中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：如果充電無法像加油一樣便捷，電動(dòng)汽車使用過程中的補(bǔ)能焦慮和里程焦慮或許就無法徹底避免。
中汽研“中國充電工況”項(xiàng)目實(shí)采數(shù)據(jù)顯示，全國超80%公用直流樁充電功率在150kW以下，這意味著，用戶一般需要至少半小時(shí)把電動(dòng)汽車電量充到80%。
“補(bǔ)能焦慮和里程焦慮，仍是影響用戶選擇新能源汽車代替燃油汽車的首要因素。產(chǎn)業(yè)界需要加快建設(shè)高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施，促進(jìn)電動(dòng)汽車快速發(fā)展和普及?！痹谥袊妱?dòng)汽車百人會(huì)論壇(2024)上，華為董事、華為數(shù)字能源總裁侯金龍表示。
事實(shí)上，目前已經(jīng)有不少企業(yè)布局超快充，力爭讓充電體驗(yàn)等同于加油?！俺斐涞募夹g(shù)已經(jīng)非常成熟了，也開始了大規(guī)模交付?！睆V州巨灣技研有限公司總裁裴鋒告訴中國新聞周刊，“目前我們可以做到充電跟加油一樣快，可以做到從0到80%的電量只需要7.5分鐘?！?
欣旺達(dá)動(dòng)力科技股份有限公司研發(fā)副總裁李陽興向中國新聞周刊表示，“我們?cè)谡{(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者愿意為升級(jí)超級(jí)快充付出一定成本，并且如果車輛能夠?qū)崿F(xiàn)快充5分鐘續(xù)航200公里，消費(fèi)者愿意支付6500元去改造車輛”。李陽興認(rèn)為，用戶正在從追求“長續(xù)航”轉(zhuǎn)向“適度續(xù)航+超級(jí)快充”的轉(zhuǎn)變。
與此同時(shí)，在現(xiàn)有化學(xué)體系下，動(dòng)力電池能量密度似乎已走到了盡頭，而固態(tài)電池被認(rèn)為是下一代電池技術(shù)的首選方案之一，包括寧德時(shí)代、廣汽埃安等均在積極布局。中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長、中國科學(xué)院院士歐陽明高預(yù)計(jì)，2030年左右，全固態(tài)電池有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
超快充要搶加油站生意
每到節(jié)假日，一些熱門的高速服務(wù)區(qū)常常出現(xiàn)充電樁不夠用的情況。然而，我國充電樁的數(shù)量實(shí)際上已經(jīng)遠(yuǎn)超加油槍數(shù)量。
裴鋒介紹，“我國充電槍已經(jīng)有850萬支，其中有270萬支是快充槍，加油槍只有240萬支，也就是說充電槍已經(jīng)比加油槍多了三四倍之多?！庇捎谘a(bǔ)能效率不高，導(dǎo)致如此龐大的充電網(wǎng)絡(luò)依舊無法為消費(fèi)者提供良好的補(bǔ)能體驗(yàn)。
據(jù)國信證券，截至2023年末，僅考慮公共充電樁的車樁比為7.5比1。并且現(xiàn)存充電樁結(jié)構(gòu)和用戶快充需求并不匹配，公共充電樁中充電速度相對(duì)較慢的交流數(shù)量占充電樁保有量整體的56%。
在裴鋒看來，正是因?yàn)橹袊蟹浅６喑潆姷幕A(chǔ)設(shè)施，去升級(jí)成超快充設(shè)施的難度就降低了?！澳壳?，基本所有的主機(jī)廠和動(dòng)力電池公司都認(rèn)可了超快充的路線。大家的共識(shí)就是未來超充車是一個(gè)標(biāo)配?！?
“超快、極快充電是提高電動(dòng)汽車普及率，提升用戶對(duì)電動(dòng)汽車接納度的‘對(duì)癥良方’?！睆V州巨灣技研有限公司董事長黃向東說，“我國超快/極快充技術(shù)已全球領(lǐng)先，并在電池端、車端、樁端得到充分驗(yàn)證?！?
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前市場上已有40多款800V車型。吉利、廣汽埃安、極狐汽車、奧迪、小鵬、理想、捷尼賽思、現(xiàn)代起亞等車企都已在高壓快充賽道上布局，率先實(shí)現(xiàn)部分車型量產(chǎn)上市。值得注意的是，在常規(guī)400V整車電子電氣架架構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)極快/超快充電的低成本解決方案也已成熟。
目前，華為推出了全液冷超充站，以600kW的最大輸出功率和600A的最大電流，能實(shí)現(xiàn)一秒充一公里的充電速度。華為全液冷超充的200-1000V充電范圍匹配所有車型，包括問界、特斯拉、小鵬、理想等乘用車及貨拉拉等商用車。
侯金龍表示，華為希望實(shí)現(xiàn)有路的地方就有充電，助力汽車的電動(dòng)化全面普及。華為目前已有2萬根超快充充電樁投入運(yùn)營，2024年，華為數(shù)字能源將計(jì)劃攜手伙伴共同部署超過10萬根超快充充電樁。
不少消費(fèi)者擔(dān)心超快充是否影響電池使用壽命問題，裴鋒解釋稱，“現(xiàn)在壽命可以做到2000次，折合里程是100萬公里，是沒有問題的?！?
“汽車電動(dòng)產(chǎn)業(yè)化真正競爭的是超充，也是未來的發(fā)展趨勢(shì)?！崩铌柵d表示，超充在發(fā)展的過程中面臨了來自車端、電網(wǎng)端的挑戰(zhàn)，超充具有大功率、大電流的要求，會(huì)給電網(wǎng)帶來波動(dòng)，對(duì)穩(wěn)定性有一定挑戰(zhàn)。因此，發(fā)展超充需要建設(shè)超充網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行光儲(chǔ)充一體化建設(shè)。
“電動(dòng)車對(duì)電網(wǎng)功率的訴求只跟電動(dòng)車的保有量有關(guān)?！痹谂徜h看來，“可以把電力的需求想象成是一個(gè)水池，充電的槍是一個(gè)一個(gè)的水龍頭，其實(shí)喝水的人還是那么多?！迸徜h表示，“快充和超快充之間對(duì)電網(wǎng)訴求是一樣的，超快充無非是把這個(gè)水龍頭加大了，每一個(gè)人喝水速度變快，周轉(zhuǎn)率變快，反而對(duì)電網(wǎng)是更有利的。當(dāng)充電像加油一樣快之后，每個(gè)人充電習(xí)慣就去集中化，時(shí)間會(huì)更均勻，這樣會(huì)對(duì)電網(wǎng)更友好。”
能量密度遇“瓶頸”，怎么辦？
不僅是提高充電效率，當(dāng)電池能量密度的開發(fā)走到盡頭，行業(yè)對(duì)于固態(tài)電池的布局呼之欲出。
“過去很多年（新能源汽車）補(bǔ)貼政策都是圍繞電池的能量密度來的，現(xiàn)在能量密度似乎到了一個(gè)瓶頸期，放緩了，快充、快換技術(shù)得到快速發(fā)展。但也預(yù)示著下一步電池的革命又即將到來，大家所期待的固態(tài)電池也蠢蠢欲動(dòng)?！睆V汽埃安總經(jīng)理古惠南如是說。
與傳統(tǒng)的液態(tài)電池相比，固態(tài)電池放棄了液態(tài)電解質(zhì)，轉(zhuǎn)而采用固態(tài)電解質(zhì)材料。這一差別使得其擁有高安全性、高能量密度、高功率和溫度適應(yīng)性等特點(diǎn)，被認(rèn)為是下一代電池技術(shù)的首選方案之一。
據(jù)悉，廣汽埃安在去年已經(jīng)宣布，公司實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)取得了全固態(tài)電池重要的技術(shù)突破；長安汽車提出，計(jì)劃到2030年將推出液態(tài)、半固態(tài)、固態(tài)等8款自研電芯等等；寧德時(shí)代董事長曾毓群也在公司近期的業(yè)績上表示，“（公司）已多年布局固態(tài)電池領(lǐng)域，近期投入力度不斷加大?！?
據(jù)了解，曾毓群已經(jīng)參與固態(tài)電池的研究14年，但就技術(shù)層面而言，固態(tài)電池仍然面臨固態(tài)離子擴(kuò)散等很多基本的科學(xué)問題?！澳壳肮虘B(tài)電池有三條路線，所謂的氧化物路線、硫化物路線、聚合物路線，大家都在研究?！痹谷罕硎荆虘B(tài)電池的量產(chǎn)是非常困難的，尤其是在金屬負(fù)極方面。
盡管尚存技術(shù)難題和產(chǎn)業(yè)推廣壁壘，但固態(tài)電池?zé)o疑是下一代電池技術(shù)競爭的關(guān)鍵制高點(diǎn)?！叭虘B(tài)電池在能量密度、安全性、寬溫域和高環(huán)境適應(yīng)性等方面較傳統(tǒng)液態(tài)電池優(yōu)勢(shì)明顯，能夠更好地支撐新能源汽車滿足全氣候、全場景、高安全使用需求，已成為新一代動(dòng)力電池發(fā)展的重要方向。”中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬鋼表示。
目前，動(dòng)力電池企業(yè)在固態(tài)電解質(zhì)的研究領(lǐng)域采取了不同的攻堅(jiān)方向，但大部分選擇了從半固態(tài)電池過度到全固態(tài)電池的發(fā)展路徑，以便能率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
中國電子科技集團(tuán)第十八研究所研究員肖成偉表示，“理想情形下，在2027年要做到400Wh/kg，1000次的循環(huán)，2C的倍率性能，實(shí)現(xiàn)百輛到千輛級(jí)別的示范運(yùn)營。2030年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池和搭載車輛的小規(guī)模量產(chǎn)，2035年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)，并實(shí)現(xiàn)普遍的使用。”
歐陽明高表示，電動(dòng)化是經(jīng)過二十多年反復(fù)論證的既定戰(zhàn)略和技術(shù)路線、不能動(dòng)搖、無須改變、要將電動(dòng)化進(jìn)行到底，全力攻克下一代電動(dòng)化核心技術(shù)全固態(tài)鋰電池。科技部副部長張雨東表示，科技部將“大力布局前沿和顛覆性技術(shù)，加大對(duì)全固態(tài)電池、智能網(wǎng)聯(lián)等前沿技術(shù)的支持力度，并持續(xù)加強(qiáng)新能源汽車領(lǐng)域基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的投入，積極破解重大科學(xué)問題，推動(dòng)形成性能躍升的前沿和顛覆性技術(shù)成果等 ”。
