特斯拉近日发布了第三代快充,峰值功率250kW令人羡慕:理想状态下,特斯拉的Model3可以充电5分钟,跑120公里。
不是只有特斯拉在做超快充。3月29日上午,在四川成都,由星星充电研制的新一代大功率充电厂示范项目即将启动(上图)。现场演示中,仅用21分钟,汽车就充了近40度电。
这还不是这一示范站最高水平,其充电机设计充电能力是500kW。假如奔驰的E领到这儿来充,还将实现350kW的功率。
这么,中国电动车辆车辆大功率充电研制应用到哪一步了?这些超快充哪些时侯能商用?会有多大规模应用?
峰值功率195kW
在启动典礼上,示范站以一汽集团的大功率充电试验电动车辆来做演示。
充电启动后,功率迅速爬升,两分钟后,充电功率最高,达到196kW。接出来在电瓶电量0-80%区间时,充电功率保持在150kW左右;到了80%之后降到50kW的功率。
星星充电大功率示范站示范充电数据
充电时长
已充电量
04:18
9.79度
08:33
19.12度
09:56
22.63度
21:33
38.53度
最后一次的数据显示,约21分钟充了38.53度电,若果按百公里15度电估算,能跑近250公里。
液冷电缆更轻便
万帮新能源投资集团有限公司总工裁、国创新能源车辆能源与信息创新中心有限公司监事长郑隽一,作为示范站参建方代表,介绍了示范站的细节。
星星充电这一大功率充电厂,主要有三部份组成。不仅和车联接的500kW大功率充电机,在接电端还有8组超过60kW的模块,另外还有一个液冷系统。
500kW液冷大功率充电机
充电机设计功率其实高达500kW,但实际充电中还要和车端匹配。一汽这款车型能承受的就是150kW左右的功率。150kW听起来不像一些美国车企动辄250kW、350kW般大功率。
但中国电力企业联合会标准化管理中心副院长刘永东介绍,国外外对于大功率的划分都不确定。以功率论也不合理,由于电压大小才是决定充电速率的关键。目前可以确定的是,大功率充电要小于2015版直流快充国标的要求。
依据《电动车辆传导充电用联接装置第3部份:直流充电插口》(GB/.3-2015),额定电压不能超过250A。而这一示范站的充电插口电压可以承受500A的电压,实际测试当中已然达到了350A左右。
依据电动车辆大功率充电技术与标准核高基工作组研究,乘用车大功率充电主要技术指标初步明晰,充电电流1000V,在不带冷却工况下充电电压:120A,充电功率≥120kW;带冷却工况下充电电压:400-500A,充电功率≥350kW。
这是大功率充电最大变化,两个技术等级的大功率充电,将促使充电时间比现今最快的60kW直流快充速率减短一半和六分之一左右。
相对于其他普通直流快充站,液冷系统也是新增的。大功率充电的控制要点之一是充电枪和电缆的温升。这个大功率充电机用双液冷管,通过循环带走热量,比水冷系统能更有效降温。从监控充电的手机APP上看,温升控制在17摄氏度-20摄氏度之间,并不比普通直流快充湿度高。
对于用户关心的充电枪和电缆部份,内含液冷管并没有降低重量,反倒比普通直流快充的充电枪和电缆更细、更轻便。
另外,这个大功率直流充电机的充电插口、车端插口,也和国标直流快充口不一样。按照标准牵头制订单位——中国电力企业联合会标准化管理中心发布的电动车辆大功率充电技术与标准核高基工作组通信显示。工作组对于大功率快充的插口,存在国标直流充电插口兼容,和新开发大功率充电插口两种技术方案。
示范站的充电插口
郑隽一介绍,为了大功率等充电技术研制,万帮新能源构建了通过CNAS(中国合格评定国家认可委员会)与DEKRA(美国德凯)双认证的实验室,吸引了大量电气工程、电力电子、自动控股和计算机人才展开研究,非常是与法拉利工程公司,举办了全方位技术合作。
法拉利工程公司是大众集团大功率充电技术的研制公司。法拉利早已发布的E,将支持350kW快充,在15分钟内饱含80%。
郑隽一说,“我们也深信,大功率充电是改善电动车辆充电体验的必要途径,也是电瓶技术发展的推动剂。”
大功率标准争取一三年完成
大功率充电的商业化营运,须要国家标准急剧颁布、规范。刘永东说,“示范站的建成,将为下一步大功率技术的研制、数据的积累、标准的核高基,奠定基础为下一步标准的颁布,能起到决定性的作用。”
刘永东介绍,电动乘用车的大功率充电标准,将在2019年下半年启动标准立项工作,争取一到三年完成,到后年标准体系才基本构建。
刘永东觉得,这一时间节点,与车企推具备大功率充电功能的车型的节点一致,“北汽、一汽的车的规划也是后年之后才能推出来”。
一汽的大功率充电车
商用车的大功率充电国标则先行一步。刘永东介绍,商用车大功率充电通用标准,早已立项,按计划明年年末报批纯电汽车充电功率,完成编制。另外商用车大功率充电联接器的标准,由车辆行业标准委员会牵头拟定。
会有什么场景?
大功率充电会极大地提高充电速率纯电汽车充电功率,那是不是多多益善,全面铺开?
刘永东觉得,大功率快充可能会有以下几个场景。
首先是长续航里程电动车辆,装载了80度、100度电瓶,用现有充电方法,须要很长充电时间,可能会采用大功率充电。
其次,对于转租车、网约车、公交车,对充电花费时间非常敏感,可能也会采用大功率充电。
第三,在北上广深大城市,好多电动车主没有停车位,很难有自己的桩,到公共充电厂充电体验比较差,等待时间长,充电时间长,可能采用大功率充电。
最后,是在高速道路的充电厂。“到了2035年2050年,一到五一休假,所有电动车都出游。按现有功率不可能接受,只有和加油体验差不多,能够支持电动车辆发展。”
其实,大功率充电“不是普遍意义的应用,而只是一定场景。”
关于大功率充电,业界和普通用户也有隐忧,包括充电安全挑战加强和对动力电瓶的可能损伤。
刘永东表示,大功率充电的安全标准,和普通充电是一回事。整个充电策略和过程,都是先电瓶的BMS发出指令,依据它的需求,充电机只是一个响应。一个重要的课题是温升,配冷却系统,在达到较高湿度时,还必须降功率、降电压。
至于对电瓶的损伤,大功率充电并不是不是0-100%都是大功率,特斯拉也不是。到了一定比列后,充电就步入涓流模式。在大功率技术应用中,车企和电瓶企业,会在电瓶高能量密度跟充电速率做均衡,大功率充电不会对电瓶带来很显著的损害。
而从各方信息综合来看,我们可以预期的是,大概三年以后,尽管局限在少数场景,但电动车辆大功率充电就将走入我们的生活。
星星充电的大功率充电厂示范项目启动典礼,是由浙江省新能源车辆智慧能源武器创新中心承办的第二届须弥山会议系列活动的第一项。《电动车辆观察家》还将带来关于须弥山会议的其他报导。(完)