隨著新能源汽車技術的不斷進步，一直困擾著大家的續(xù)航里程焦慮逐漸得到解決，得益于電池密度的升級，目前市面上不少車型的續(xù)航里程都達到了600km以上，可以說一定程度上解決了消費者的里程焦慮。
不過，目前續(xù)航里程的增加主要依靠的是增加電池密度，也就是說在電池包重量不變的情況下，電池的容量會越來越大，從過去最早的30kWh到現(xiàn)在的90kWh，甚至更高。
電池容量的增大，如果在充電功率不變的前提下，也就意味著充電時長的增加。如果說50kWh的電池用1-2小時便能充滿，換成一個90kWh的電池包，往往用時就要超過3個小時。
所以，新的問題產(chǎn)生了，當我們對電動汽車續(xù)航焦慮降低后，充電時長的焦慮又來了。
為了緩解這一現(xiàn)象，特斯拉、蔚來和小鵬等車企都推出了自己的超充系統(tǒng)，并且還在不斷擴大規(guī)模。而8月底廣汽埃安發(fā)布的超級快充技術，包含超級快充電池和A480充電樁，再一次提升了超級快充的熱度，引起廣泛關注。
那么，這個可以讓用戶充電時間大大壓縮的超級快充，是噱頭還是黑科技，真的能解決用戶的充電等待焦慮嗎？
多家車企、動力電池企業(yè)入場超級快充
廣汽埃安發(fā)布的6C超級快充技術，功率輸出不低于480kW技術，又一次引起了行業(yè)對超級快充的熱議。實際上除了廣汽埃安外，幾乎在所有車企規(guī)劃中，都開始布局超級快充車型以及相關技術研發(fā)了。
早在2019年，保時捷推出的Taycan(配置|詢價)就能實現(xiàn)在800V直流充電樁充電的情況下，充電4分鐘，續(xù)航100km，15分鐘充電80%，是當時早期布局超級快充車企的典型代表。
特斯拉的第三代超級充電樁，最大充電功率達到250kW，相比第二代的150kW有非常巨大的提升。使用第三代超級充電樁，Model 3(配置|詢價)長續(xù)航版可以在5分鐘左右補充120km續(xù)航里程，部分車型在峰值功率的狀態(tài)下，15分鐘可獲得約250km續(xù)航里程。
馬斯克曾在推特上透露，未來會對超級充電樁網(wǎng)絡進行升級，將充電功率進一步提升到300kW。從特斯拉對外公布的數(shù)據(jù)顯示，其在國內(nèi)開放使用的超級充電站數(shù)量超過900座，超級充電樁數(shù)量超過7000個樁，特斯拉充電網(wǎng)絡已經(jīng)覆蓋國內(nèi)超過330座城市。
而國內(nèi)的車企也沒有落后，小鵬汽車最近就宣布，在高速上建設了首批11個高速超級充電站，首批上線運營的充電站輸出功率為180kW，能為小鵬車主快速補充續(xù)航里程。
數(shù)據(jù)顯示，目前小鵬汽車已經(jīng)在全國各地上線了298個品牌超級充電站，以及1457個免費充電站，覆蓋主要交通樞紐、商業(yè)中心、旅游景點、高速公路服務區(qū)等場景。
另外，蔚來汽車在全國也已經(jīng)擁有超過200座品牌超級充電站以及350座品牌換電站，是目前造車新勢力中數(shù)量最多且建設速度最快的品牌。
此外，還有吉利、長安、奧迪、大眾、寶馬、PSA和現(xiàn)代等新能源車車企都已對外宣稱入局超級快充，實現(xiàn)幾百千瓦級的超級充電速度。
值得一提的是，動力電池企業(yè)蜂巢能源在今年的上海車展首次對外公布了其全新的快充技術和對應的電芯，可實現(xiàn)充電10分鐘，行駛400km，接近特斯拉V3超充樁的2倍，續(xù)航接近燃油車一箱油的行駛里程，預計在2023年Q2季度實現(xiàn)量產(chǎn)。
據(jù)現(xiàn)場的技術人員介紹，這款超級快充的技術創(chuàng)新主要包括，正負極材料運用了最新技術，并且電解液采用含硫添加劑/鋰鹽添加劑等低阻抗添加劑體系，降低正負極界面成膜阻抗。
寧德時代也沒有落后，提前為超級快充技術布局，推出了自主研發(fā)的快充型電芯，充電速度提升一倍，可實現(xiàn)15分鐘充電80%。
充電樁企業(yè)當然不會錯過這個好機會，星星充電、特來電、智慧充電樹等充電樁企業(yè)也推出了大功率充電樁，不僅達到充電效率提升，而且還降低了電能損耗。
眾多企業(yè)紛紛入場超級快充，也讓它成為香餑餑。
高壓快充車型增多，超級快充迎來發(fā)展新時代
無可厚非，充電時間長痛點的存在，使得超級快充勢必會成為未來新能源汽車研究的重點方向與發(fā)展方向。
中國科學院院士歐陽明高在2021年電動汽車百人會組織的研討會上提到，要解決充電時間長難題，需要更大功率的快充技術，超級快充是大勢所趨，行業(yè)需要推進新能源汽車采用≥800V的更高電壓平臺。
為了更徹底的解決電動汽車充電時間長這一“癥結”，越來越多的企業(yè)建立800V高壓平臺搭配超級快充，從而更好解決這一“頑疾”，同時車企也推出更多應對高壓快充功能的車型。
其中就包括吉利浩瀚架構下首款車型極氪001，采用了800V高壓系統(tǒng)，支持大功率直流快充，從30%到80%的時間，只需要25分鐘；此外還提供極氪專屬的360kW極充樁，實現(xiàn)充電5分鐘，續(xù)航120km。目前，極氪能源品牌“極能”旗下極充站、超充站正式在杭州落成，將于交車后正式開啟運營。
而最近廣汽埃安推出的AION V(配置|詢價) Plus也會搭載超倍速電池技術和配套的A480超級充電樁，相比于傳統(tǒng)電池包300-600V的電壓，搭載在AION V Plus上的電池包電壓可以達到880V，在與配套的A480超級充電樁配合時，最大輸入電壓能達到1000V，最大電流能達到500A，最高充電功率能達到480kW。
嵐圖汽車也發(fā)布了量產(chǎn)的800V高壓超級快充，實現(xiàn)充電10分鐘續(xù)航400km，為解決新能源汽車用戶里程和補能焦慮提供“最優(yōu)解”。
此外，在今年的上海車展，現(xiàn)代基于E-GMP專用平臺打造的IONIQ 5，擁有400V/800V寬電壓超高速充電功能以及3.6kW大功率車載對外供電功能。
除了車企之外，零部件端巨頭企業(yè)也紛紛開始布局。高壓技術已初步完備，相關部件預計將在2021年開始實現(xiàn)行業(yè)量產(chǎn)，如采埃孚表示將于今年在中歐量產(chǎn)800V功率電子，華為、博格華納、匯川技術等陸續(xù)發(fā)布800V電驅動系統(tǒng)；保時捷Taycan已經(jīng)應用了800V PTC；翰昂系統(tǒng)的電動壓縮機可覆蓋到800V電壓。
雖然超級快充尚處于初步發(fā)展階段，仍面臨著諸如零部件替換升級、電源電池安全性難題、瞬間功率造成的電網(wǎng)沖擊、換電與其他充電方式替代等挑戰(zhàn)，但我們?nèi)詿o法阻擋其發(fā)展的步伐，超級快充正迎來發(fā)展新時代。
建設超級充電樁需要解決諸多問題
當電動車的續(xù)航里程飛速提升，電池的能量密度已經(jīng)不再是急需解決的問題，于是提高電池的功率密度就成為當下首要任務，所以我們就看到了當下各種快充、超充技術。
我們從廣汽埃安推出的這套超級快充系統(tǒng)可以看出，其核心是由超倍速電池技術和配套的A480超級充電樁所組成。也就是說，如果想要全面實現(xiàn)超級快充的普及，就需要有配套的電池技術和超級充電樁，二者相輔相成。
事實上，建設超級充電樁并不是一件容易的事，仍然會面臨很多挑戰(zhàn)。
首先是基礎設施方面，我們都知道，目前的快充功率可達到350kW，這對現(xiàn)有電網(wǎng)瞬時負擔很大，可能會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，同時由于基礎設施的設計及鋪設的滯后可能對超快充的推廣帶來一定的影響，特別是一些用電量較大的商場、小區(qū)等。
一般來說，快充采用的是直流充電，基本上都是公共設施，這樣，不同的廠家應采用相同的充電協(xié)議及標準，這樣才能使得公共設施更好的通用，而目前很多企業(yè)的充電協(xié)議都是不統(tǒng)一的。
另外是充電費用和使用率問題，一般情況下，家庭還是大多會選擇慢充，之所以選擇快充是因為家里沒有充電樁，選擇超級快充或許是時間緊急的情況下。
拿特斯拉的超級快充舉例來說，特斯拉V2充電樁20%充到80%基本在半小時以內(nèi)，V3在20分鐘以內(nèi)可以搞定，超級快充雖然充電速度較快，但是費用也會相對較高。
有車主表示，如果不著急選擇晚上在家充，僅3毛多錢一度電，家充一個月電費100元左右，而超充一次就需要將近100元，這顯然是很貴了，并且還有停車費，全算下來成本也是很高的，如果不是有著急的事情，一般不會選擇使用超級快充。
其實以上案例并不少見，我們在充電樁使用率走訪中也發(fā)現(xiàn)，超級充電樁的使用率還是很低的，很多車主表示目前超級充電樁速度很快，但充電費用還是偏貴，平時出行還是以家充為主。
這就導致超級充電樁的利用率大大降低，也會對盈利造成影響，這也是急需要解決的問題，基礎設施的影響。
配套電池技術是實現(xiàn)超級快充的必要條件
超級充電是公共充電樁的發(fā)展趨勢，除了充電樁，也需要動力電池技術的配合，現(xiàn)階段動力電池大多難以承受超大功率充電帶來的損害。
而解決方式主要是負極材料應用添加二次造粒及炭化工序的人造石墨、石墨烯，以提升快充性能，以及對電池包進行加熱避免低溫充電。
在超級快充過程中，隨著電池電壓的升高，對車載的電力電子的功率器件是新的挑戰(zhàn)，技術的限制，只有部分國外的廠商能提供相關的產(chǎn)品，這對專利及整車的成本上均是挑戰(zhàn)。同時，電壓等級的升高對高壓電氣安全也需要進行進一步評估。
另外，快速充電的電流很大，電池及充電系統(tǒng)的發(fā)熱量大，對車輛的熱管理系統(tǒng)是一個很大的挑戰(zhàn)，提高熱管理的效率，探索直接冷卻在車上的使用及非車載冷卻系統(tǒng)等均是可能的挑戰(zhàn)。
對于電池來說，快速充電倍率大，對電池的壽命影響大，探索對電池內(nèi)阻的降低，對正負極材料的進一步優(yōu)化等，是對電池開發(fā)的挑戰(zhàn)。
所以說，要想實現(xiàn)超級快充的快速發(fā)展，配套的電池技術也要跟進。
使用超級快充，很多人都會擔心損壞汽車電池。那么，超級快充到底會不會毀壞電池呢？
其實，在為電動汽車充電時，電動汽車上的電池管理系統(tǒng)BMS會估算動力鋰離子電池組的充電狀態(tài)，并根據(jù)電池組的狀況自動調(diào)整充電電流至確保SOC保持在合理水平。
在此范圍內(nèi)，可以防止由于過度充電或過度放電而損壞電池，因此無需過多擔心快速充電對電池造成的損壞。
簡單來說，快充時電池管理系統(tǒng)BMS通過調(diào)整電池內(nèi)電子的均衡性、電池溫度、充電電壓及電流等方面因素，使電池組不會受到過多的損傷，也就是說在電池組保修周期內(nèi)，純電動車車主可放心使用快充充電。
不過，需要注意的是，快充作為車輛能量補充的一種方式，在一定時間上面能夠解決車輛的充電時間的問題，減少充電的焦慮和續(xù)航里程的焦慮，對于快充而言，長期使用快速充電樁給電動車充電的話，也會在一定程度上減少電池壽命。
因為快充對于電池的質(zhì)量要求很高，而且大電流下的電池的反應條件過于苛刻劇烈，偏離平衡態(tài)較遠，對于電池的壽命有較大的損失，安全系數(shù)會明顯下降，但是隨著電池技術的提升，相信這個問題也會很快得到解決。
總結
快速充電讓人看到解決充電時間問題的曙光，但是其發(fā)展也不是一蹴而就的，基礎設施，電網(wǎng)，電池技術，車載配套電氣設備等都要考慮進去，雖然實施起來并不容易，但對純電動汽車行業(yè)來說也是必須要攻克的難題?？梢灶A見，隨著更具有競爭力快充技術的到來，國內(nèi)電動汽車也將會迎來新一波的爆發(fā)上升。
來源：新浪汽車
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