在新能源汽車領(lǐng)域,關(guān)于超充、快充技術(shù)是否能取代換電模式,乃至能否實現(xiàn)與燃油車加油速度并駕齊驅(qū)的討論日益熱烈。當(dāng)蔚來汽車引領(lǐng)的“換電聯(lián)盟”不斷擴(kuò)張其版圖,動力電池巨頭寧德時代亦涉足換電領(lǐng)域之時,網(wǎng)絡(luò)上突然涌現(xiàn)出一系列宣揚(yáng)“油電同速時代已至”的文章和視頻。這些聲音似乎預(yù)示,超充、快充技術(shù)已取得了革命性的突破,使充電時間與加油時間不相上下,5C乃至6C的充電速率已然司空見慣,而更高倍率的“雙位數(shù)C值”更是成為了焦點所在。

然而,事實真的如此樂觀嗎?對此,我持保留意見,認(rèn)為“油電同速”的能源補(bǔ)給效率僅是夸大其詞的產(chǎn)物。須知,即便是換電模式,其操作時間也較燃油車加油略遜一籌。我作為一位理性的觀察者,既無意成為蔚來汽車的忠實擁躉,短期內(nèi)亦不打算嘗試其他換電型純電動汽車。因此,我可以不帶偏見地探討這一技術(shù)議題,先從“峰值功率”的概念談起。
不論是5C還是10C,它們所代表的皆是電池的峰值充電速率。假設(shè)一輛電動汽車的動力電池組容量為50kWh,那么1C充電即意味著需一小時方能將電池組充滿;而5C充電則理論上僅需五分之一小時,即大約12分鐘;10C充電更是只需十分之一小時,即短短6分鐘即可完成充電。乍看之下,六分鐘便能恢復(fù)滿電狀態(tài),即便仍稍遜于加油速度,但至少已與換電所需時間不相上下。
然而,這一結(jié)論是基于“峰值功率”的理想狀態(tài)得出的,實際充電過程中,電池很難持續(xù)以峰值功率進(jìn)行充電。在“幾C”這一概念尚未普及之前,車企們常以“20分鐘”或“30分鐘”作為充電時間的衡量標(biāo)準(zhǔn),但這些數(shù)據(jù)均有其特定的適用范圍,例如SOC(State of Charge,即電池剩余電量百分比)20%~80%或SOC 10%~80%。
SOC可直觀理解為電池組的剩余容量。在峰值充電階段,電池電量通常從10%或20%充至80%。當(dāng)SOC低于10%或高于80%~90%時,充電功率將遠(yuǎn)低于峰值。因此,整個充電過程中的“充電功率曲線”呈現(xiàn)波動狀態(tài)。即便在20%~80%或其他范圍內(nèi),充電功率也并非恒定的5C、6C或10C,而是有所起伏。
故而,充電時間絕非簡單的“全程幾C”所能概括,必須計入低電量和高電量階段所需的額外時間。對于充電倍率低于5C的車輛,實際充電時間往往仍需一小時左右;即便是達(dá)到雙位數(shù)倍率標(biāo)準(zhǔn)的車輛,若想快速充滿,恐怕也需半小時有余。
此外,充電樁的限制亦不容忽視。即便車輛所搭載的動力電池組支持高達(dá)20C的充電速率,又何處尋覓相匹配的充電樁呢?高倍率充電需要更大的電流,這對充電樁的散熱系統(tǒng)、電纜及相關(guān)設(shè)備提出了更高要求。然而,市面上的第三方直流快充樁(快充樁)往往功率有限,難以提供如此巨大的電流,實際充電功率能達(dá)到一百多千瓦已屬難得。
這好比燃油車的加油口尺寸龐大,但加油機(jī)的流量固定,加油槍口徑亦有限。加油口再大也無濟(jì)于事,除非加油機(jī)進(jìn)行升級。因此,即便支持20C充電的電動汽車問世,若無相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施支撐,亦難以發(fā)揮其性能。除非車企自建充電站,但充電站的建設(shè)絕非一蹴而就。全國加油站數(shù)量約12萬座,要滿足現(xiàn)有電動汽車的充電需求,所需充電站的數(shù)量無疑是個龐大的數(shù)字。
回望換電模式,不禁讓人產(chǎn)生別樣的思考。換電站的建設(shè)成本高昂,曾令眾多人士(包括業(yè)內(nèi)人士及我本人)對其持悲觀態(tài)度。可以說,單憑一家車企之力難以完成這一艱巨任務(wù)。但如今形勢已變,蔚來等新勢力車企、一汽、廣汽、長安、奇瑞、江淮等“國家隊”成員,以及吉利等民營巨頭紛紛加入;再加上綜合石化、國電、南方電網(wǎng)等能源企業(yè),以及新近入局的寧德時代等,眾人拾柴火焰高,換電模式的未來似乎不再遙不可及。
事實上,電動汽車的能源補(bǔ)給戰(zhàn)略本就多元化,換電模式亦是其中的重要組成部分。因此,在相當(dāng)長的一段時間內(nèi),充電與換電兩種模式將并行不悖,未來才有可能實現(xiàn)換電站對快充站的替代。
至于家用電動汽車,其主要的充電方式仍將以交流充電樁、固定車位的慢充為主。在部分公共停車場內(nèi),亦將配置一定比例的慢充樁。讓我們拭目以待,未來的充電布局或?qū)⒊尸F(xiàn)如此格局。
