中國儲能網(wǎng)訊：為進(jìn)一步貫徹落實2017年8月29日“兩會”精神宣貫會的會議精神，根據(jù)國家能源局和工信部的有關(guān)要求--“充電聯(lián)盟要密切跟蹤國際上大功率充電技術(shù)發(fā)展，加快促進(jìn)我國大功率充電技術(shù)的基礎(chǔ)研究……”，中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟（簡稱“聯(lián)盟”）設(shè)立快速充電系統(tǒng)聯(lián)合行動專項。本次專項行動，旨在以國內(nèi)電動汽車實際快速充電需求為導(dǎo)向，當(dāng)前動力電池實際快速充電性能為基礎(chǔ)，結(jié)合車輛端高壓電子零部件實際應(yīng)用現(xiàn)狀，聯(lián)合整車制造企業(yè)、動力電池企業(yè)、電子零部件企業(yè)、充電樁和電纜、連接器等企業(yè)以快速充電系統(tǒng)產(chǎn)品化為導(dǎo)向加快促進(jìn)、研制快速充電系統(tǒng)并進(jìn)行實證試驗?，F(xiàn)將調(diào)研情況匯總?cè)缦拢?
一、調(diào)研背景及目的
（一）調(diào)研背景
隨著中央政府的大力支持，各方的不懈努力，我國電動汽車市場獲得快速發(fā)展，技術(shù)水平逐步提高，尤其是動力電池技術(shù)發(fā)展較快。得益于動力電池能量密度和充電倍率的不斷提升，電動汽車?yán)m(xù)駛里程得以大幅提升，充電時長逐步縮短。一方面，除了限牌、限行等政策引導(dǎo)外，電動汽車能否被廣大用戶所接受還取決于電動汽車的品質(zhì)和使用體驗?zāi)芊窠咏虺絺鹘y(tǒng)燃油車，其中能源補給效率便是較為直觀的衡量指標(biāo)。另一方面，國內(nèi)地域廣茂，用車情況復(fù)雜，根據(jù)車輛用途及使用環(huán)境的不同，又催生出不同的充電需求和充電場景。
自2016年以來日本、美國以及歐洲等國家和地區(qū)都提出了快速充電解決方案，并在有計劃的開展相關(guān)工作，其中日本定義當(dāng)前的快速充電功率為120~180kW，美國以特斯拉為代表的車型現(xiàn)階段已能實現(xiàn)120kW充電功率，歐洲也明確提出350kW的快速充電功率，而我國目前還沒有形成快速充電系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和解決方案。同時根據(jù)2017年8月29日“兩會”精神宣貫會的會議精神和國家能源局、工信部的有關(guān)要求--“充電聯(lián)盟要密切跟蹤國際上大功率充電技術(shù)發(fā)展，加快促進(jìn)我國大功率充電技術(shù)的基礎(chǔ)研究……”，聯(lián)盟決定設(shè)立和啟動“中國充電聯(lián)盟快速充電系統(tǒng)聯(lián)合行動專項”，并以此為基礎(chǔ)開展快速充電系統(tǒng)的實證試驗。雖然我國快速充電系統(tǒng)及技術(shù)方案確立過程中有必要借鑒國外的發(fā)展經(jīng)驗，但更多的需要結(jié)合我國實際國情，并充分開展快速充電系統(tǒng)的實證試驗以積累相關(guān)數(shù)據(jù)為我國快速充電系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展提供支撐。
（二）調(diào)研目的
以國內(nèi)電動汽車實際快速充電需求為導(dǎo)向，當(dāng)前動力電池實際快速充電性能為基礎(chǔ)，輔以車輛端高壓電子零部件實際應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合國內(nèi)車企對車輛端的續(xù)駛里程、充電功率等技術(shù)指標(biāo)的實際情況和中長期規(guī)劃，聯(lián)合整車制造企業(yè)、動力電池企業(yè)、電子零部件企業(yè)、充電樁和電纜、連接器等企業(yè)以快速充電系統(tǒng)產(chǎn)品化為原則定義出適合我國國情的快速充電系統(tǒng)條件，引導(dǎo)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用并進(jìn)行實證試驗。
二、參與調(diào)研單位
此次調(diào)研由中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟與中國汽車技術(shù)研究中心（技術(shù)協(xié)同委員會）共同組織，國內(nèi)主流整車制造企業(yè)、充電設(shè)施制造企業(yè)、動力電池制造企業(yè)、充電接口制造企業(yè)、充電設(shè)施運營企業(yè)等派代表參加了此次調(diào)研活動，參與調(diào)研單位詳細(xì)信息見“表1 參與調(diào)研單位信息表”。
表1 參與單位信息表
三、調(diào)研方法
此次調(diào)研方式主要分為以下幾種：
◆組織專家調(diào)研組實地調(diào)研整車制造企業(yè)、充電設(shè)施制造企業(yè)、動力電池制造企業(yè)、充電接口制造企業(yè)、充電設(shè)施運營企業(yè)等有關(guān)單位，以國內(nèi)各相關(guān)企業(yè)關(guān)于充電技術(shù)的現(xiàn)狀和中長期規(guī)劃為基礎(chǔ)并圍繞快速充電技術(shù)展開進(jìn)行座談。
◆對整車制造企業(yè)、充電設(shè)施制造企業(yè)、動力電池制造企業(yè)、充電接口制造企業(yè)等相關(guān)企業(yè)進(jìn)行問卷調(diào)查。
四、國外情況
（一）日本
1、用戶需求
據(jù)日本經(jīng)產(chǎn)省對日本電動車用戶的調(diào)研結(jié)果顯示，日本有60%以上的用戶希望電動汽車?yán)m(xù)駛里程能夠達(dá)到300公里以上，并希望縮短充電時間。
目前，日本方面希望通過對現(xiàn)有充電設(shè)施改造，實現(xiàn)車輛充電6-7分鐘行駛100公里的快速充電，滿足用戶需求。
2、技術(shù)要求
日本CHAdeMO協(xié)議會目前將快速充電功率定義在120~180kW，最大充電電流300A，并要求充電接口端子溫度如超過90℃，充電設(shè)施應(yīng)在10s內(nèi)主動停止充電。
到2020年充電功率將提高到150~200kW，最大充電電流400A，電壓平臺設(shè)定為500V。到2025年以后充電功率將進(jìn)一步提高到350~400kW，最大充電電流400A，電壓平臺設(shè)定為1000V。
3、發(fā)展現(xiàn)狀
日本CHAdeMO協(xié)會于2017年3月，組織開展了基于快速充電原型車的快速充電兼容性試驗。
在充電接口及電纜采用自然風(fēng)冷情況下，通過在現(xiàn)有充電設(shè)施基礎(chǔ)上采用導(dǎo)體截面積70mm2電纜，可實現(xiàn)快速充電。增加溫度傳感器、熱管理保險絲后，可在使用截面積為40mm2電纜情況下，實現(xiàn)短時間快速充電，最大充電電流達(dá)到300A以上。
在充電接口及電纜采用液冷后情況下，使用30mm2截面積電纜，即可實現(xiàn)最大充電電流300A以上的快速充電。充電操作便利性得到很好的提升。
根據(jù)日本方面對電動車動力電池技術(shù)發(fā)展前景的預(yù)估，在2025年之前達(dá)到2C以上充電倍率的可能性較小，可進(jìn)行200kW以上功率充電的車輛，僅限于搭載了容量為200kWh以上動力電池的大型車輛。預(yù)計到2025年以后，全固態(tài)電池實現(xiàn)商業(yè)化，充電倍率才將得到較大幅度提高。
CHAdeMO協(xié)會目前已制定了150kW級別快速充電標(biāo)準(zhǔn)，計劃于今年開始起草350kW級別快速充電標(biāo)準(zhǔn)。但由于日本市場上并不具備使用350kW充電設(shè)施的電動汽車，暫不會建設(shè)充電功率達(dá)350kW的充電設(shè)施。預(yù)計到2020年，將建設(shè)充電功率為350kW的充電設(shè)施，但會配置多把充電槍，將充電功率進(jìn)行分配。
CHAdeMO協(xié)會認(rèn)為350kW快速充電系統(tǒng)所配備的充電電纜將會較粗，同時充電槍將較為笨重，人手操作將變得困難，未來更可能采用自動充電、充電弓等方式來完成快速充電。
（二）歐洲
1、用戶需求
據(jù)中德電動汽車充電項目在2016年對634名電動汽車用戶進(jìn)行的問卷調(diào)查顯示，約69%的用戶認(rèn)為續(xù)駛里程在300km以上的電動汽車才能夠滿足日常出行需要，而65%的用戶認(rèn)為400~600km是最理想的電動汽車?yán)m(xù)航里程。
用戶對于快速完成車輛充電有較普遍需求，87%的用戶希望能夠在30分鐘內(nèi)充滿80%電量，而44%的受訪者更是希望充電時間能夠縮短到15分鐘以內(nèi)。
2、技術(shù)要求
歐洲首次提出350kW大功率充電概念，目前，歐洲已經(jīng)在歐洲標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)上完成了350kW大功率充電標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)針對大功率充電所帶來的充電安全、溫升控制、通信協(xié)議等問題進(jìn)行了解決。
2017年3月，國際電工委員會TC69MT5-6工作組在荷蘭代爾夫特召開電動汽車大功率充電國際標(biāo)準(zhǔn)第一次會議。會議對電動汽車大功率充電標(biāo)準(zhǔn)的制定原則、預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)進(jìn)行了討論。
3、發(fā)展現(xiàn)狀
2016年大眾、寶馬、戴姆勒、奧迪等整車制造企業(yè)聯(lián)合成立合資公司，在歐洲高速公路和主干道沿線，建設(shè)大功率充電運營網(wǎng)絡(luò)，預(yù)計建設(shè)400座大功率快速充電站，站間距不超過120km。該運營網(wǎng)絡(luò)2017年開始投資建設(shè)，預(yù)計2019年建設(shè)完成并投運，主要針對特定需求電動汽車車主提供大功率充電服務(wù)。
歐洲大功率充電設(shè)施充電電壓預(yù)計最高將達(dá)到1000V，充電電流最高達(dá)到500A，充電功率最高達(dá)到350kW，電動汽車將在30分鐘內(nèi)完成充電。
（三）美國
1、用戶需求
美國當(dāng)前的大功率充電技術(shù)是以特斯拉為應(yīng)用案例的超級充電站，2012年超級充電站建立之初，只能進(jìn)行120kW的電能傳輸。為進(jìn)一步提升用戶充電體驗，特斯拉對超級充電站的電力傳輸容量進(jìn)行了升級。目前加州一些超級充電站的輸出電功率提升到了145kW。不過在綜合了特斯拉超級充電站升級后的輸出充電功率和特斯拉電池的充電容量后，特斯拉汽車已經(jīng)是目前量產(chǎn)電動汽車中充電速度最快的車型。例如，Model S和Model X在充電半小時后，行駛里程可以達(dá)到273.6公里。
2、技術(shù)要求
2016年美國能源部與其合作單位將共同開展電動汽車350 kW、10分鐘直流快速充電的技術(shù)可行性研究；
美國充電網(wǎng)絡(luò)公司ChargePoint發(fā)布ExpressPlus的模塊化充電系統(tǒng)。充電站業(yè)主目前只需要安裝基本輸出功率為125kW的充電樁，隨著時間的推移，配備大電池組的電動汽車普及之后，這些業(yè)主可以通過升級Express Plus系統(tǒng)輕松將輸出功率增大至400kW。ChargePoint公司還預(yù)計將會使用液冷技術(shù)來解決400kW功率給電纜帶來的壓力。
3、發(fā)展現(xiàn)狀
特斯拉在2012年就推出了充電功率達(dá)到120kW、充電電流為350A的充電設(shè)施，電動汽車在充電7~8分鐘后可行駛100km。2017年特斯拉方面預(yù)計將全面升級特斯拉超級充電樁，將充電功率將目前的120kW提升到350kW。
（四）國外情況匯總
日本方面發(fā)展快速充電的態(tài)度較為謹(jǐn)慎，對充電功率大幅提高可能帶來的安全風(fēng)險更為關(guān)注，未來三年內(nèi)計劃將快速充電功率控制在150kW~200kW范圍內(nèi)，并認(rèn)為到2025年電動汽車充電功率將很難達(dá)到350kW。而歐美地區(qū)在快速充電領(lǐng)域的發(fā)展方向主要是由大型整車制造企業(yè)主導(dǎo)，采取跨越式發(fā)展，將快速充電功率定義在350 kW~400 kW，歐洲地區(qū)未來定義的快速充電電流將達(dá)到500A，并采用1000V電壓平臺。
五、國內(nèi)充電技術(shù)現(xiàn)狀
通過與被調(diào)研企業(yè)代表的座談以及問卷調(diào)查，對我國充電行業(yè)的現(xiàn)狀有了一定的了解，現(xiàn)分別從車輛電壓平臺、車輛充電電流、車輛充電功率、直流充電設(shè)施充電電壓、直流充電設(shè)施充電功率等五方面情況匯總?cè)缦隆?
（一）車輛電壓平臺
乘用車方面，電壓平臺普遍在240~500V之間，其中比亞迪計劃通過提高電壓平臺來實現(xiàn)快速充電，量產(chǎn)乘用車充電電壓最高將達(dá)到750V。
商用車方面，電壓平臺在200~830V之間。使用最高充電電壓為830V的直流充電設(shè)施，可滿足國內(nèi)主流純電動商用車充電電壓需求?，F(xiàn)根據(jù)已收集到的國內(nèi)量產(chǎn)新能源車型的電壓平臺信息，整理成“表3量產(chǎn)車型電壓平臺范圍表”及“圖1量產(chǎn)車型電壓平臺范圍圖”。
圖1量產(chǎn)車型電壓平臺范圍圖
（二）車輛充電電流
乘用車方面，充電電流普遍在0~200A之間，其中江淮量產(chǎn)乘用車充電電流最高可達(dá)到240A。
商用車方面，充電電流普遍在0~500A之間，其中珠海銀隆量產(chǎn)商用車可進(jìn)行最高600A充電。由于國內(nèi)目前滿足GB/T20234.1-2015、GB/T 20234.3-2015的充電接口最大載流值為250A，故充電電流高于250A的商用車，普遍采用雙槍甚至三槍來完成日常充電。現(xiàn)根據(jù)已收集到的國內(nèi)量產(chǎn)新能源車型的充電電流信息，整理成“表4量產(chǎn)車型充電電流范圍表”及“圖2量產(chǎn)車型充電電流范圍圖”。
圖2量產(chǎn)車型充電電流范圍圖
（三）車輛充電功率
乘用車方面，充電功率普遍在0~75kW之間，其中江淮量產(chǎn)乘用車充電功率最高可達(dá)到100kW。
商用車方面，充電功率在0~360kW之間。主要采用單槍、雙槍或三槍充電，少部分產(chǎn)品會根據(jù)特殊需求或特殊場站規(guī)劃，采用受電弓進(jìn)行充電?，F(xiàn)根據(jù)已收集到的國內(nèi)量產(chǎn)新能源車型的充電功率信息，整理成“表5量產(chǎn)車型充電功率范圍表”及“圖3量產(chǎn)車型充電功率范圍圖”。
圖3量產(chǎn)車型充電功率范圍圖
六、調(diào)研信息匯總
經(jīng)過為期四個月的調(diào)研，與各被調(diào)研企業(yè)代表針對快速充電系統(tǒng)進(jìn)行了全面詳細(xì)的座談。收集了被調(diào)研企業(yè)對未來快速充電的技術(shù)指標(biāo)、產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈、發(fā)展模式以及發(fā)展所面臨的問題等信息，匯總?cè)缦隆?
（一）整車制造企業(yè)
此次調(diào)研先后前往的整車制造企業(yè)分別為，比亞迪汽車工業(yè)有限公司、廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院、珠海銀隆新能源有限公司、安徽江淮汽車集團股份有限公司、東風(fēng)汽車集團有限公司、鄭州宇通客車股份有限公司、上海汽車集團股份有限公司、重慶長安電動汽車有限公司、北京電動汽車股份有限公司。
1、比亞迪
◆技術(shù)指標(biāo)
（1）乘用車
車輛電壓平臺到2025年不會超過750V,車載動力電池容量為70~90kWh。到2020年左右，最大充電電流達(dá)到200~300A，最大充電功率達(dá)到150~200kW;到2025年，最大充電電流達(dá)到300~400A，最大充電功率達(dá)到200~300kW。
面向乘用車的快速充電設(shè)施輸出電壓達(dá)到750V，輸出功率達(dá)到150~300kW，滿足車輛20分鐘內(nèi)充滿80%電量的需求，輸出功率無需達(dá)到350~500kW。現(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表6 快速充電系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)-比亞迪-乘用車”。
表6快速充電系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)-比亞迪-乘用車
（2）商用車
到2020年車輛電壓平臺保持在750V,車載動力電池容量會根據(jù)不同的需求做調(diào)整，最大充電電流達(dá)到500A，最大充電功率達(dá)到350kW。
面向商用的快速充電設(shè)施輸出電壓保持在750V，輸出功率達(dá)到350kW以上?，F(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表7 快速充電系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)-比亞迪-商用車”。
表7快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-比亞迪-商用車
◆核心部件
動力電池：自主研發(fā)、生產(chǎn)動力電池。發(fā)展快速充電需要重點關(guān)注動力電池的散熱問題。目前來看，短時間內(nèi)很難有乘用車動力電池可以在保證充電安全的前提下滿足歐洲方面所提到的350kW大功率充電。
高壓零部件：目前，量產(chǎn)車上已在使用自主生產(chǎn)的600V等級高壓零部件。過度提高電壓平臺等級，會大幅增加高壓零部件成本，進(jìn)而增加整車制造成本。
快速充電接口：車輛端的充電接口數(shù)量和尺寸已經(jīng)重新按照2015版五項國標(biāo)的相關(guān)要求進(jìn)行修改，快速充電接口應(yīng)與現(xiàn)有接口兼容。若今后針對快速充電采用新接口，且使用“快速充電轉(zhuǎn)接頭”來保證與2015版新國標(biāo)充電接口的兼容，需要高度關(guān)注其充電安全性。
◆快速充電體系發(fā)展
城市交通形態(tài)會隨著高鐵、輕軌、云軌等軌道交通的發(fā)展而發(fā)生改變，公交運營企業(yè)排班方案的調(diào)整，都將直接影響電動大巴車的定型參數(shù)，從而影響電動大巴車的充電模式，故快速充電體系的確立需根據(jù)用戶群體、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展、城市規(guī)劃等進(jìn)行多方面考慮。
◆問題和挑戰(zhàn)
短時間內(nèi)大幅度提高充電功率，會明顯增加整車制造成本，并對車輛安全性帶來巨大挑戰(zhàn)，建議發(fā)展快速充電需結(jié)合我國實際國情。
歐洲車企相對于國內(nèi)車企，其具備品牌溢價優(yōu)勢和高壓零部件產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，全面推廣350kW充電功率對其更為有利。
2、廣汽
◆技術(shù)指標(biāo)
通過是提升電壓平臺實現(xiàn)快速充電，到2020年車輛電壓平臺為700-800V，車載動力電池容量滿足300km以上續(xù)駛里程。到2020年左右，最大充電電流達(dá)到200A，最大充電功率達(dá)到100kW;到2025年會有進(jìn)一步提升。
面向乘用車的快速充電設(shè)施輸出電壓達(dá)到750V，滿足車輛15分鐘內(nèi)充滿80%電量的需求?，F(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表8 快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-廣汽-乘用車”。
表8快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-廣汽-乘用車
◆核心部件
動力電池：未來的快速充電型電動汽車應(yīng)實現(xiàn)4C以上的充電倍率。但在達(dá)到循環(huán)壽命以及合理能量密度的前提下，動力電池供應(yīng)商目前無法批量生產(chǎn)滿足4C充電倍率的產(chǎn)品。發(fā)展快速充電需要重點關(guān)注動力電池的散熱問題，重點研究電池冷卻技術(shù)。
高壓零部件：目前已建立合作的高壓零部件供應(yīng)商，如電機、電機控制器、空調(diào)壓縮機等，尚沒有滿足快速充電所需的高電壓平臺產(chǎn)品。
快速充電接口：2011版舊國標(biāo)充電接口升級為2015版新國標(biāo)充電接口，已經(jīng)給企業(yè)帶來了較大影響，車輛端的充電接口數(shù)量和尺寸已經(jīng)重新按照2015版五項國標(biāo)的相關(guān)要求進(jìn)行修改，快速充電接口應(yīng)與現(xiàn)有接口兼容。另一方面，發(fā)展快速充電需保證車輛插頭溫升在合理范圍，同時需避免連接車輛插頭的充電線纜過重，保證用戶進(jìn)行充電接口插拔的便利性。
◆快速充電體系發(fā)展
發(fā)展快速充電可助于提高電動汽車競爭力，隨著車輛續(xù)駛里程的不斷提升，同時電動汽車具備傳統(tǒng)能源汽車無法達(dá)到的性能優(yōu)勢，在未來電動汽車如能實現(xiàn)10min充滿70%電量，傳統(tǒng)車將不再具備競爭力。
由于動力電池特性，導(dǎo)致其具有快速充電區(qū)間，為保證動力電池安全性和使用壽命，在達(dá)到一定電量后應(yīng)降低充電功率。
可通過提升充電電流和提升電壓平臺兩種技術(shù)路線來實現(xiàn)快速充電，經(jīng)綜合分析后，建議走提升電壓平臺這條技術(shù)路線。
◆問題和挑戰(zhàn)
發(fā)展快速充電技術(shù)應(yīng)高度關(guān)注動力電池的溫度控制和循環(huán)壽命，注意充電接口的溫度監(jiān)測、使用便利性，同時應(yīng)重視充電兼容性。
和比亞迪相同，廣汽也認(rèn)為全面推廣350kW大功率充電對歐洲車企更為有利，原因在于其在品牌溢價和高壓零部件產(chǎn)業(yè)鏈方面的優(yōu)勢。
3、珠海銀隆
◆技術(shù)指標(biāo)
到2025年，車輛電壓平臺最高電壓將保持在750V,車載動力電池容量會根據(jù)不同的需求做調(diào)整，最大充電電流達(dá)到1000A，最大充電功率達(dá)到420~500kW。
面向商用的快速充電設(shè)施輸出電壓保持在750V，輸出功率達(dá)到500kW?，F(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表9 快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-珠海銀隆-商用車”。
表9快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-珠海銀隆-商用車
◆核心部件
動力電池：自主生產(chǎn)的鈦酸鋰動力電池，是功率型電池，在滿足10C倍率充電的同時，可保證良好的循環(huán)壽命及安全性，缺點是能量密度低。目前市場上標(biāo)稱滿足1.5C倍率充電的能量型動力電池，在實際使用過程中較難實現(xiàn)長時間1C倍率充電，在0.5~0.75C倍率下充電比較安全。
高壓零部件：現(xiàn)在國產(chǎn)800V以上高壓零部件很難在短時間內(nèi)獲得技術(shù)突破。
快速充電接口：建議受電弓和快速充電接口同時發(fā)展。目前車輛插頭載流能力提升主要通過添加液冷系統(tǒng)來實現(xiàn)，但由于車輛插頭和所連接的線纜在使用過程出現(xiàn)的跌落和車輛碾壓都可能導(dǎo)致冷卻液的泄漏，增加充電安全風(fēng)險和維護成本。而采用多把車輛插頭同時對一臺車充電會降低充電便利性，因此更傾向于使用受電弓對電動大巴車充電。
◆快速充電體系發(fā)展
快速充電是未來的發(fā)展方向，同時應(yīng)將快速充電與智能充電相結(jié)合，力求實現(xiàn)一鍵操作完成充電。
◆問題和挑戰(zhàn)
依目前國內(nèi)情況，電動乘用車充電功率提高到350kW,勢必大幅提升充電電流，會帶來電池母排增厚、增加發(fā)熱等問題，對電池包及整車開發(fā)都將帶來巨大挑戰(zhàn)，需要多方面協(xié)調(diào)。
發(fā)展快速充電不能過度追求充電速度，應(yīng)同時關(guān)注動力電池使用壽命。
4、江淮
◆技術(shù)指標(biāo)
通過提升電壓平臺實現(xiàn)快速充電，到2020年車輛電壓平臺最高達(dá)到700V，到2025年電壓平臺會將進(jìn)行調(diào)整但不會超過800V。車載動力電池容量為60~70kWh，滿足500km以上續(xù)駛里程。到2020年左右，最大充電電流不超過200A，最大充電功率達(dá)到120kW;到2025年，最大充電電流最高將達(dá)到350A，最大充電功率達(dá)到250-300kW。
到2020年，希望面向乘用車的快速充電設(shè)施輸出電壓達(dá)到1000V，目前能夠?qū)掚妷狠敵觯潆姽β蔬_(dá)到120kW，滿足車輛30分鐘充80%電量，45分鐘充滿的需求。到2025年快速充電設(shè)施輸出電壓達(dá)到1000V，充電功率達(dá)到單槍400kW，每分鐘充電量可支持車輛行駛35km。現(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表10 快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-江淮-乘用車”。
表10快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-江淮-乘用車
◆核心部件
動力電池：預(yù)計到2018年國產(chǎn)動力電池將實現(xiàn)安全可靠的2C倍率充電，2020年將能實現(xiàn)3C倍率充電，如動力電池能實現(xiàn)4C倍率充電，電動汽車整體使用性能將達(dá)到甚至超越傳統(tǒng)燃油汽車。應(yīng)不斷提升動力電池冷卻技術(shù)，并開發(fā)滿足低成本梯次利用的電池包。
高壓零部件：800V電壓等級的整車高壓電氣系統(tǒng)以及高效耐熱的SiC功率材料目前國內(nèi)企業(yè)還無法生產(chǎn)。
快速充電接口：未來如開發(fā)快速充電接口，建議提升冷卻性能、提高電流閉環(huán)速度，同時能與現(xiàn)在使用的2015版國標(biāo)充電接口兼容。
◆快速充電體系發(fā)展
發(fā)展快速充電有利于電動汽車的推廣，在發(fā)展過程中建議重點關(guān)注車輛安全性、使用便利性、使用成本。江淮進(jìn)行電壓平臺選擇時候，車輛、系統(tǒng)的安全性是第一考慮要素。大功率快充需要考慮對電池安全的影響。電池內(nèi)部短路、熱失控等問題最容易發(fā)生在充電過程中，快充是最惡劣的充電工況，電池負(fù)極膨脹最快，需重點關(guān)注動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)性能和可靠性的提升，否則存在很大安全隱患。結(jié)合動力電池的梯次利用，建設(shè)充儲放一體式快速充電站，有助于降低發(fā)展快速充電對電網(wǎng)的沖擊，同時有助于均衡峰谷用電，有助于快速充電設(shè)施的建設(shè)推廣。應(yīng)加快發(fā)展V2G技術(shù)，提高電動汽車與電網(wǎng)的交互性，實現(xiàn)能源低碳化。
通過不斷增加車輛續(xù)駛里程，可改善目前所存在的充電難問題。
◆問題和挑戰(zhàn)
由于建設(shè)快速充電設(shè)施需要較高的前期投入，可能會拉高充電單價，除部分高端車主，大多數(shù)車主對充電單價的敏感度高于充電速度，應(yīng)依據(jù)車輛的整體發(fā)展情況，建設(shè)符合中國國情的快速充電設(shè)施，以免造成資源浪費，同時應(yīng)防范歐美車企的技術(shù)陷阱。
5、東風(fēng)汽車
◆技術(shù)指標(biāo)
建議通過提升充電電流實現(xiàn)快速充電，到2020年車輛電壓平臺保持在240~450V，車載動力電池容量為50~60KkWh，到2020年左右，最大充電電流達(dá)到400A，最大充電功率達(dá)到140kW。
到2020年，充電功率達(dá)到150kW。到2025年，充電功率達(dá)到200~300kW,滿足車輛10分鐘充80%電量，15分鐘充滿的需求?，F(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表11 快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-東風(fēng)-乘用車”。
表11快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-東風(fēng)-乘用車
◆核心部件
動力電池：據(jù)了解目前國內(nèi)已有供應(yīng)商可提供4C倍率充電的驗證產(chǎn)品，預(yù)計未來將實現(xiàn)量產(chǎn)。
高壓零部件：國內(nèi)供應(yīng)商難以提供電壓等級高于800V高壓零部件，700~800V電壓等級高壓零部件雖能夠在國內(nèi)采購，但會大幅提高整車制造成本。
快速充電接口：2015版國標(biāo)充電接口無法承載400A充電電流，需進(jìn)行技術(shù)升級，未來如開發(fā)快速充電接口，建議與現(xiàn)有2015版國標(biāo)充電接口兼容。
◆快速充電體系發(fā)展
目前市場上輸出電壓達(dá)到750V的直流公共充電設(shè)施數(shù)量較少，發(fā)展快速充電應(yīng)同時關(guān)注車輛和充電設(shè)施。
電動汽車?yán)m(xù)駛里程在不斷增加，如可以在住宅小區(qū)、單位內(nèi)部停車場等區(qū)域普及交流充電樁，實現(xiàn)目的地充電，可大大緩解充電問題，除部分商用車外，絕大部分乘用車只會使用快速充電設(shè)施進(jìn)行應(yīng)急補電，屆時也將減弱市場對快速充電場站的需求。
◆問題和挑戰(zhàn)
采用升高電壓技術(shù)路線來發(fā)展快速充電，會明顯增加整車制造成本，也需大幅調(diào)整零部件供應(yīng)體系，難以短時間內(nèi)實現(xiàn)量產(chǎn)。如將電壓平臺提高到800V以上，高壓零部件將嚴(yán)重受制于國外企業(yè)。
采用升高電流技術(shù)路線來發(fā)展快速充電，如不添加線束冷卻系統(tǒng)，會增加線徑，為車輛空間布置帶來巨大挑戰(zhàn)。
6、宇通
◆技術(shù)指標(biāo)
到2020年，車輛電壓平臺將保持在750V,車載動力電池容量會根據(jù)不同的需求做調(diào)整，最大充電電流達(dá)到1000A。
面向商用的快速充電設(shè)施輸出電壓保持在750V?，F(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表12 快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-宇通商用車”。
表12快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-宇通商用車
◆核心部件
動力電池：目前國內(nèi)可滿足600A充電電流的動力電池其能量密度普遍不高，希望未來供應(yīng)商能量產(chǎn)可1000A充電電流的高能量密度動力電池。
高壓零部件：車輛電壓平臺短期內(nèi)不會改變，目前使用的高壓零部件大部分采購自國內(nèi)。
快速充電接口：希望受電弓和快速充電接口同時發(fā)展。希望車輛目前所安裝充電接口保持不變，并通過液冷或升級材質(zhì)來提高線纜載流能力，降低充電線纜重量，降低充電操作難度。
◆快速充電體系發(fā)展
快速充電是未來的發(fā)展方向，不同的應(yīng)用場景對快速充電的需求迫切度不同。公交運營公司和高端乘用車用戶，對快速充電有明顯的需求。
市內(nèi)公交領(lǐng)域?qū)Τ潆姽行枨?，長途客運領(lǐng)域?qū)Τ潆姽枨蟛粡娏?。冰雪會影響充電弓正常使用，需要解決充電弓在北方結(jié)冰的問題。
建議推廣恒功率寬電壓（200~750V）直流充電設(shè)施，以同時滿足乘用車和商用車使用，提高充電設(shè)施利用率。
電動汽車充電體系的發(fā)展，應(yīng)從用戶、電力資源、國家利益等多角度研究，建立滿足大多數(shù)用戶利益的電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)。
◆問題和挑戰(zhàn)
快速充電會影響動力電池使用壽命，但由于目前并沒有實驗去量化快速充電對動力電池壽命的影響，導(dǎo)致用戶在選擇充電方式之前，沒有明確的參考依據(jù)。
在GB/T 27930-2015中明確規(guī)定了充電過程電流偏移量最高為-400A，如完全按照標(biāo)準(zhǔn)要求則無法使充電電流在400A基礎(chǔ)上進(jìn)行提高，屆時需要調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)。
7、上汽集團
◆技術(shù)指標(biāo)
（1）乘用車
①上汽乘用車，規(guī)劃到2019年實現(xiàn)500km續(xù)駛里程，電壓平臺為450~500V。
②上汽大眾，2019~2020年沿用400V電壓平臺，最大充電電流為250A，充電功率達(dá)到100KkW，未來希望15分鐘充80%電量。
③上汽通用，到2020年甚至到2025年都將沿用350V電壓平臺，在2020年最大充電功率達(dá)到120~150KW，到2025年充電功率達(dá)到200-250KW
綜合以上信息現(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表12 快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-上汽-乘用車”。
表12快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-上汽-乘用車
（2）商用車
到2020年車輛電壓平臺在550~750V，最大充電電流達(dá)到500A，最大充電功率達(dá)到350kW。
面向商用的快速充電設(shè)施輸出電壓保持在750V，輸出功率達(dá)到350kW。將以上信息現(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表13 快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-上汽-商用車”。
表13快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-上汽-商用車
◆核心部件
動力電池：乘用車采用升高充電電流來實現(xiàn)快速充電，故需要滿足大電流充電的動力電池目前供應(yīng)商還無法解決大電流所帶來的高功耗。對于電動公交車使用磷酸鐵鋰或三元電池，且充電倍率達(dá)到2C即可，不考慮鈦酸鋰電池。
高壓零部件：車輛電壓平臺短期內(nèi)不會發(fā)生變化，高壓零部件可以滿足需求。但國內(nèi)生產(chǎn)的750V等級高壓零部件可靠性有待提高。
快速充電接口：建議車輛目前所安裝的充電接口保持不變。電動公交車可同時發(fā)展受電弓和快速充電接口兩種技術(shù)模式。
◆快速充電體系發(fā)展
根據(jù)上汽集團對北京市、上海市電動出租車、電動客運車、電動公交車、電動物流車的充電需求匯總，在滿足日常車輛使用需求的前提下，電動出租車充電功率為105~120kW；電動客運車充電功率為60~90kW；在土地資源緊張的區(qū)域，電動公交車充電功率會傾向于進(jìn)行350kW快速充電；電動物流車多使用30kW直流充電設(shè)施進(jìn)行充電。將以上信息現(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表14 北京市、上海市不同用途電動汽車充電功率需求及充電場景表”。
表14北京市、上海市不同用途電動汽車充電功率需求及充電場景表
光儲充一體式快速充電場站的建設(shè)可將太陽能發(fā)電、動力電池梯次利用、快速充電結(jié)合起來，對電網(wǎng)削峰填谷，在減輕電力系統(tǒng)建設(shè)成本的同時，推動快速充電場站建設(shè)推廣，實現(xiàn)能源低碳化，同時保證一定的經(jīng)濟收益。
◆問題和挑戰(zhàn)
整車制造企業(yè)技術(shù)路線決定充電設(shè)施制造、充電設(shè)施運營企業(yè)未來的發(fā)展路線，應(yīng)加深各方之間聯(lián)系，避免閉門造車，造成資源浪費。
基于目前國內(nèi)IGBT、電池單體的等核心零部件的實際情況，乘用車充電功率大幅提高到350kW，將引發(fā)一系列問題，需結(jié)合產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，逐步提升充電功率，同時應(yīng)關(guān)注快速充電過程中大電壓、大電流可能帶來的電磁輻射問題。
8、長安新能源
◆技術(shù)指標(biāo)
傾向于通過提升充電電流實現(xiàn)快速充電，到2020年，車輛電壓平臺保持在300~400V，最大充電電流達(dá)到250A，充電倍率達(dá)到1.5C，最大充電功率達(dá)到100kW。到2025年，車輛電壓平臺以300~400V為主，最大充電電流達(dá)到500A，最大充電功率達(dá)到200kW，實現(xiàn)充電五分鐘，續(xù)航百公里。同時再研究通過升高電壓平臺來實現(xiàn)快速充電的800V高電壓車型。
在2020年及2025年，希望直流充電設(shè)施電壓平臺在100~800V，覆蓋低\中\(zhòng)高壓車型，充電功率達(dá)到250kW。現(xiàn)將企業(yè)對快速充電系統(tǒng)的技術(shù)需求整理成“表15 快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-長安新能源-乘用車”。
表15快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)-長安新能源-乘用車
◆核心部件
動力電池：公司自身設(shè)計制造BMS并進(jìn)行集成。預(yù)期未來動力電池能實現(xiàn)3C~5C倍率充電，并開發(fā)相應(yīng)的熱管理系統(tǒng)。
高壓零部件：若采用800V電壓平臺，現(xiàn)高壓系統(tǒng)的元器件耐壓等級無法適應(yīng)，必須重新開發(fā)，目前的供應(yīng)體系難以滿足量產(chǎn)需求，需要進(jìn)行調(diào)整。
快速充電接口：建議車輛目前所安裝充電接口保持不變。目前250A規(guī)格的直流車輛插頭及其所連接線纜的重量過大，充電操作困難，用戶體驗較差，需考慮降低整體重量，降低充電操作難度，提升用戶體驗。
◆快速充電體系發(fā)展
隨著車輛續(xù)駛里程的不斷增加，充電焦慮的緩解，對于大多數(shù)乘用車用戶來說，會優(yōu)先選用交流慢充樁進(jìn)行目的地充電。電動出租車車主對于快速充電的需求較為迫切。
為提高充電設(shè)施的利用率及使用壽命，建議快速充電設(shè)施的輸出電壓覆蓋100~800V，并采用汽車級生產(chǎn)質(zhì)量控制機制，來進(jìn)行充電設(shè)施生產(chǎn)。
電動汽車快速充電體系的發(fā)展，應(yīng)充分考慮動力電池充電倍率的發(fā)展、電動汽車用戶需求、快速充電設(shè)施的研發(fā)制造及充電設(shè)施運營企業(yè)的規(guī)劃等方面。
◆問題和挑戰(zhàn)
采用提升電流路線實現(xiàn)快速充電，要在保持現(xiàn)有300~400V電壓平臺基礎(chǔ)上實現(xiàn)充電5~10min續(xù)航百公里，最大充電電流將達(dá)500A，會導(dǎo)致線纜加粗、母排尺寸增加、能耗增大、溫度控制難度增加，500A規(guī)格繼電器難以采購，增加整車設(shè)計難度和制造成本。
如通過將電壓平臺升高到800V來實現(xiàn)快速充電，必須對車輛進(jìn)行重新開發(fā)，并重新建立高壓零部件供應(yīng)體系，導(dǎo)致高壓零部件采購成本增加，而且國內(nèi)目前的800V高壓零部件資源減少，需采購國外產(chǎn)品，車型量產(chǎn)后可能會受制于人。
目前建設(shè)運營的充電設(shè)施單槍充電功率普遍不高于60kW，要滿足快速充電體系的發(fā)展需求，應(yīng)對國內(nèi)充電設(shè)施布局進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
我國企業(yè)應(yīng)加大高壓器件自主研發(fā)投入，提高器件整體耐壓等級、適當(dāng)降低電流，加快配套零部件供應(yīng)能力建設(shè)，減少熱損耗，為客戶提供最優(yōu)性價比產(chǎn)品和良好便利的充電環(huán)境。同時應(yīng)鼓勵各種充電技術(shù)發(fā)展，解決并驗證可能遇見的困難。全行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各方參與討論，確定并引領(lǐng)未來快速充電體系發(fā)展方向。
9、整車制造企業(yè)情況匯總
◆技術(shù)指標(biāo)
結(jié)合各整車制造企業(yè)關(guān)于快速充電系統(tǒng)看法以及所匹配的車輛端電壓平臺、最大充電電流、最大充電功率等信息，以及充電設(shè)施端輸出電壓、最大輸出功率的建議進(jìn)行整理，得出“表16 各整車制造企業(yè)快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)匯總表”。
表16 各整車制造企業(yè)快速充電系統(tǒng)需求指標(biāo)匯總表
（注乘用車充電設(shè)施端最大輸出功率要求為單槍功率）
在乘用車方面，主要通過升高電壓平臺和升高充電電流兩種技術(shù)路線來實現(xiàn)快速充電。在商用車方面，將保持現(xiàn)有電壓平臺，通過提高最大充電電流，來提高充電速度。
電壓平臺：乘用車制造企業(yè)以及商用車制造企業(yè)普遍建議到2020年將車輛端電壓平臺控制在750V以內(nèi)，到2025年車輛端電壓平臺不高于800V。對于走升高充電電流技術(shù)路線的乘用車制造企業(yè)，其未來的車輛電壓平臺將不高于500V。
最大充電電流：采用提高電壓平臺技術(shù)路線的乘用車制造企業(yè)，到2020年的車輛最大充電電流在200A左右，到2025年會逐步提高。對于采用提高充電電流技術(shù)路線的乘用車制造企業(yè)，到2020年的車輛最大充電電流將達(dá)到400A~500A，到2025年會逐步提高,由于充電電流過大可能會帶來的問題還沒有成熟的解決方案，故對2020年以后的規(guī)劃還不明確。對于商用車制造企業(yè)，到2020年最大充電電流將普遍達(dá)到500A~1000A。
最大充電功率：對于乘用車制造企業(yè)，到2020年最大充電功率將控制在100~200kW，2020年以后會逐步提升最大充電功率，到2025年最大充電功率將不高于300kW。對于商用車制造企業(yè)，到2020年最大充電功率普遍將達(dá)到350 kW以上，由于商用電動汽車未來的發(fā)展受外界環(huán)境影響較明顯，目前還無法規(guī)劃2020年以后采用的最大充電功率。
被調(diào)研整車制造企業(yè)對于未來快速充電設(shè)施建設(shè)需求。
輸出電壓：為提高快速充電設(shè)施的服務(wù)覆蓋范圍，到2025年之前其輸出電壓應(yīng)在200~750V之間，到2025年，最高輸出電壓應(yīng)達(dá)到800V以上。
最大輸出功率：以服務(wù)電動乘用車為主的快速充電設(shè)施，到2020年輸出功率最高應(yīng)達(dá)到200kW，到2025年輸出功率最高達(dá)到300kW。以服務(wù)電動商用車為主的快速充電設(shè)施，到2020年應(yīng)支持350kW充電輸出功率。
（二）電池企業(yè)
1、寧德時代
寧德時代新能源科技有限公司到2018年可量產(chǎn)滿足3C倍率充電的動力電池，電池單體能量密度達(dá)到200 wh/kg。通過系統(tǒng)性的嚴(yán)格控制電池單體溫度來保證充電安全，并通過在合理充電區(qū)間內(nèi)進(jìn)行高倍率充電，在保證動力電池使用壽命的同時實現(xiàn)快速充電。
對于純電動乘用車，電壓平臺達(dá)到800V，最大充電電流達(dá)到400A,已可以滿足電動乘用車的使用需求，也沒必要將電壓平臺提高到1000V，充電功率提高到350kW。
充電電流過高會增加電能損耗，同時對動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)帶來巨大挑戰(zhàn)，目前還難以生產(chǎn)可進(jìn)行1000A電流充電的產(chǎn)品。
2、微宏動力
微宏動力系統(tǒng)（湖州）有限公司根據(jù)動力電池特性，未來會采用通過提高電池包電壓平臺來實現(xiàn)快速充電，并表示充電電流過高會對動力電池開發(fā)帶來很大挑戰(zhàn)。
（三）充電接口企業(yè)
1、沃爾新能源
沃爾新能源電氣科技股份有限公司目前在現(xiàn)有2015版國標(biāo)基礎(chǔ)上，通過在車輛插頭和線束中添加冷卻系統(tǒng)，使車輛插頭在連接35 mm2線束的情況下，可承載400A電流進(jìn)行快速充電，車輛插頭整體溫度能夠控制在50℃左右。
2、中航光電
中航光電科技股份有限公司所開發(fā)的快速充電槍，可在現(xiàn)有2015版國標(biāo)基礎(chǔ)上，通過在充電槍中添加冷卻系統(tǒng)，可安全的承載400A電流進(jìn)行快速充電，并認(rèn)為乘用車未來所需充電電流最高為400A。
3、充電接口企業(yè)情況匯總
以上提到的支持大電流的充電接口還未實現(xiàn)量產(chǎn)?，F(xiàn)將信息匯總得于“表17充電接口企業(yè)所生產(chǎn)的快速充電接口性能參數(shù)表”。
表17 充電接口企業(yè)所生產(chǎn)的快速充電接口性能參數(shù)表
◆技術(shù)現(xiàn)狀
經(jīng)過對我國主要充電設(shè)施制造企業(yè)的系統(tǒng)調(diào)研，充電設(shè)施端已具備開展快速充電的技術(shù)能力。目前大多數(shù)企業(yè)已生產(chǎn)輸出電壓低于800V的充電設(shè)施，如將輸出電壓在800V基礎(chǔ)上提高，需要對高壓零部件供應(yīng)體系進(jìn)行升級。受限于目前國內(nèi)車輛插頭的載流能力最高為250A，單個車輛插頭的輸出功率最高為180A，通過多個車輛插頭對一臺車充電，充電功率可達(dá)到350kW以上。將各被調(diào)研充電設(shè)施制造企業(yè)反饋快速充電產(chǎn)品信息匯總得到“表18 各充電設(shè)施制造企業(yè)快速充電產(chǎn)品信息匯總表”。
表18各充電設(shè)施制造企業(yè)快速充電產(chǎn)品信息匯總表
◆快速充電體系發(fā)展
參與充電設(shè)施制造企業(yè)一致認(rèn)為，充電設(shè)施是為電動汽車服務(wù)，快速充電體系發(fā)展應(yīng)由整車制造企業(yè)來主導(dǎo)，充電設(shè)施制造企業(yè)會依據(jù)整車制造企業(yè)的產(chǎn)品規(guī)劃，以及國內(nèi)電動汽車市場狀況，生產(chǎn)相適應(yīng)的充電設(shè)施。
在快速充電設(shè)施內(nèi)添加液冷系統(tǒng)，對充電模塊、車輛插頭和載流線纜冷卻，可提高充電設(shè)施密封性、絕緣等級、可靠性和使用壽命。提高充電設(shè)施運營商的盈利水平，是未來的發(fā)展方向。
未來快速充電依然主要是通過充電接口連接實現(xiàn)電能傳導(dǎo)，受電弓適用于電動車輛行駛路線較固定的場景，對受電弓的使用需要關(guān)注電磁輻射以及接觸面防冰。
◆問題和挑戰(zhàn)
發(fā)展快速充電需要高度關(guān)注充電安全，尤其是溫度控制，最大的限制在于動力電池和充電接口。
目前所使用的250A規(guī)格車輛插頭及所連接的載流線纜重量較大，如僅通過增加線徑來達(dá)到更大載流能力，嚴(yán)重影響用戶充電體驗，希望能通過其他技術(shù)手段來達(dá)到提高載流能力的同時減輕載流線纜重量，提高用戶充電體驗。
目前市場上的充電設(shè)施故障率較高，應(yīng)提高對充電設(shè)施的質(zhì)量要求，保證充電設(shè)施的可靠性和使用壽命。
七、調(diào)研結(jié)論及建議
經(jīng)過對我國電動汽車充電行業(yè)的系統(tǒng)調(diào)研，了解了國內(nèi)主流整車制造企業(yè)、充電設(shè)施制造企業(yè)、動力電池制造企業(yè)、充電接口制造企業(yè)、充電設(shè)施運營企業(yè)等企業(yè)對我國快速充電體系發(fā)展的意見與建議。結(jié)合我國電動汽車充電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及各方意見，此次快速充電系統(tǒng)聯(lián)合行動專項調(diào)研成果得出以下結(jié)論和建議。
（一）快速充電定義
借鑒日本、歐洲、美國等國家的經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)車企的車輛生產(chǎn)、規(guī)劃和技術(shù)儲備等實際情況，我國應(yīng)分步驟、分階段發(fā)展快速充電，隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，逐步提高對快速充電的要求，并應(yīng)從乘用車和商用車兩方面對快速充電系統(tǒng)條件進(jìn)行定義。
1、乘用車領(lǐng)域
綜合各車企意見，到2020年乘用車充電功率達(dá)到100kW~200kW且30min內(nèi)充滿80%電量，即可視為快速充電車型。2025年以前乘用車充電功率達(dá)到200kW~400kW且15min內(nèi)充滿80%電量可視為快速充電車型。
根據(jù)國內(nèi)車企實際情況以及量產(chǎn)車規(guī)劃情況，建議可采用提高充電電流和提高電壓平臺相結(jié)合的技術(shù)路線。另一方面，鑒于GB/T20234.3-2015中關(guān)于車輛單個直流充電接口的額定電流不超過250A的要求，以及目前大部分車企的單個直流充電接口的電流都在125A~200A之間并沒有充分利用250A的上限要求，綜合權(quán)衡時間和技術(shù)實現(xiàn)對車企的影響，建議2020年以前充分利用電流提升空間來實現(xiàn)快速充電技術(shù)，但要注重提升車輛電壓平臺的研發(fā)和技術(shù)儲備，2025年前，實現(xiàn)更高功率的快速充電技術(shù)。
◆技術(shù)路線建議
~2020年，快速充電系統(tǒng)充電功率范圍：100kW~200kW，單個直流充電接口充電電流不超過250A，電壓范圍：400~800V。
~2025年，快速充電系統(tǒng)充電功率范圍：200kW~400Kw，單個直流充電接口充電電流不超過400A，電壓范圍：800~1000V。
2、商用車領(lǐng)域
商用車的發(fā)展受國家和地方政策，大巴運營模式以及城市綜合交通發(fā)展多方面影響，各商用車制造企業(yè)對未來的發(fā)展僅能規(guī)劃到2020年左右。目前商用車普遍處在750V高電壓平臺，到2020 年電壓平臺將提升到1000V，充電電流將提升到500A以上。對部分載電量較大的商用車，到2020年最大充電電流將超過600A，充電功率將達(dá)到或超過350kW 并實現(xiàn)3C 倍率充電。
~2020 年，充電接口方式會采用受電弓或者雙槍充電模式，快速充電系統(tǒng)充電功率范圍：300kW以上，充電電流400~600A，電壓范圍：700V~1000V。
表19中國電動汽車快速充電系統(tǒng)條件定義表
3、快速充電設(shè)施要求
充電設(shè)施服務(wù)對象為電動汽車，為滿足我國未來快速充電車型的充電需求，兼顧社會其他電動汽車的充電需求，快速充電設(shè)施在2018年開始布局或更新?lián)Q代的產(chǎn)品電壓應(yīng)覆蓋200~800V（或200~750V）?？焖俪潆娫O(shè)施在2025年之前輸出電壓應(yīng)覆蓋200~1000V。
對于主要面向乘用車或小型商用車的快速充電設(shè)施，單個車輛插頭能承載400A的電流對車輛充電，在2020年前充電功率應(yīng)達(dá)到200 kW，到2025年應(yīng)達(dá)到300 kW。對于面向大型商用車的快速充電設(shè)施，到2020 年，輸出電流應(yīng)達(dá)到600A，輸出功率應(yīng)達(dá)到350 kW 以上。
最大輸出功率：以服務(wù)電動乘用車為主的快速充電設(shè)施，到2020年輸出功率最高應(yīng)達(dá)到200kW，到2025年輸出功率最高達(dá)到300kW。以服務(wù)電動商用車為主的快速充電設(shè)施，到2020年應(yīng)支持350kW充電輸出功率。
（二）關(guān)鍵零部件發(fā)展
1、動力電池
◆技術(shù)現(xiàn)狀
目前國內(nèi)功率型動力電池的充電倍率最高能達(dá)到3C，電池單體能量密度達(dá)到200 wh/kg，更高充電倍率和能力密度的產(chǎn)品正處在研發(fā)驗證階段。但現(xiàn)在市場的動力電池大多數(shù)難以在保證安全和使用壽命的情況下實現(xiàn)2C倍率充電。
電量在0~80%之間為健康充電區(qū)間，能夠在此范圍內(nèi)進(jìn)行快速充電。為保證充電安全以及動力電池壽命，電量達(dá)到80%后，應(yīng)降低充電功率。
◆發(fā)展方向
如通過提升充電電流來實現(xiàn)快速充電，會導(dǎo)致動力電池系統(tǒng)的能耗增高、產(chǎn)熱量增加，同時會帶來內(nèi)部載流部件尺寸增加，提高動力電池的熱管理難度并降低系統(tǒng)能量密度。故動力電池制造企業(yè)更傾向于通過提升電壓平臺，來實現(xiàn)快速充電，目前電壓平臺可達(dá)到800V，在此基礎(chǔ)上充電電流達(dá)到400A已完全能夠滿足乘用車用戶所需要的充電速度。
2、高壓零部件
◆技術(shù)現(xiàn)狀
目前國內(nèi)的高壓零部件生產(chǎn)企業(yè)已與各整車制造企業(yè)及充電設(shè)施制造企業(yè)建立了完善的供應(yīng)體系。300~400V電壓等級的高壓零部件占國內(nèi)市場主流，同時有少量企業(yè)能夠生產(chǎn)800V電壓等級的高壓零部件，但由于產(chǎn)品本身的制造工藝要求較高以及沒有形成規(guī)模化的原因，目前單價較高。800V電壓等級以上的高壓零部件目前無法實現(xiàn)國產(chǎn)。
◆發(fā)展方向
隨著快速充電體系的逐步建立，國內(nèi)高壓零部件生產(chǎn)企業(yè)加大對800V電壓等級產(chǎn)品的研發(fā)和量產(chǎn)，隨著產(chǎn)品技術(shù)成熟和產(chǎn)量提升帶來成本下降。
同時，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，希望未來的高壓零部件能突破800V電壓等級，并與國際先進(jìn)產(chǎn)品接軌。
3、快速充電連接裝置
快速充電連接裝置主要包括充電接口和受電弓。
◆技術(shù)現(xiàn)狀
依照GB/T20234.1-2015、GB/T 20234.3-2015、GB/T 27930-2015等標(biāo)準(zhǔn)要求，國內(nèi)目前單個充電接口最大載流電流為250A。而由于充電接口在使用過程中存在端子接觸面磨損、沙塵侵入端子接觸面以及材料老化等問題，造成充電接口載流能力降低，發(fā)熱量增加，實際使用過程中充電接口普遍難以達(dá)到250A的充電電流。而且目前載流能力較強的充電接口及所連接的載流線纜的重量較大，不便于用戶使用。
目前受電弓已在鎮(zhèn)江、重慶、成都、蘭州等城市投入使用，可以滿足公交車的快速充電需求。
◆發(fā)展方向
快速充電未來主要將主要通過充電接口來實現(xiàn)電能傳導(dǎo)，受電弓更多的會應(yīng)用在車輛行駛路線較固定的使用，對受電弓的使用需要關(guān)注電磁輻射以及接觸面防冰。
為滿足未來快速充電的需求，同時提升用戶體驗，需要將2015版新國標(biāo)充電接口和載流線纜的載流能力進(jìn)行提升，并降低重量。
考慮到舊國標(biāo)充電接口升級為2015版新國標(biāo)，對行業(yè)內(nèi)企業(yè)所帶來的影響，希望未來所采用的快速充電接口與2015版新國標(biāo)充電接口兼容，在充電接口內(nèi)關(guān)鍵位置設(shè)置溫度檢測點并做好漏液檢測。
目前國內(nèi)多家充電接口制造企業(yè)通過在2015版新國標(biāo)車輛插頭和載流線纜的基礎(chǔ)上添加冷卻系統(tǒng)，使充電接口能夠安全的承載400A電流，同時實現(xiàn)減重，也降低了充電接口溫升數(shù)值，提升了充電體驗。此類產(chǎn)品目前還未量產(chǎn)，需要盡快開展進(jìn)一步驗證。
（三）建立快速充電場站
快速充電能夠提升電動汽車用戶使用體驗，是未來的發(fā)展方向。充電設(shè)施不僅僅只是電氣設(shè)備，更是重要的社會資源?？焖俪潆婓w系的確立，應(yīng)依照我國實際國情，從我國行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、電網(wǎng)系統(tǒng)、國內(nèi)企業(yè)利益等方面出發(fā)，通過電動汽車充電行業(yè)上下游企業(yè)間的深入探討，并結(jié)合不同電動汽車用戶對快速充電的需求迫切度的不同，進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)劃。
適宜的快速充電體系，應(yīng)能夠滿足社會上大多數(shù)電動汽車用戶的充電需求，實現(xiàn)社會資源的合理利用，并能夠助力于國內(nèi)相關(guān)企業(yè)的技術(shù)升級，幫助國內(nèi)企業(yè)利用中國市場的培育逐步提升國際競爭力。
短時間內(nèi)大幅度提高充電功率會大大增加整車制造成本，并提高系統(tǒng)安全性風(fēng)險。所以快速充電體系的建立要為產(chǎn)業(yè)升級留出時間，避免冒進(jìn)式發(fā)展所帶來的一系列問題。應(yīng)考慮國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)水平和供應(yīng)能力，逐步建立發(fā)展快速充電體系。對于目前部分歐美車企所推崇的350kW甚至更高的大功率充電體系，技術(shù)層面應(yīng)盡快開展相關(guān)研究和驗證，積極提升國內(nèi)產(chǎn)業(yè)水平；但政策推廣層面建議在考慮國內(nèi)產(chǎn)業(yè)情況的基礎(chǔ)上適當(dāng)謹(jǐn)慎對待。
1、應(yīng)用場景
電動汽車的應(yīng)用場景不同，帶來用戶對快速充電的需求迫切度不同。就目前調(diào)研中所收集到的信息來看，快速充電技術(shù)主要有以下幾個應(yīng)用場景。
◆電動出租車、共享電動汽車
電動出租車和共享電動汽車的日平均行駛里程、使用頻率遠(yuǎn)高于其他的電動乘用車，需要快速的電能補充，普遍希望車輛能具備快速充電能力。
◆部分電動公交車
公交車的性能參數(shù)主要受各城市公交運營公司影響，從而也導(dǎo)致了不同城市的電動公交車對于快速充電需求的不同。對于注重實用便利性、車輛利用率的公交運營公司來說，會傾向于采購快速充電型電動公交車，并為其配建專用的快速充電設(shè)施，主要為快速充電機和受電弓。
◆電動私家車普遍無固定充電車位的區(qū)域
根據(jù)對電動汽車私人用戶調(diào)查了解到，如能夠通過住宅小區(qū)或單位內(nèi)部停車場等區(qū)域找到固定充電車位，實現(xiàn)目的地充電，滿足車輛的日常充電需求，即可大大緩解充電問題，只考慮使用快速充電設(shè)施進(jìn)行應(yīng)急補電。而對于北上廣深這類一線城市，土地資源較為緊缺，會存在部分電動私家車用戶無固定充電車位，故就必須通過快速充電來完成能量補給。
◆高檔電動汽車
快速充電能顯著減少充電用時，甚至能夠使充電如加油一般快捷的，對于一些高端電動汽車用戶具有一定的吸引力。
◆高速公路沿線
目前電動汽車能量補給時間遠(yuǎn)高于燃油車，隨著未來電動汽車的市場占比逐步提高，如不能降低能量補給時間，目前高速沿線的充電場站將無法滿足需求，這就需要快速充電設(shè)施及所對應(yīng)的快速充電汽車。
（四）發(fā)展建議
1、關(guān)注車輛安全性
應(yīng)重點關(guān)注快速充電的安全性?？焖俪潆姇恿﹄姵亍④噧?nèi)高壓零部件等帶來更嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，電流增加帶來散熱問題、電壓提升帶來電氣安全隱患，因此需要提升動力電池?zé)峁芾硇阅埽ＷC高壓零部件的可靠性，在量產(chǎn)前應(yīng)對零部件、模塊和整車進(jìn)行大量的驗證。
2、實驗量化大倍率充電對動力電池影響
電動汽車用戶及關(guān)注充電速度也關(guān)注動力電池的使用壽命，發(fā)展快速充電也應(yīng)重點關(guān)注其對動力電池使用壽命的影響。通過從動力電池本身的材料特性分析，動力電池壽命會隨著充電倍率的增加而縮短，但目前還沒有公開的量化數(shù)據(jù)評價快速充電技術(shù)對動力電池壽命的影響。建議下一步開展快速充電系統(tǒng)的實證試驗以積累充電數(shù)據(jù)支撐快速充電系統(tǒng)的開發(fā)。
4、加快零部件研發(fā)
我國企業(yè)應(yīng)加大高壓器件自主研發(fā)投入，提高器件整體耐壓等級、適當(dāng)降低電流，加快配套零部件供應(yīng)能力建設(shè)，減少熱損耗，為客戶提供最優(yōu)性價比產(chǎn)品和良好便利的充電環(huán)境。
5、加快速充電系統(tǒng)的研發(fā)和技術(shù)儲備
一方面，國內(nèi)車企對此項技術(shù)還普遍處于預(yù)研、規(guī)劃階段，隨著歐美車企提出的350kW以上的大功率充電技術(shù)的實現(xiàn)和車輛的量產(chǎn)，對于電動汽車達(dá)到燃油車的使用體驗有極大的促進(jìn)作用。建議車企加快快速充電系統(tǒng)的研發(fā)和技術(shù)儲備工作以應(yīng)對國外車企的挑戰(zhàn)，另一方面，國內(nèi)充電設(shè)施運營企業(yè)也應(yīng)更加注重快速充電系統(tǒng)的提前布局，在建設(shè)充電樁/場站時預(yù)留電力容量和線纜冗余。
6、標(biāo)準(zhǔn)的修訂
GB/T20234.3-2015中關(guān)于車輛單個直流充電接口的額定電流不超過250A的要求和GB/T 27930-2015中明確規(guī)定了充電過程電流偏移量最高為-400A，按照標(biāo)準(zhǔn)要求則無法使乘用小客車在單個直流接口使用超過250A的充電電流以及商用車在兩個直流接口使用超過400A的充電電流，標(biāo)準(zhǔn)的這一要求也限制了提升電流來實現(xiàn)快速充電系統(tǒng)的可能性，建議根據(jù)快速充電系統(tǒng)的需求和發(fā)展適時對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。
7、接口的兼容
車輛端的充電接口的尺寸已經(jīng)重新按照2015版五項國標(biāo)的相關(guān)要求進(jìn)行修改，快速充電接口應(yīng)與現(xiàn)有接口兼容。若今后針對快速充電采用新接口，建議在兼容2015版國標(biāo)充電接口的基礎(chǔ)上開發(fā)Combo類型的接口。不建議使用快速轉(zhuǎn)接頭，因熱失控等安全隱患較明顯。
報告審核：許艷華
報告編寫：劉鍇、黃炘、李楊
