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应慎重发展大功率充电设施
2017年07月12日 03:08 中国汽车报 王凌方

 

  近两年,大功率充电站成为充电领域的热门话题。去年12月26日,特斯拉CEO埃隆·马斯克宣布全面升级特斯拉的超级充电桩,将充电功率从120kW提升至350kW,即10分钟内充满300km续驶里程的电量。与此同时,美国一家名为EVgo的充电运营商也宣布,其打造的世界上第一座350kW的超级充电站已经动工。

  欧洲在大功率充电站建设方面同样不甘落后。去年宝马、戴姆勒和奥迪等5家车企共同宣布,将打造一个350kW的快速充电网络。根据欧美等国的电动汽车技术路线,预计到2020年左右,电池容量将达到100kWh,续驶里程将达到500km,充电时间在15分钟左右,充电功率要达到350~500kW。

  眼见着发达国家在大功率充电站领域频频发力,国内运营商也跃跃欲试,以星星充电为代表的运营商已经开始布局。

  的确,大功率充电的应用能够大幅度提高充电效率,提升充电桩的利用率,并可以适当降低车桩比。但同时,对技术要求、安全性等方面也提出了新的挑战。例如,大功率充电对充电设备的散热提出了更高要求。以350kW直流充电桩为例,假设其充电效率达到95%,仅模块散热就达到17.5kW。如何解决相应的散热和冷却技术是重要环节,还需进一步摸索。

  车辆能否承受大功率充电也是个问题。特斯拉的车辆大约能承受的最大功率为1.5C(C为充电倍率),而国内纯电动乘用车充电倍率一般都在0.5C、1C左右,难以承受更大的功率。可以说,当前的电池技术制约了大功率充电的应用。

  大功率充电站的实用性也存在问题。大功率充电意味着大电流、高电压,这势必会增加电缆的载流量和横截面积。通过继续增加横截面积来增加电缆载流量不太现实,现有直流充电缆的重量已严重影响了用户体验,尤其在严寒地区,加大线缆截面会降低电缆的柔韧性,影响电缆寿命。一根250A、7米长的充电枪重达60斤,而一桶18L的桶装水重量才36斤,充电的便捷性受到了极大限制。

  除此之外,目前我国的标准尚不能够满足大功率充电的需求。大功率充电的电流一般会达到350~500A、充电电压达到1000V,其绝缘、温升要求将对充电连接器、充电电缆以及充电设备带来一系列的变化,充电控制策略也会发生变化。如此,现有的充电接口标准及通信协议、充电通用要求、充电设备标准以及充电电缆标准都将作相应调整。“兵马未动,粮草先行”,只有对现有的标准进行全面修订才能更好地适应新的技术要求。

  除了技术层面的要求,大功率充电桩的布局对运营商的资金也提出了很高要求。目前,一根120kW的直流桩市场价高达10万元,若是350kW充电桩价格更昂贵。而且大功率充电桩的电量损耗巨大,一根120kW的充电桩在待机状态,一小时会损耗100W的电量。

  大功率充电虽然有其优势,但在现阶段,受各种条件制约不宜大干快上。在笔者看来,当前大功率充电站更适合在高速公路上建设。因为充电桩的功率提升后,其自身体积也需要增大,而且还要提高变压器的容量,所占面积将继续增加,在寸土寸金的市中心很难找到合适的位置,空旷的高速公路充电站成为其较合适的发展方向。

  编辑:李卿

责任编辑:赵方婷
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