在新能源汽车领域,关于超充、快充技术是否能取代换电模式,乃至能否实现与燃油车加油速度并驾齐驱的讨论日益热烈。当蔚来汽车引领的“换电联盟”不断扩张其版图,动力电池巨头宁德时代亦涉足换电领域之时,网络上突然涌现出一系列宣扬“油电同速时代已至”的文章和视频。这些声音似乎预示,超充、快充技术已取得了革命性的突破,使充电时间与加油时间不相上下,5C乃至6C的充电速率已然司空见惯,而更高倍率的“双位数C值”更是成为了焦点所在。
然而,事实真的如此乐观吗?对此,我持保留意见,认为“油电同速”的能源补给效率仅是夸大其词的产物。须知,即便是换电模式,其操作时间也较燃油车加油略逊一筹。我作为一位理性的观察者,既无意成为蔚来汽车的忠实拥趸,短期内亦不打算尝试其他换电型纯电动汽车。因此,我可以不带偏见地探讨这一技术议题,先从“峰值功率”的概念谈起。
不论是5C还是10C,它们所代表的皆是电池的峰值充电速率。假设一辆电动汽车的动力电池组容量为50kWh,那么1C充电即意味着需一小时方能将电池组充满;而5C充电则理论上仅需五分之一小时,即大约12分钟;10C充电更是只需十分之一小时,即短短6分钟即可完成充电。乍看之下,六分钟便能恢复满电状态,即便仍稍逊于加油速度,但至少已与换电所需时间不相上下。
然而,这一结论是基于“峰值功率”的理想状态得出的,实际充电过程中,电池很难持续以峰值功率进行充电。在“几C”这一概念尚未普及之前,车企们常以“20分钟”或“30分钟”作为充电时间的衡量标准,但这些数据均有其特定的适用范围,例如SOC(State of Charge,即电池剩余电量百分比)20%~80%或SOC 10%~80%。
SOC可直观理解为电池组的剩余容量。在峰值充电阶段,电池电量通常从10%或20%充至80%。当SOC低于10%或高于80%~90%时,充电功率将远低于峰值。因此,整个充电过程中的“充电功率曲线”呈现波动状态。即便在20%~80%或其他范围内,充电功率也并非恒定的5C、6C或10C,而是有所起伏。
故而,充电时间绝非简单的“全程几C”所能概括,必须计入低电量和高电量阶段所需的额外时间。对于充电倍率低于5C的车辆,实际充电时间往往仍需一小时左右;即便是达到双位数倍率标准的车辆,若想快速充满,恐怕也需半小时有余。
此外,充电桩的限制亦不容忽视。即便车辆所搭载的动力电池组支持高达20C的充电速率,又何处寻觅相匹配的充电桩呢?高倍率充电需要更大的电流,这对充电桩的散热系统、电缆及相关设备提出了更高要求。然而,市面上的第三方直流快充桩(快充桩)往往功率有限,难以提供如此巨大的电流,实际充电功率能达到一百多千瓦已属难得。
这好比燃油车的加油口尺寸庞大,但加油机的流量固定,加油枪口径亦有限。加油口再大也无济于事,除非加油机进行升级。因此,即便支持20C充电的电动汽车问世,若无相应的基础设施支撑,亦难以发挥其性能。除非车企自建充电站,但充电站的建设绝非一蹴而就。全国加油站数量约12万座,要满足现有电动汽车的充电需求,所需充电站的数量无疑是个庞大的数字。
回望换电模式,不禁让人产生别样的思考。换电站的建设成本高昂,曾令众多人士(包括业内人士及我本人)对其持悲观态度。可以说,单凭一家车企之力难以完成这一艰巨任务。但如今形势已变,蔚来等新势力车企、一汽、广汽、长安、奇瑞、江淮等“国家队”成员,以及吉利等民营巨头纷纷加入;再加上综合石化、国电、南方电网等能源企业,以及新近入局的宁德时代等,众人拾柴火焰高,换电模式的未来似乎不再遥不可及。
事实上,电动汽车的能源补给战略本就多元化,换电模式亦是其中的重要组成部分。因此,在相当长的一段时间内,充电与换电两种模式将并行不悖,未来才有可能实现换电站对快充站的替代。
至于家用电动汽车,其主要的充电方式仍将以交流充电桩、固定车位的慢充为主。在部分公共停车场内,亦将配置一定比例的慢充桩。让我们拭目以待,未来的充电布局或将呈现如此格局。