大功率快充市場應(yīng)用前景[汽車之家 深評] 由新能源車引領(lǐng)整個時代變革的大風(fēng)暴正席卷而來,而充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)作為其中的“臺風(fēng)眼”,尤其是最近高曝光率的大功率直流快充技術(shù),更加受人矚目。但目前國內(nèi)市場,大功率直流快充技術(shù)到底發(fā)展如何?關(guān)于直流快充,國家政策上又有哪些扶持?市場中應(yīng)用快充技術(shù)的車和樁,又有哪些新動向呢?圍繞相關(guān)話題,我們來一探究竟。 ●《深評問道》是什么? 《深評問道》是汽車之家首個面向行業(yè)端用戶打造的欄目,特約汽車行業(yè)資深從業(yè)者執(zhí)筆,獨(dú)家解析/揭秘行業(yè)大事件。除了熱鬧表象,我們更想向您呈現(xiàn)對事物本質(zhì)、因果以及未來可能性的探究和思考。 本期行業(yè)評論員——車庸,車企研發(fā)主管,多年從事品牌戰(zhàn)略、產(chǎn)品研發(fā)及市場分析等工作,擅長挖掘行業(yè)熱點(diǎn)及趨勢。 60秒快速了解核心論點(diǎn): 一、解決EV車型使用痛點(diǎn)的主要技術(shù)路線 為了讓EV車使用便利性達(dá)到普通燃油車水平,緩解消費(fèi)者的里程、充電焦慮,眾車企一方面通過改善電池自身性能(能量密度等),提高整車?yán)m(xù)航里程;另一方面,從滿足消費(fèi)者的快速充電需求出發(fā),在車輛補(bǔ)電環(huán)節(jié)落腳,于是,換電和大功率直流充電這兩大技術(shù)路線便應(yīng)時而生。 『新能源汽車直流充電樁』 ★換電vs大功率直流充電技術(shù)路線概要 換電技術(shù),形式上有點(diǎn)像我們更換遙控玩具車的標(biāo)準(zhǔn)電池,即通過固定式或可移動式的換電站,為電動車提供更換電池的服務(wù),同時在換電站集中對電池進(jìn)行統(tǒng)一的智能存儲、供電和配送管理。以國內(nèi)目前運(yùn)營的換電站為例,可在3-10分鐘,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)給續(xù)航300-500km的效果。 而大功率直流快充技術(shù),是指采用250kW及以上的大功率充電機(jī)對電池進(jìn)行直流充電,實(shí)現(xiàn)在10~15分鐘充滿電的理想狀態(tài)。目前在歐洲及日本等地區(qū)應(yīng)用的大功率充電技術(shù),充電樁充電電壓達(dá)到到1000V,充電電流提升到350A,實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)功率為350kW的充電供給,消費(fèi)者只需要12分鐘,就能為電動車增加300km的續(xù)航里程。 『日本大功率充電站』 ★換電vs大功率直流快充優(yōu)劣勢分析 兩大技術(shù)路線均能快速補(bǔ)充能源,解決里程、充電焦慮。但換電和大功率直流快充又各有優(yōu)劣,均各自面臨一系列的問題。不過從技術(shù)特征、投入的收益性、產(chǎn)業(yè)化推廣、消費(fèi)者喜好及行業(yè)巨頭失敗案例五個維度進(jìn)行分析,換電模式綜合評價相對弱勢,但在特定的應(yīng)用場景下,如出租車、網(wǎng)約車等專用運(yùn)營車領(lǐng)域,仍有進(jìn)一步發(fā)展和探索的空間,成為該類電動車能源補(bǔ)充的重要組成部分。
再來看本文主角大功率充電技術(shù),從上表五維分析態(tài)勢看,雖然綜合評價整體更占優(yōu)勢,但由于消費(fèi)者在使用環(huán)節(jié)上心存顧慮,導(dǎo)致技術(shù)特征稍顯劣勢。其實(shí)追根求源,就是消費(fèi)者普遍擔(dān)心快充傷及電池性能的問題。 然而快充對電池衰減性影響到底有多嚴(yán)重、未來大功率直流快充技術(shù)應(yīng)用后又能否挽回消費(fèi)者信心?我們從兩個角度進(jìn)行闡述,首先從使用場景上看,快充一般用來滿足多數(shù)家用EV車主應(yīng)急補(bǔ)電需求,以防止在關(guān)鍵時刻發(fā)生續(xù)航里程不足“掉鏈子”、同時又來不及使用慢充補(bǔ)電的尷尬。模擬推演的話,以消費(fèi)者每周應(yīng)急使用2-3次為例,一年下來使用100-150次左右,按照現(xiàn)在主流車型1000次以上快充時電池衰減不足20%來看,可以高效使用7-10年,與燃油車使用壽命相媲美,而且考慮到EV車型并不是每周都需充電,實(shí)際高效使用壽命或可更長。
從電池性能上看,電池衰減罪魁禍?zhǔn)资请姵氐倪^充和過放。類似于智能手機(jī)電池,長時間不用虧電過度影響待機(jī)時間,充電過久發(fā)熱嚴(yán)重也會縮短其壽命。而千人千面,不同用車習(xí)慣在很大程度上左右了電池的衰減。同時除了人的因素之外,電池的密度、材料、溫度等同樣影響充電、電池衰減速率,尤其是電池管理系統(tǒng)(BMS),作為控制快充的核心部件,可根據(jù)電池狀況智能調(diào)整充電電流大小,防止由于過充電或過放電對電池造成損傷。而未來隨著大功率直流充電技術(shù)的應(yīng)用,新一代EV車型電壓平臺升級后,BMS的進(jìn)階就顯得更為關(guān)鍵。 不過從歐美品牌車企競相投入的局面看,并結(jié)合技術(shù)將來進(jìn)一步發(fā)展來考慮,大功率快充所面臨的困難肯定會被一一破解,所以說,大功率快充技術(shù)的應(yīng)用走向還是很清晰的。既然大功率直流快充更具前景,那目前國內(nèi)的政策動向又有哪些呢? 2 車企/樁企的快充布局進(jìn)展二、“樁”的春天 ★政府“真金白銀”補(bǔ)貼對象,從主要對新能源車向充電樁建設(shè)轉(zhuǎn)移 隨著過渡期的結(jié)束,2018版補(bǔ)貼政策正式退出歷史舞臺,而地方補(bǔ)貼也將隨之徹底取消,轉(zhuǎn)為用于支持充電基礎(chǔ)設(shè)施的“短板”建設(shè)和配套運(yùn)營服務(wù)。而且對于地方繼續(xù)給予新能源車購置補(bǔ)貼的,設(shè)立了懲罰措施,中央將對相關(guān)財(cái)政補(bǔ)貼作扣減??梢?,在6月底后,政府的補(bǔ)貼風(fēng)向,將正式從主要對新能源車到對充電設(shè)施的轉(zhuǎn)變。 『國家電網(wǎng)充電樁』 ★配套標(biāo)準(zhǔn)升級,中日統(tǒng)一的直流快充樁新標(biāo)準(zhǔn)即將發(fā)布 我們現(xiàn)行的直流快充標(biāo)準(zhǔn),是在2015年頒布實(shí)施的國標(biāo)GB/T,從時間上看,前兩個版本分別于2006年、2011年施行,而現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)推行4年多,已經(jīng)到了標(biāo)準(zhǔn)升級的時間節(jié)點(diǎn)。況且從整個產(chǎn)業(yè)鏈條上看,中國電動汽車及充電行業(yè)發(fā)展非常之快,在很大程度上已經(jīng)走到了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的前邊,產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級需求更倒逼新版快充標(biāo)準(zhǔn)的推出。 而已經(jīng)問世的這三版國標(biāo)GB/T,完成了車與充電樁的兼容性、使用安全性等工作,夯實(shí)了未來發(fā)展的基礎(chǔ),而即將施行的第四版國標(biāo)GB/T,必將對車與充電樁的充電性能做更高要求。 實(shí)事上,早在2018年10月日本首相安倍訪華期間,中國電力企業(yè)聯(lián)合會(CEC)與日本電動汽車用快速充電器協(xié)會(CHAdeMO)已經(jīng)就直流快速充電標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一達(dá)成了協(xié)議,言下之意,就是說中日大功率直流快充的新標(biāo)準(zhǔn)將實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一,并計(jì)劃在2020年前合作完成產(chǎn)品的商用化。 『日本CHAdeMO規(guī)格的充電樁』 基于此,采用聯(lián)合設(shè)計(jì)的方式,我國最終確定了充電功率為350kW的全新直流快充方案。而且在2019年須彌山大會開幕式上,中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化管理中心主任劉永東也表示,隨著我國基本具備開展大功率充電技術(shù)的條件,大功率充電標(biāo)準(zhǔn)制定工作也已經(jīng)啟動,并計(jì)劃在2020年正式公布。 隨著政府加強(qiáng)對充電樁補(bǔ)貼政策的支持、高規(guī)格的大功率直流快充新國標(biāo)的即將落地,快充也將開啟了快速發(fā)展的破局之路。而關(guān)于直流快充樁方面,企業(yè)運(yùn)營商又有哪些動向呢? 運(yùn)營商積極布局和升級直流樁設(shè)施,大功率快充樁已示范運(yùn)營 根據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟(簡稱“充電聯(lián)盟”)數(shù)據(jù),截止到2019年5月,聯(lián)盟內(nèi)成員總計(jì)上報(bào)公共充電樁40.1萬臺,較去年總量增長51%。其中直流快充樁17.1萬臺,較去年同類總量增長104%,在各類充電樁中增長速度最快,市場占有率大幅提高,在今年上升到43%。 而就目前公共充電基礎(chǔ)設(shè)備運(yùn)營現(xiàn)況看,集中度相當(dāng)高,Top 7家運(yùn)營商充電樁數(shù)量達(dá)到了市場總量的91%,特別是特來電、國網(wǎng)和星星充電三家企業(yè),市場占有率達(dá)到了75%,可謂是公共充電樁行業(yè)的三強(qiáng)。而以公共充電樁市場占有率最高的特來電為例,在北京市場,直流充電樁充電功率普遍在120kW以下,特別是充電功率在30kW左右的充電樁數(shù)量最多,而150kW及以上的充電樁相對較少。 但現(xiàn)實(shí)正在被改變,以充電樁行業(yè)三強(qiáng)等為代表的中國傳統(tǒng)充電樁運(yùn)營企業(yè)及以小鵬汽車等為代表的新興勢力,正在對大功率直流快充樁的開發(fā)及建設(shè)工作加大投入,近期更是成果顯著。 三、“車”在路上:國內(nèi)車企直流快充應(yīng)用動向 ★直流快充技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)況 在中國國產(chǎn)乘用車EV市場,中國品牌憑借先發(fā)優(yōu)勢,目前暫居市場領(lǐng)先地位,而合資品牌市場占有率小,聲量不大。參考2019年5月乘聯(lián)會數(shù)據(jù),前4月累計(jì)銷量排名前十中,均為中國品牌車型,且以續(xù)航400km以下的小型車為主。 但通過今年上海車展及近期上市的EV車型來看,未來中國市場長續(xù)航里程車型將成為主流。在近期上市的國產(chǎn)EV車型續(xù)航里程Top 10中,NEDC工況的純電續(xù)航里程普遍達(dá)到500km左右,電池容量接近100kW·h。即便在理想狀態(tài)下,以目前市場中的所謂快充樁——2015版60kW的的直流樁進(jìn)行充電時,充滿也需要近2小時,根本無法滿足消費(fèi)者對快速補(bǔ)電的需求。 而各廠商為了強(qiáng)調(diào)車型快速充電的水平,在宣傳時,普遍以“30分鐘即可補(bǔ)電80%”來進(jìn)行推廣,實(shí)不知,廣告詞中的“充電效率”是在理想工況下的標(biāo)定值,完全忽略了現(xiàn)實(shí)場景下溫度、充電樁功率等因素對充電性能的限制,所以在消費(fèi)者端感受到的是實(shí)際工況下充電效率與宣傳大相徑庭。 以2019年4月份上市不久的廣汽傳祺AionS 630為例,根據(jù)廠商數(shù)據(jù),NEDC工況下純電行駛里程510km,電池包容量58.8kW·h,直流快充時,車型電池電量從30%充到80%時,僅需要34分鐘,但要達(dá)到理想充電效率,直流充電樁的充電功率需要達(dá)到100kW。這就意味著,若使用2015版60kW的直流快充樁進(jìn)行補(bǔ)電時,實(shí)際充電時間將超過理論值近2倍,充電時長大幅增加。同時考慮特來電等運(yùn)營商在搭載100kW及以上的直流樁不多的現(xiàn)實(shí)時,用戶端的實(shí)際充電體驗(yàn)就更差了。而市場中的大熱車型,諸如蔚來ES6、逸動460等都存在類似的問題,都需要較高功率的直流充電樁做支撐。 一只水桶能裝多少水取決于它最短的那塊木板,這就是木桶效應(yīng),同樣,整車實(shí)際充電效率取決于電動車、充電樁兩者中充電性能的最小值。正是基于此,在目前車型的直流充電效能不高、車型與直流充電樁配合不利兩方面影響下,導(dǎo)致了消費(fèi)者對車企的直流快充并不買賬。 ★EV車型搭載大功率直流快充技術(shù)趨勢 直流快充技術(shù)就像一枚硬幣,硬幣的正面是市場對快速充電的高期待,反面則是目前消費(fèi)者對所謂的快充技術(shù)不感冒。在這種矛盾下,在大功率快充樁“春天”的前夕,除了運(yùn)營商加速對配套樁的推廣外,國內(nèi)各車企也開始加快布局車端的大功率直流快充系統(tǒng)應(yīng)用。 以北汽新能源為例,在2019年1月發(fā)布旗下首臺搭載280kW大功率直流快充技術(shù)的EX3車型,而新車的電壓系統(tǒng)達(dá)到700V,最大直流充電電流達(dá)到400A,即在常溫下10分鐘即可達(dá)到增加續(xù)航300km。而電壓平臺達(dá)到1000V,應(yīng)用更高水平的大功率直流快充技術(shù)的車型也已完成技術(shù)儲備。 隨著未來大功率直流快充標(biāo)準(zhǔn)的正式頒布,解決EV車主痛點(diǎn)的快充技術(shù)加快迭代升級和應(yīng)用,中國首批具備大功率直流快充技術(shù)的電動車型也即將來襲。 四、大功率直流快充大勢所趨,切入點(diǎn)思考 一方面是消費(fèi)者對快速充電的高需求得不到滿足,另一方面是國內(nèi)大功率直流快充的國標(biāo)GB/T即將發(fā)布、相應(yīng)充電樁完成示范運(yùn)營及車企完成車型前期布局,綜合信息看,大功率直流快充發(fā)展趨勢清晰。 『保時捷Taycan續(xù)航500km』 趨勢照進(jìn)現(xiàn)實(shí),對消費(fèi)者而言,自然用戶滿意度大幅提升,同時對EV車型的認(rèn)可度及購買意愿加強(qiáng)。 而為應(yīng)對趨勢的到來,對廣大汽車廠商而言,最核心的即要做到有頭有尾,即在頭端做好車型的開發(fā)和運(yùn)營,在尾端完善好用戶認(rèn)知及體驗(yàn)。 從品牌運(yùn)營角度看,作為新一代的高效快充技術(shù),最佳策略無疑從高端品牌運(yùn)營,逐步下探到中端品牌,而通過體系化的新技術(shù)應(yīng)用,必將為品牌背書增加賦能。 『超過500km續(xù)航的北汽新能源EX3』 從投入車型級別及具體商品性開發(fā)來看,考慮到未來350kW功率充電即將成為現(xiàn)實(shí)及第一批吃螃蟹的車型采用近1000V高電壓平臺的動向,建議我國乘用車企業(yè)趁著市場未形成、消費(fèi)者未建立明確認(rèn)知前,務(wù)必在未來2~3年內(nèi)推出新一代中高級旗艦EV產(chǎn)品,以快充10分鐘增加續(xù)航400公里為突破口,與現(xiàn)有一代產(chǎn)品劃清“時代的界限”。 在新能源車引領(lǐng)整個時代變革的風(fēng)暴中,誰能夠抓住機(jī)遇,扛起國內(nèi)大功率直流快充領(lǐng)域的領(lǐng)軍旗幟,從而充分的搶奪市場紅利,異軍突起,我們拭目以待!(文/汽車之家行業(yè)評論員 車庸) |
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