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2019年06月12日 | 目标10分钟内！特斯拉即将“治愈”充电焦虑症
2019-06-12 来源：EV导购
纯电动汽车为什么火不起来，对消费者来说核心原因就是续航里程和充电时间的问题：前者是由电池能量密度决定的，目前处于瓶颈期，导致车子的续航里程都在500km上下；后者则是电池本身、充电设备以及电网多方决定的，目前，主流快充系统极限基本是“在30分钟内将电量冲到80%”，这个数据远没有达到当前技术瓶颈，还有很大进步空间。在续航里程没啥搞头的情况下，怎样压缩充电时长，顺理成章就成了各国和各大厂商的重点攻坚对象。
日前，知名电动汽车品牌——特斯拉对外宣布，位于美国加州的V3超级充电站正式对外开放，该充电站有8个充电功率为250kW的充电桩，充电5分钟就可为车辆增加约121km的续航里程，约15分钟即可将电量冲到80%。
●什么是大功率充电系统？
大功率充电系统顾名思义就是充电功率很大的充电设备，这是一个相对概念。目前国网最大功率的直流电桩（快充）的功率在60kW左右（500V/120A），如果从电量少于10%开始充电，充满需要的时间普遍大于1小时，特斯拉目前在国内的超级充电站功率120kW，其相比国网充电桩就属于大功率充电。而相比最新的V3超级充电桩（250kW），目前的V2充电桩又显得有些小巫见大巫。
大功率充电设备可以有效压缩充电时间，如果以燃油车加油为目标（不超过10分钟）的话，完美的充电桩的功率（电压X电流）要远高于当前的60千瓦快充系统（5倍以上），这就是大功率充电系统的终极目标。很显然，大功率充电设备不是独立存在的，其对电池、电桩以及电网都提出了更高的要求。
▲怎样抑制电池热效应，防止自燃？
首先是电池，即使是现在的60kW充电桩，也经常出现电动汽车自燃的新闻，说到底都是大电流的热效应导致的（化学电池有阻值）。现在还要将电流提升5倍甚至更高，更多热量会导致电池升温，需要对电池进行进一步升级改造。
举个例子，目前特斯拉旗下的Model X和Model S车型就只能支持现有的V2充电桩，而全新Model 3和即将推出的Model Y虽然定位低一些，但因为采用了更先进的电池管理系统，已经可以适应全新V3充电桩。
▲怎样解决大电流充电设备的安全风险？
搞电气的都知道，大电流是供电系统的“天敌”，所以输电线路都采用的特高压输电，目的就是限制电流，降低热效应（I^2Rt），减少输电的能量损耗。400A的充电电流，换谁都一脸懵逼。
这样的超大电流需要怎么样的设备支持？输电设备阻值必须是极低的，电线要多粗有多粗，接口要多结实有多结实，再配上专属的散热系统，这样才勉强让人放心，最好是搞成超导状态（造价惊人）。此外，充电过程也得是逐渐加压和逐渐减压，类似于给水缸灌水，快满的时候就得满满加，不然会溢出来，这也是为什么给汽车充电都是前期快后期慢的原因。
▲怎样建立独立的电网为充电站服务？
国内的民用电是220V（单相交流）、工业用电是380V（三相交流），而我们需要的是高达800V的高压直流电，以保时捷350kW的额定功率来算，其额定电流将超过400A，这对任何供电设备和用电设备来说都是一个非常恐怖的数值。
不管是民用还是工业用电都远不到这个标准，必须要从高压电网另外拉出一套完全独立的供电系统。这不是汽车厂商能够办到的，如果能够建成并普及，那完全称得上得是国家电网能吹一百年的“超级工程”。
●哪些车企/国家在做该系统？
很显然，特斯拉并不是唯一一个对大功率充电设备有兴趣的车企。保时捷预计在2020年达到350kW的充电功率，已经可以将充电时间压缩到10分钟左右，比特斯拉更猛，主要是为即将推出的Taycan纯电动车（Mission E概念车量产版）准备的。
根据官方发布的消息，保时捷已经在德国柏林总部装了两个“800V/350kW”的“样本充电桩”，可在15分钟内，使Taycan电池组的电量从较低的状态充至80%。个人猜测，以Taycan的超高定位，这台大功率充电桩初期很有可能是走“私人定制”的路线，说白了就是“想装？交钱！”
近日，奥迪对外发布了一款名为PB18 e-tron的纯电超跑，同期披露的还有800V/350kW的充电设备。奥迪明言，这套充电设备确实借鉴了保时捷的思路，相同的体系也便于今后保时捷、奥迪旗下纯电动车产品共享大功率充电系统，毕竟都是一个“东家”。
目前日本本土的快充系统是150kW、而国内最高也就60kW。日前，中国电力企业联合会（CEC）和日本电动汽车快速充电器协会（CHAdeMo）已经同意标准化下一代电动汽车（EV）快速充电系统，双方将在2020年前共同研发一款充电桩，可在不到10分钟的时间内将车辆充满电，该标准被称之为“推荐性国家标准（GB/T）”，预计充电功率也将达到300kW以上。更重要的是这玩意不是为某个品牌服务的，而是为所有电动汽车服务的。
●编辑点评：
大功率充电设备说白了就是一个迷你的变电站，800V/400A的终端数据对任何懂点电气常识的人来说都是绝对的“高危区域”，需要执行严格的安全标准和操作流程。而如今，因为电动汽车兴起，我们要将它做成任何车主都可以轻松完成的充电过程，虽然没有技术瓶颈，但这对车子、充电桩、电网都提出了十分严苛的要求，真的是前景一片光明，路也不是一般的难走。
史海拾趣
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