高壓快充，純電動汽車的“新軍備競賽”

呂江濤

在剛剛過去的國慶假期，很多選擇自駕出行的車主都遇到了高速公路長時間、大范圍擁堵的煩惱。而新能源汽車車主們的煩惱尤甚，除了堵車外，還要面臨在服務區充電時長時間排隊的尷尬，甚至出現“充電1小時，排隊4小時”的情況。

事實上，目前，以“新標歐洲循環標準”測試（NEDC），國內主流純電動汽車續航里程都已經達到600公里，與燃油車一箱油的續航里程基本相當。而車主們的“里程焦慮”則主要來自由充電樁緊張和充電時間長造成的“充電焦慮”。

中國科學院院士歐陽明高認為，要解決充電時間長的難題，需要更大功率的快充技術，超級快充是大勢所趨，行業需要推進新能源汽車采用≥800V的更高電壓平臺。而車企們的行動更是迅速，今年以來已經有很多車企發布了800V高壓快充的方案，充電5分鐘就可以增加200公里的續航，一場車企間的“新軍備競賽”正在超級快充這一賽道上悄然展開。

800V高壓平臺成主攻方向

通常來講，影響電池充電功率的因素主要有兩條，分別是電壓和電流。即充電功率=電壓×電流，電壓越高或者電流越大，功率就越高，高電壓和大電流成為提高充電功率的兩大技術路線。

然而，大電流直流充電具有比較明顯的缺點，僅可在電池剩余電量在10%～30%的條件下才能實現最大功率充電，線纜粗細也限制了大電流模式的上限，而且低壓帶來的電流過大、電阻散熱問題也必然會相應地增加整車成本，降低產品競爭力。因此，市場上多數車企都選擇了基于高壓電氣架構，來實現大功率充電。

9月26日，在2021東風汽車品牌秋季發布會上，東風汽車集團旗下的嵐圖汽車就發布了其自研的800V高電壓平臺及超級快充技術，同時宣布該技術已進入整車測試階段，其有望成為最早量產800V高壓超級快充技術的中國高端電動品牌。

嵐圖汽車相關負責人對《中國經濟周刊》記者表示，最新800V高壓超級快充技術是一套系統架構，包括超級快充系統和電池及電驅總成，支持無線充電。能夠實現充電10分鐘，續航400公里。而對于消費者最關心的安全問題，嵐圖汽車方面稱，800V高壓系統相比不穩定的串并聯方案，整體更加可靠，在進行超級快充時不會帶來電池過熱、不穩定等安全隱患。

在嵐圖汽車之前，廣汽埃安在8月30日舉行線上發布會，正式對外發布了能夠實現“充電5分鐘，續航200公里”的超倍速電池技術和全球充電功率最高的A480超充樁，其研發的高壓平臺最高工作電壓可達880V，最大充電功率達到了480kW。在當天舉行的“全球最快充電速度世界紀錄挑戰”全網直播中，來自SPEED++車隊成功實現了“充電5分鐘，行駛207公里”的成績，并獲得了世界紀錄認證機構（WRCA）的權威認證。

據《中國經濟周刊》記者統計，今年以來，除了嵐圖汽車和廣汽埃安外，吉利汽車旗下的極氪、北汽旗下的極狐汽車、長安汽車和新能源汽車龍頭比亞迪也都發布過類似的技術。

而除了車企以外，充電樁企業、上游的電池企業和華為這樣的科技巨頭也都在研發高壓充電技術。

華為數字能源產品線智能電動領域副總裁彭鵬在近期舉辦的一個行業論壇上就指出，整車選擇高壓架構是實現超級快充的必經之路，800V左右的高壓在當前可支撐實現2C快充。對于一輛搭載100kWh電量的電動汽車而言，在當前400V電壓平臺、250A電流下，需要30分鐘才能充電30%～80%，而如果電壓提升到800V左右，15分鐘就可實現，達到4C的效率，基本上能滿足現階段消費者的快充需求。未來，隨著電流提升到500A，800V高壓車型可輕松實現7.5分鐘充電30%～80%，真正達到像加油一樣的充電體驗。

充電設施也需要同步升級

所謂“好馬配好鞍”，高壓充電技術還需要匹配相應的超充樁。在今年實現“充電5分鐘，行駛207公里”這一純電動車充電速度最快世界紀錄的廣汽埃安就是使用其專用的A480超充樁，而早在2019年就推出800V直流充電樁充電的保時捷Taycan，也需要在其專用充電樁上才能完成“充電4分鐘，續航100公里，15分鐘充電80%”。

然而，能夠滿足超級快充條件的充電樁卻少得可憐。即使是在此賽道布局最早的特斯拉，截至今年8月末在全國范圍內建設的超級快充充電站也才不過920座，超級快充樁數量僅為7100多個，還遠遠不能滿足需求。而且特斯拉V3超充的充電倍率最高也只能達到1.5C，與800V高壓快充技術6C的理想充電倍率還有著不小的差距。

而目前我國電動汽車的充電標準還在采用2015年的《電動汽車傳導充電系統國家標準》，主流快充模式主要基于400V電壓平臺。

為滿足自家品牌汽車的充電需求，很多車企都選擇了自建充電站，無論是寶馬、奧迪等豪華品牌，還是大眾等合資品牌，抑或是蔚來、小鵬、威馬等國產造車新勢力，在此領域都已經展開了自己的布局，其中不乏支持高壓快充的充電樁。

對此，中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟信息部主任仝宗旗認為，從2018年起就有不少企業布局超高壓充電樁業務，目前從終端來看，技術上不存在太大的問題，關鍵在于如何與車端匹配，做好安全性的保障。而且直流充電必須考慮到電網的配合，對電網負荷可能造成較大壓力。

據《中國經濟周刊》記者了解，很多車企單獨建設的超級快充樁都是不會開放給其他品牌汽車使用的。而如果各個車企之間的高壓快充樁不能通用，即使車輛配備了800V快充技術，也仍然可能面臨“車等樁”的局面。

好消息是，國家電網作為快充樁運營龍頭已經有所行動。國家電網是國內最大的充電樁公開招標企業，其招標需求對行業具有風向標意義。近年來，國家電網招標的大功率充電樁數量呈現明顯上升趨勢。從電壓上看，目前國家電網招標充電樁的充電模塊已可兼容?DC200V～750V，未來將主要開發750V，并提前研發950V的充電模塊。

此外，國家電網有限公司與日本CHAdeMO協議會（日本電動汽車快速充電器協會）分別發布的《電動汽車ChaoJi傳導充電技術白皮書》和?CHAdeMO3.0?標準，標志著超級充電技術已經邁入標準制定與產業應用新階段。兼容國內GB/T標準的版本有望于2021年發布。在新標準下，直流充電樁的最大電流可達600A，最高電壓達1500V，乘用車的充電功率提升到400kW，商用車的充電功率更是能增加到900kW，充電時間可以大幅縮短到10分鐘以內。

（本文刊發于《中國經濟周刊》2021年第19期）