充電樁快速發(fā)展的進(jìn)一步說(shuō)明

一般充電樁有兩種充電方式，分別是：

恒流充電法

恒流充電法是用調(diào)整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻，以保持充電電流強(qiáng)度不變的充電方法?？刂品椒ê?jiǎn)單，但由于電池的可接受電流能力是隨著充電過(guò)程的進(jìn)行而逐漸下降的。到充電后期，充電電流多用于電解水，產(chǎn)生氣體，使出氣過(guò)甚;因此，常選用階段充電法。

恒壓充電法

充電電源的電壓在全部充電時(shí)間里保持恒定的數(shù)值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。與恒流充電法相比，其充電過(guò)程更接近于最佳充電曲線。用恒定電壓快速充電，由于充電初期蓄電池電動(dòng)勢(shì)較低，充電電流很大。隨著充電的進(jìn)行，電流將逐漸減少；因此，只需簡(jiǎn)易控制系統(tǒng)。

調(diào)查顯示接近94%的電動(dòng)汽車車主單日行駛里程在100km以內(nèi)。按照百公里20kwh耗電量推算，平均每天消耗電量20kwh，使用7kw交流充電樁僅需要3個(gè)小時(shí)即可充滿；而且有41%車主使用小區(qū)私人樁充電。此外有37%車主通過(guò)家里排插拉線充電（俗稱“飛線充電”），遠(yuǎn)高于其他充電方式，表明居住地充電仍是車主首選。

以這樣的趨勢(shì)看，圍繞日常生活和工作場(chǎng)景的交流慢充樁仍然是電動(dòng)汽車最主要的充電方式；而工作、娛樂(lè)和消費(fèi)場(chǎng)所的公共慢充樁，則可以依托生活和工作場(chǎng)景，彌補(bǔ)私人樁不足。

另外，智慧充電系統(tǒng)也將流行。它通過(guò)有序充電和調(diào)整功率實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰充電，可在電力不擴(kuò)容的情況下實(shí)現(xiàn)“一車一樁”的電力配置。智慧充電系統(tǒng)包含三個(gè)部分：

1、按照電動(dòng)汽車“先來(lái)先到”原則制定充電排序計(jì)劃，避免車主同時(shí)充電增加電網(wǎng)負(fù)荷

2、“車-樁-網(wǎng)”互聯(lián)互動(dòng)調(diào)整充電樁輸出功率，避免充電高峰和生活用電高峰疊加

3、充分利用夜間用電波谷充電

不過(guò)采用目前的60kw的直流樁，其動(dòng)力電池充電時(shí)長(zhǎng)仍高達(dá)1.5-10個(gè)小時(shí)，很難滿足應(yīng)急性充電需求，導(dǎo)致電動(dòng)汽車使用便利性遠(yuǎn)不及燃油車。為此，換電、無(wú)線充電和大功率快充技術(shù)需求應(yīng)運(yùn)而生。

換電就是換電站對(duì)電池集中存儲(chǔ)和充電，并且為電動(dòng)汽車更換電池，僅需3-5分鐘即可補(bǔ)給300-500公里續(xù)航里程。目前北汽新能源和蔚來(lái)汽車均已投建換電站。

無(wú)線充電是利用磁場(chǎng)傳遞能量對(duì)電池充電，無(wú)需高壓電線連接，避免安全隱患，實(shí)現(xiàn)停車即充，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)邊開(kāi)邊充。

大功率快充則是采用250kw及以上大功率充電機(jī)對(duì)電池充電，實(shí)現(xiàn)充電10-15分鐘、續(xù)航300公里。如瑞士ABB集團(tuán)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了能在15s內(nèi)完成汽車充電的電動(dòng)巴士技術(shù)，即“閃速充電(FlashCharging)”?！伴W速充電”的充電功率可以達(dá)到400kW。它的設(shè)計(jì)理念是，讓電動(dòng)巴士在一次充電后有足夠動(dòng)力行駛至下一個(gè)充電站，而在線路終點(diǎn)站可允許巴士長(zhǎng)時(shí)間充電，當(dāng)滿電后汽車可行駛更長(zhǎng)距離。

這三種技術(shù)路徑各有優(yōu)劣，不過(guò)從行業(yè)巨頭動(dòng)態(tài)、技術(shù)可行性和配套標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，大功率充電技術(shù)是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。不過(guò)現(xiàn)階段大功率充電技術(shù)仍然面臨技術(shù)瓶頸和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問(wèn)題。技術(shù)方面，大功率充電引起電網(wǎng)波動(dòng)，由此對(duì)充電設(shè)備可靠性提出更高要求；目前乘用車電池最大倍率僅0.5C、1.5C，難以承受大功率充電；350kw充電樁僅模塊散熱就達(dá)17.5kw，散熱和冷卻技術(shù)要求高；大電流、高電壓增加電纜載流量和橫截面體積，電纜重量影響用戶體驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一方面，2015年版充電樁國(guó)標(biāo)中的直流充電樁額定電壓僅有80A/125A/200A/250A四種口徑，而大功率充電樁電流高達(dá)350-500A，且大電壓、大電流對(duì)設(shè)備絕緣、冷卻以及充電接口標(biāo)準(zhǔn)等帶來(lái)了一系列變化，大功率充電技術(shù)國(guó)標(biāo)亟待制定。

目前，整車企業(yè)和充電運(yùn)營(yíng)商巨頭積極布局大功率充電技術(shù)，我國(guó)大功率充電國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定工作即將啟動(dòng)。目前很多跨國(guó)車企都已經(jīng)著手規(guī)劃建設(shè)超級(jí)充電基礎(chǔ)設(shè)施，而且提出的是350kW、1000V/350A的大功率充電。戴姆勒、大眾、福特、寶馬等汽車產(chǎn)業(yè)巨頭組建的歐洲快速充電聯(lián)盟Ionity的首個(gè)超快速充電站也已啟用，該充電樁通過(guò)聯(lián)合充電系統(tǒng)進(jìn)行充電，充電功率高達(dá)350KW，能有效節(jié)約充電時(shí)間。

日本CHAdeMO協(xié)會(huì)也正在推進(jìn)大功率充電技術(shù)的研發(fā)。CHAdeMO則表示，在2020年時(shí)，不會(huì)直接建設(shè)350kW的大功率充電設(shè)施，但是會(huì)積極的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證350kW的大功率充電技術(shù)。

從國(guó)內(nèi)來(lái)看，包括國(guó)網(wǎng)、星星充電和特來(lái)電在內(nèi)的充電樁巨頭和小鵬汽車等新造車勢(shì)力正在發(fā)力大功率充電技術(shù)，其中小鵬汽車120kw充電樁已投入運(yùn)營(yíng)。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，電池的充電倍率特性、電池容量、續(xù)駛里程會(huì)逐漸增加，因此大功率充電也將快速發(fā)展。