子流通道,產熱大幅降低50%;同時通過冷媒直冷直熱技術以及立體流道復合溫控系統(tǒng),大幅提升散熱能力和換熱面積,達到產熱低、散熱快的效果。
“在高壓快充高功率的輸出下,電池當然會承受更大的壓力,但如果能將電池的可循環(huán)次數提升到2000次左右,那基本就相當于給電池約10年使用壽命了,屆時消費者可以考慮直接換車了。”一位新能源車業(yè)內人士認為。
值得注意的是,固態(tài)電池仍被認為是解決新能源車里程焦慮的“終極方案”,各方也都在“暗暗發(fā)力”。以廣汽集團為例,其全固態(tài)動力電池研發(fā)去年已經取得量產關鍵技術突破,實現了能量密度、安全性和制造技術的大幅度提升。按計劃,廣汽全固態(tài)電池技術將在2026年裝車搭載。另外,廣汽埃安也正在推進人工智能開發(fā)平臺,加速全固態(tài)電池技術開發(fā)進度。
焦點2:
超充樁何時可普及?
加油和充電要實現真正的“同速”,除了要有高壓架構和閃充電池,更關鍵的因素是要有足夠多能支撐超充和閃充的充電樁配套。
中國充電聯(lián)盟預計,2025年新增公共充電樁103.8萬臺,其中公共直流充電樁52.2萬臺。到2025年底,公共充電樁保有量將達到461.7萬臺。但問題是,這數百萬的充電樁只有大約一半是快充樁。
成本是限制超充樁發(fā)展的主要原因之一。移動充電樁廠商易加能數字科技有限公司運營總監(jiān)陳曉峰告訴記者,目前一臺超充樁市場價在30萬至40萬元左右,一根普通的慢充樁成本僅需幾萬元。
“將加油站加建、改建成充電站”是另一項可能的解決方案。截至目前,中石化在全國累計建成充電站已超8600座。浙江大學能源工程學院教授、能源與動力國家級實驗教學中心副主任熊樹生對“加油站原地進化”的前景表示樂觀:“加油站具備完善的基礎設施,這為其改造成油電一體站提供了有利條件,并避免重復建設。在技術層面,實現充電樁與加油設備的兼容共存也是可能的。”
焦點3:
電網系統(tǒng)是否“頂得住”?
在“超充”“閃充”等技術的加持下,充電速度是上去了,但電網系統(tǒng)是否會承受更大的壓力呢?
參照比亞迪發(fā)布的數據,其自研的兆瓦閃充終端系統(tǒng)最大輸出能力可以達到1360kW。而中國普通住宅每戶設計負荷通常為4—12kW,一個300戶小區(qū)總負荷也僅在3000kW左右,若要安裝一根此閃充樁,峰值負荷可能增加1000kW左右,現有的電網設施未必能大規(guī)模支撐此樁的集中使用。“不僅是成本問題,還是安全問題,若要鋪設此閃充樁,需要對電網進行大范圍的改造。”三電研究人員彭鵬預計,就目前多家車企推出的高壓充電的功率要求,電網整體改造與適配的時間可能需要5年時間甚至更長。
廈門大學管理學院中國能源政策研究院副教授吳微認為,新能源汽車充電的主要矛盾在于部分地區(qū)充電高峰與電網負荷高峰重合,加大電網負荷壓力。“緩解這一沖擊,需要通過合理的價格機制與智能的充電控制系統(tǒng),引導新能源汽車有序充電。此外,在技術成熟時,可以采取V2G等車網互動模式,增強系統(tǒng)靈活性。”熊樹生也建議,電網可以利用車—樁—云協(xié)同調度技術,通過AI算法預測用戶需求,靈活動態(tài)調整充電樁輸出功率,降低高壓快充大功率輸出對電網構成的負擔。
超充和換電的選擇,還是一個問題嗎?
在超充技術快速提升的背景下,不少人提出:既然充電越來越快速便捷,換電還有存在的必要嗎?
蔚來CEO李斌仍是換電路線的支持者,甚至在蔚來900V高壓平臺發(fā)布時,李斌也還強調:“蔚來的高壓快充很快,但也趕不上蔚來換電的補能效率。”
更多業(yè)內人士認為,新能源車的充能短期內將是“超充主攻城市補能,換電服務特定場景”的狀況;持續(xù)突破快充、超充的上限,仍是主流路線之一。彭鵬表示,從用戶的角度來說,使用傳統(tǒng)充電樁充電無需改變用戶習慣,也兼容現有充電網絡,因此“閃充”的大規(guī)模普及是可以期待的。
而在眼下,換電仍然是解決新能源車燃眉之急的較優(yōu)解。近日,寧德時代與蔚來簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,深化換電網絡共享,推動換電服務的普及與升級。“換電仍可以形成規(guī)模效應,過往換電標準不統(tǒng)一和網絡覆蓋不足的問題有望解決。”彭鵬表示。寧德時代董事長曾毓群預測,到2030年,在電車補能模式上,換電、家充、公共充電樁將三分天下。
熊樹生表示,從用戶角度看,比較理想的狀況是充電與換電錯位共存。“在乘用車市場,現有的基礎設施完全支持充電與換電技術共存;而在商用車領域,由于商用車不能承受長時間閑置充電,傳統(tǒng)的充電方法會影響其運營效率,推廣換電技術更有優(yōu)勢,可以提高車輛的運營效率和經濟性。”
展望
充能技術變革
將帶來新商機
充能技術的變革正在“倒逼”業(yè)界加快實現車網互動,而良好的車網互動反過來將創(chuàng)造新的商機。
早在2023年12月,國家發(fā)改委等部門就發(fā)布了《新能源汽車與電網融合互動的實施意見》,目標是到2025年初步建成車網互動技術標準體系,并全面實施充電峰谷電價機制;到2030年實現車網互動規(guī)模化應用,新能源汽車成為電化學儲能體系的重要組成部分。《廣州市面向2035年電力供應保障規(guī)劃》指出,到2035年,接入新型電力負荷管理系統(tǒng)的負荷控制能力達860萬千瓦,明確要求建立“規(guī)模化車網互動”。
將來,這種“雙向互動”還將衍生新的商業(yè)模式。例如,新能源汽車通過與電網的互動,轉變?yōu)殡娋W中的靈活儲能單元和可調負荷。在用電低谷期充電,在用電高峰期向電網放電的能力——簡而言之,新能源車可以成為“移動充電寶”,還可能產生新的商業(yè)模式。熊樹生展望:“車主可通過參與電力市場交易,利用自己的車輛進行能量買賣。此外,車輛在不駕駛時可以作為移動儲能單元,參與電力調節(jié)、需求響應等服務。充換電站也不再僅是充電設施,也可成為電力市場的參與者。”
碳化硅芯片有望受益
此外,高壓超充技術的飛速突破,將對產業(yè)鏈上下游帶來利好。
碳化硅芯片可能是其中受益最大的,無論是超充還是車上的主驅動部件,要匹配800V到1000V的高電壓,就必須用到碳化硅。廣東芯聚能半導體有限公司總裁周曉陽告訴記者,碳化硅具有效率高、耐高溫、體積小等天然優(yōu)勢,雖然相對昂貴,但近幾年隨著技術發(fā)展也已經明顯降價,“我相信,碳化硅(SiC)將會逐漸取代硅(Si)基IGBT成為市場主流。”(鐘達文 夏銘)
責任編輯:王萍