比拼大功率快充
高電壓、大功率快充在國内仍有不少争議與分歧,但越來越多的整車包括充電樁企業仍然選擇将它作為重要技術路線。
歐美企業對它的認同不僅顯而易見,推進速度也不可謂不快。去年11月,寶馬、戴姆勒、福特以及大衆聯合簽署合作備忘,承諾未來幾年内在歐洲建立一個擁有400個快速充電站的充電網絡,最大功率可達350千瓦。今年4月,ABB公司正式發布其最大功率為350kW的電動車快充設備,充電12分鐘,增加續航裡程300公裡。
盡管先進,這款新品可能将很快失去“最大功率”、“最先進”之類的地位。在中國的一家民營電動汽車充電設備制造商和運營商——萬幫新能源(星星充電)的工廠内,一款最大功率500kW的快充設備已經誕生,可實現8分鐘充電、續航裡程400公裡。
值得一提的是,萬幫新能源(星星充電)的這款新品做了一項提升轉換效率的創新,其做法完全打破了常規:将充電樁中充電模塊的核心部件的架構進行優化,減少兩層轉換,從而提高轉換效率。萬幫新能源投資集團、星星充電董事長邵丹薇表示:“我們産品的效率比别家高出1.5到2個百分點,整機效率非常高。前提是我們找到了很好的合作夥伴,我不認為所有的東西都要自主研發,跨界應用很重要。我們現在有三個全球頂級的院士專家為我們提供技術支撐。”
“無論是在充電的效率還是功率上,這款産品比國際水平還要領先一大截。”邵丹薇對此非常自信,她還透露,萬幫新能源(星星充電)的最新大功率快充設備已經得到歐洲多家企業特别是一些豪華汽車品牌的認可,接到了不少訂單。
平衡技術極緻與商用之需
據了解,在國内,萬幫新能源(星星充電)的大功率快充技術将主要應用于電動出租車和物流車等運營車輛領域。今年年底,其産品有望與國内知名車企的5000輛快充式電動出租車一起在上海投放使用。此外,萬幫新能源(星星充電)已經與京東物流達成合作,以其大功率快充技術為之提供覆蓋全國42個城市的新能源物流車充電服務。
盡管技術上已經做出500kW的産品,但在市場上正常投放的隻有300kW左右。邵丹薇對此的解釋是:“350kW一點都不難,但是正式投建沒必要做到這麼大,4C的電池、300kW的快充功率已經夠用,因為它的電池容量有限。”
一句“夠用”體現出萬幫新能源(星星充電)在技術極緻追求與商業化應用之間的平衡之道。尋找方便性、安全性與經濟性等因素間的平衡點,通過技術等手段加以解決或改善,是企業的重要課題。
在充電安全上,高壓是大功率快充的前提,邵丹薇解釋說:“隻有把電壓做上去才能把電流降下來,這樣充電才是安全的。電壓至少應升至800伏左右。”目前國内的純電動乘用車的電壓集中在300多伏,有的國外汽車品牌已經做到将整車的電壓平台提升至8001000伏。例如,保時捷推出的純電動車型MissionE就采用800伏電壓的快充系統。
電池技術一直是影響大功率充電推廣的重大困難。在補貼等國内支持政策以及市場消費需求的推動下,随着動力電池技術的不斷進步,電池的充電倍率特性、電池容量等指标也随之不斷升級。萬幫新能源的大功率快充設備需要4C電池加以配合,目前已經找到國内的動力電池企業合作,為之提供相應的高充電倍率電池。
不止于此,大功率快充對整車、動力電池、充電樁本身各提出了多項更高的要求。盡管挑戰重重,大功率快充已經不是做與不做的問題,而是現階段應該怎麼做:即找到各項訴求之間的平衡點、找到新技術最适合的商業場景。改寫充電商業模式
“要實現讓充電比加油還要便宜、便利,大功率快充是可以做到的。”邵丹薇表示,當前新能源特别是純電動汽車進一步推廣面臨的一大問題就是當前的基礎設施布局及效率無法滿足衆多電動車主的預期,選擇大功率快充的重要理由之一就是大功率充電網絡有望為用戶提供類似傳統加油站的充電體驗,大大降低電動汽車的充電時間,提高出行效率,更好地滿足用戶的出行需求。
在充電行業中,盈利困難已經成為相關企業進一步投入相應資源的一大障礙。但在邵丹薇看來,“大功率快充正是幫助充電運營商盈利的重要法寶。”
首先,大功率快充能夠降低土地占用成本,提升資産效率。因為車位的土地租金是充電運營投資的“大塊頭”,如果單個車位上能夠輸出的電是原來電量的8—10倍,可以分攤掉不少這方面的使用成本。
更重要的是,通過大功率充電盈利的一大要點在于提升充電樁的利用率,适當降低車樁比,在一定程度上減少設備數量的投入。
統計數據表明,截止2017年底,中國新能源汽車與充電樁的整體比例為3.5:1,與早年設想的1:1的理想狀态還有一定差距。如果使用大功率快充技術,車樁比不用達到1:1也能夠完全滿足用戶的充電需求,而且相比慢充成本更少。
當前國内市場上應用的主流充電樁産品的功率多集中在60-80kW(所謂快充樁),遠非一些企業定義的真正的大功率快充。業内專家曾經測算過,當車樁比大于16:1時,直流350kW相比交流80kW的單次充電成本已具備優勢,且服務能力可提高5倍。
事實上,不少充電運營企業已經發現,根據當前市場上正在運營的充電樁技術水平,實現車樁比1:1對盈利而言“幾無可能”。一位不願透露姓名的國内知名充電企業高層曾表示,根據他們自己的測算,在當前的情況下車樁比為6:1可能是比較理想的實現盈利的比例,例如北京的車樁比正趨近當初行業預設的1:1的理想狀态,對運營商而言反而更難賺錢。如果對比傳統燃油車的發展,有統計數據表明,中石化集團的不到30萬隻加油槍要服務全國3億輛機動車。
邵丹薇一針見血地指出:“一般真正的大功率快充在社會上的需求量沒那麼大,不應該追求數量而是追求功率,不要看充電樁建了多少根,假如都是交流樁則沒有太大意義。”她判斷,大功率快充的主要應用場景是社會上的快速補電。理想的狀态應該是,“每個城市能有兩三千根特大功率的快充樁,輔以小區等區域内的交流慢充樁數萬根,然後建一些物流、公交的專用樁。”這樣完全可以實現投資更小、回報率更高、用戶的使用體驗更好。
“高壓大功率快充會改變整個商業生态。”邵丹薇堅信這一點。