新能源汽车市场化痛点依然存在,直流快充桩可以满足快速补充能量的需求。新能源汽车的普及受到续航、充电焦虑等核心痛点的制约。针对上述问题,各大厂商都在持续开发电池技术,并通过安装额外的电池来应对市场焦虑。但由于动力电池性能短期内难以实现实质性技术突破,因此很难快速实现单次充电续航里程的大幅提升。虽然安装额外的电池可以在短期内解决一些消费者的里程焦虑问题,但其副作用是充电时间增加。充电时间与电池容量和充电功率有关。电池容量越大,续航里程越高,在不增加充电功率的情况下,需要的充电时间也就越长。与交流桩相比,直流快充桩可以更快地为电池充电,从而减少充电时间,提高充电效率,满足车主快速补充能量的需求。
随着直流快充站取代交流慢充站的趋势,OBC已成为车企主流。目前,电动汽车充电有两种方式:一是通过“快充”口,利用直流桩直接给动力电池充电;二是通过“快充”口,利用直流电桩直接给动力电池充电。另一种是通过交流充电端口,即“慢充”端口,需要车辆内部OBC进行变压、整流后输出,为电动汽车充电。但随着直流快充桩逐渐取代交流慢充桩,一些车企逐渐尝试取消交流充电口。比如蔚来ET7就取消了交流充电口,只留下一个直流充电口,直接放弃了OBC。消除OBC可以减轻车辆重量并降低电动汽车的成本。取消交流充电口的趋势不仅会减轻车辆重量,还可以减少车辆测试环节、测试周期、车型开发投资等隐性成本,从而可以进一步降低电动汽车的售价。此外,由于OBC的维护价格明显高于外置直流充电桩,取消OBC无形中会降低消费者后续的用车成本。
目前大功率快充技术有两条路径:大电流快充和高压快充。针对充电基础设施不完善、充电速度慢等问题,行业主流技术方案是大功率直流快充。目前,车辆和桩都已实现规模化,可用的直流快充模式功率一般为60-120KW。进一步缩短充电时间,未来有两个发展方向。一种是大电流直流快充,另一种是高压直流快充。其原理是通过增大电流或增大电压来进一步增大充电功率。
大电流快充技术的难点在于其散热要求高。特斯拉是大电流直流快充解决方案的代表公司。由于前期高压供应链不成熟,特斯拉选择保持整车电压平台不变,采用大电流直流实现快充。特斯拉的V3增压器最大输出电流接近520A,最大充电功率为250kW。但大电流快充技术的缺点是只能在10-30% SOC条件下实现最大功率充电。在30-90% SOC充电时,与特斯拉V2充电桩(最大输出电流330A,最大功率150kW)相比,优势并不明显。此外,大电流技术还无法满足4C充电的需求。要实现4C充电,仍然需要采用高压架构。由于该产品在大电流充电时会产生大量热量,出于电池安全考虑,其内部设计和工艺要求极高的散热,这也会导致不可避免的成本增加。
苏西
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发布时间:2023年11月29日