高压平台如何实现快充?
功率越大,充电时间越短,而提升功率有两个方式:1)提高电流 2)提升电压。若提高电压,在同等电流水平下,可实现更高功率。
✓ 提高电流:
国标规定直流充电输出电流最大不超过250A,而市面上多数EV的充电电压最高只能达到410V,电动车只能获得不高于102.5kW(410V*250A)的峰值充电功率。采用提高电流提升充电速度的代表是特斯拉。
✓ 提高电压:
提升电压也可以提升充电功率。若电压提升至800V,相对现在400V电压平台车型来说功率可以提升一倍,使充电时间大幅缩减。
保时捷于2019年率先推出的800V电压平台Taycan系列,Taycan Turbo S车型的充电功率最高能达到350KW,22.5分钟就可以将容量93.4kWh的电池从5%充至80%,提供300公里的续航能力。
特斯拉M3电压仅360V,如何实现快充?
2019年3月,特斯拉发布第三代超级充电桩“V3 Supercharger”,最大充电功率可达250KW,比V2超级充电桩120KW的峰值功率提升了一倍,部分M3车型充电15分钟最高可补充约250公里的续航电量。
特斯拉M3电池电压额定电压只有360V,充电电压不超过400V,能以相对较低的电压实现快充的原因在于:
✓ 高电流下取得高功率:
特斯拉通过提高电流的方式提升充电功率,以M3电池360V额定电压作为充电电压计算,当充电功率为250KW时,最大电流将达到694A,远远高于国标规定的直流充电最高250A电流。特斯拉可以不受国标限制的原因在于特斯拉车辆的通信协议采用的是自己的标准,不受国标充电桩限制。
✓ 在途电池预热:
当用户使用车载导航至超级充电站时,其车辆会提前加热电池,以确保在到达充电站时,车辆电池的温度到达最适合充电的范围,使平均充电时间缩短25%。
特斯拉之外,其它车企如何选择?高电压仍为发展趋势
受限于硅基IGBT功率元器件的耐压能力,之前电动车高压系统普遍采用400V电压平台。基于400V电压平台的充电桩中,充电功率最大的是特斯拉V3超级充电桩,达到250kw,工作电流峰值接近600A。
但电流越高,对充电线缆要求也越严格,安全风险也相应提高。若进一步提高充电功率、缩短充电时间,需要将 电压平台从400V提升至800V、1000V甚至更高水平。
若车企自建充电桩,可不受国标充电桩通信协议的限制(电流>250A),但高电压仍为趋势。 8月30日,广汽埃安发布A480超充桩,能够实现“充电5分钟,续航200公里”。广汽埃安的高电压平台最高工作电压可达880V,最大充电功率达到480KW。超充桩的最高电压达到1000V,最高电流为600A。广汽埃安将在全国范围快速布局超充站,公司预计到2025年在全国300个城市建设2000座超充站。
800V车型何时上量?
国内:热销车型中,极狐阿尔法S(EV)采用800V平台,售价25.19-42.99万元。比亚迪唐DM-i(PHEV)适用于≥700V的充电桩,售价19-21.7万元。
海外:现代和起亚下一代电动车平台可提供800V版本,预计在2021年末上市。Rivian和通用也已经计划将电压改为800V。