緩解新能源車充電焦慮 大功率快充成新寵-新浪汽車

　　近年來，新能源汽車發(fā)展非常迅猛，但隨之而來的問題也不少，其中“充電焦慮”尤為凸顯。充電時間長、缺少充電樁，是車主們吐槽最多的問題。所以，作為新能源汽車必須配套產品，充電樁的重要性不言而喻。

　　中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高在中國電動汽車百人論壇上表示，大規(guī)模的新能源車普及帶來了電動車充電難與能源產業(yè)鏈的轉型陣痛，面向低碳化，更應該加快能源基礎設施轉型。

　　他還提到，“電動汽車補能太慢就要解決快速補電的問題，現(xiàn)在要逐步從快充向超充過渡，在過渡過程中間還可以繼續(xù)使用快充，用兩把槍來充，就是充電功率加倍，甚至三把槍充也可以。”

　　另外，比亞迪董事長王傳福也提到用“多槍超充”模式緩解用戶充電焦慮。他表示，“多槍超充模式可以更好地兼容，并且未來可擴展，同時對用戶也更友好，還不用更改現(xiàn)有標準，只需要增加一定數(shù)量的槍頭或柜子即可，這種模式可以解決各方對標準意見的不同爭論。”

　　當下的充電樁市場，公共充電樁功率普遍較低，從而導致充電速度慢、排隊時間長、周轉效率低等問題，難以滿足用戶的充電需求。為了解決這個難題，大功率快充顯得日益迫切，而大功率快充樁也正在備受推崇。

　　那么，當下的新能源汽車充電焦慮該如何破解？除了改變動力電池密度外，大功率超級快充和換電模式的發(fā)展前景如何？我們簡要分析。

　　充電樁正成為全民剛需

　　不少車主抱怨，雖然小區(qū)裝有公共充電樁，但是數(shù)量遠遠不夠，車主排隊充電現(xiàn)象明顯，不得已只能選擇幾公里以外的公共充電樁。也有部分車主表示，小區(qū)內無法安裝充電樁，只能在公共充電樁充電，快充也要等待一小時左右，用車體驗很不好。

　　根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年全國新能源汽車銷售量達到687萬輛，同比增長96%，新能源汽車保有量達到1310萬輛，市場滲透率達到27.6%，較2021年提升12.6個百分點。

　　2022年，充電基礎設施增量為259.3萬臺，同比增加99.1%。截止2022年12月，全國充電基礎設施累計總量約為521萬臺，車樁比為2.55：1，即每2.55輛新能源車有1個充電樁可以提供服務。

　　其中，公共充電樁增量同比上漲91.6%；隨車配建私人充電樁增量為194.2萬臺，同比上升225.5%。至2022年底，隨車配建的充電樁保有量為341.2萬臺。

　　不過，雖然私人充電樁數(shù)量增加，但是私家車主自己家里裝充電樁的比例只有36%，64%的新能源車主，必須要到公共充電站去充電。

　　與傳統(tǒng)燃油車加油不同，新能源汽車充電的速度成為用戶最為擔憂的問題之一，所以加快充電樁基礎設施建設成為全球新能源產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的先決條件和迫切需要。

　　為了扶持充電樁產業(yè)，早在2019年新發(fā)布的新能源汽車補貼政策中就已經加大了對充電樁的支持力度，各省市也紛紛出臺相關政策。我國從2020年3月將充電樁納入新基建范疇，從此充電樁的發(fā)展進入一個全新階段，充電樁的數(shù)量也在快速增長。

　　今年2月，工信部八部門發(fā)布通知再次力挺充電樁行業(yè)，新政策提出提高試點領域新增及更新車輛中新能源汽車比例，公交/出租/環(huán)衛(wèi)等領域力爭達到80%；新增公共充電樁/新能源汽車推廣數(shù)量比例力爭達到1：1。

　　在通知中給出了36個試點區(qū)域新能源推廣數(shù)量參考目標，其中北京等11個區(qū)域推廣目標 為10萬輛，山東等11個區(qū)域推廣目標為6萬輛，海南等14個區(qū)域推廣目標為2萬輛，而對應公共充電樁數(shù)量約100萬個。

　　可以看到，國家對充電樁的建設投入力度非常大，這對于促進新能源汽車和充電樁市場快速發(fā)展也起到積極作用。因此，充電樁在政策的刺激下有望迎來快速發(fā)展。

　　目前，國內車樁比為2.55：1，相較《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南（2015-2020 年）》中2020年中國車樁比1：1的目標仍有較大差距。此次《通知》以公共領域車輛為樣板再提車樁比1：1的目標，或將有效拉動充電樁市場增長。

　　值得關注的是，在通知中還明確指出了180kW以上充電樁折算為標準樁后乘以1.1，支持充電樁向高功率直流快充的方向發(fā)展。

　　在政策的刺激下，新能源汽車基礎建設逐漸趨于完善，尤其是大功率充電樁被推廣后，也會在一定程度上解決里程焦慮，從而帶動新能源汽車滲透率進一步提高。

　　根據(jù)中國充電聯(lián)盟預計，2023年我國將新增340萬臺隨車配件充電樁，保有量達到681.2萬臺，同比增長80%以上。其中公共充電樁新增97.5萬臺，交流充電樁56.5萬臺，直流充電樁41萬臺。另外還將新增公共充電站6萬座，保有量達到17.1萬座。

　　如果按照這個速度，充電樁的增速明顯高于新能源汽車的增長速度，車樁比將進一步降低，對于新能源汽車的發(fā)展起到促進作用。

　　從國際市場來看，新能源汽車的增速也會在最近幾年迎來快速增長，隨之對應的也是充電樁增速問題。據(jù)悉，為支持電動汽車增長達到承諾的目標，到2030年，全球充電基礎設施需要增加12倍以上，每年需要安裝超過2200萬個電動輕型車輛充電樁。

　　2020年，歐盟也出臺《交通運輸體系綠色轉型計劃》，提出到2025年在全歐洲范圍內部署大約100萬個公共充電樁，并計劃在2030年建成300萬個公共充電樁。

　　所以，全球的充電樁需求正在進一步擴大，全民充電樁時代也在加速到來。不過對比中國，海外市場的充電樁缺口更大，充電樁建設迫在眉睫。以美國為例，盡管新能源汽車滲透率在不斷提升，但車樁比高達17：1，亟需完善充電樁布局。

　　大功率高壓快充路線受青睞

　　進入2021年，大功率高壓快充路線就越來越受車企的青睞，最初是起亞、現(xiàn)代等國際巨頭布局800V高壓充電平臺，隨后國內車企比亞迪、長城、廣汽、小鵬等也相繼推出了800V平臺，高壓快充體驗將會成為電動車市場差異化體驗的重要標準。

　　2022年小鵬推出的G9支持800V高壓快速充電，該車采用了800V SiC（碳化硅）高壓電驅平臺，可達到95%的高效輸出，綜合續(xù)航里程提升5%以上，還能使得補能效率大大增加，充電5分鐘續(xù)航可增加200公里。

　　一時間，高壓快充成為市場的新寵。據(jù)機構測算，2025年，國內搭載800V高壓架構的新能源汽車預計為99.9萬輛，3年CAGR（復合年均增長率）達270.9%；全球搭載800V高壓架構的新能源汽車預計達215.3萬輛，3年CAGR達189.2%。

　　從用戶在公共充電樁補能的選擇行為來看，87.9%的用戶充電時偏好選擇120kW及以上的大功率充電設施，而60kW以下充電設施的用戶選擇率僅為1.6%。其中，選擇120kW-150kW大功率充電設施的用戶數(shù)量最多，占比達35.1%。

　　這也就說明，補能速度已經成為制約新能源汽車發(fā)展的瓶頸，車主在選擇充電樁時更傾向于高壓快充，畢竟充電時也要考慮充電時間、停車收費的因素，而大功率充電設備更符合用戶的使用偏好。

　　目前，新能源汽車在電池技術上的突破主要分為兩種路線，一是長續(xù)航，二是高壓快充技術。如今長續(xù)航已經實現(xiàn)，而充電配套設施數(shù)量跟不上，就只能靠壓縮充電時間來解決。

　　不過，受限于硅基IGBT功率元器件的耐壓能力，如今電動汽車充電系統(tǒng)普遍采用400V電壓快充，如果想要充電提速，只能提高充電功率，所以800V高壓充電開始受熱捧。

　　提高充電功率有兩種選擇，一是選擇提高電壓，二是提高電流。如果選擇提高電流，就需要更粗的輸電導線，電流過高會導致充電槍、線纜及動力電池核心部件等產生大量熱損失，在傳輸中發(fā)熱產生的損耗也就越高，顯然不是最理想的選擇。

　　所以，選擇提高電壓成為最優(yōu)選項，將電壓平臺從400V提升到800V甚至更高的水平，來實現(xiàn)高壓系統(tǒng)的擴容，實現(xiàn)350kW以上的快充。當電流不變，充電功率就會隨著系統(tǒng)電壓翻倍，充電時間大大縮短，這也是800V高壓超充提升充電效率的原理。

　　值得關注的是，如果充電功率相同，800V高壓超充架構下的高壓線束更小，成本相應降低，電能損耗也會相應減少，熱管理的難度相對也低一些，整體電池成本更優(yōu)。

　　相比之下，提升電壓這一技術路線，不僅可以實現(xiàn)充電速率提升的目的，還可降低熱損耗、減輕整車質量、優(yōu)化動力結構、提高安全性能。

　　從不同的實踐來看，高壓快充能夠在更寬范圍內實現(xiàn)最大功率充電，更能匹配未來快充需求，同時也解決了充電等待焦慮，運行效率更高，從而提升了續(xù)航里程。

　　行業(yè)從業(yè)者也認為，與加大電池容量，大幅增加電動車成本和重量的方式相比，高壓快充不但可以解決充電慢和里程焦慮，還可以降低整車成本。另外，在高壓大功率充電基礎設施可以匹配的前提下，充電5分鐘續(xù)航500公里，就可滿足用戶快速補能需求。

　　于是業(yè)界也達成了共識，高壓快充能夠有效解決電動車里程焦慮、快速充電問題，已成為未來補能技術演進新趨勢，相應的800V高電壓平臺車型及高壓大功率超充網絡正處于加速布局階段。

　　除了小鵬G9(配置|詢價)外，理想汽車曾在理想L8（參數(shù)丨圖片）(配置|詢價)發(fā)布會上表示：“在過去幾年，我們在積極地布局純電平臺，理想汽車的純電動車型將全部采用800V高壓平臺。”還有長城汽車機甲龍也采用800V充電技術，充電15分鐘可續(xù)航545公里。

　　公開資料顯示，目前全球已推出或確定推出800V系統(tǒng)的汽車品牌多達20多家。不過眾多車企布局800V高壓快充并不意味著該技術已經得到了普及，只是在很小的范圍內試運行，而且大多數(shù)聚焦在高端車型上。

　　業(yè)內人士表示，目前800V充電技術面臨幾大難點：一是由于電壓提升所帶來的耐壓以及絕緣設計等問題，SiC技術帶來的高頻斬波問題；二是電池技術，快充對電池安全和壽命提出了挑戰(zhàn)；三是充電管理，電池狀態(tài)在快充過程中的動態(tài)變化及其管理問題。

　　另外，大功率高壓快充的成本較高。理想汽車創(chuàng)始人李想曾表示，建設3000座超級充電站的花費大約是100億元，平均下來每一個超充站的建設成本超過300萬元。

　　此前特斯拉方面也表示，如果將特斯拉Model 3和Model Y(配置|詢價)等小型車充電方式切換到800V充電，充電成本過高。這種充電方式更適合大型車輛，比如特斯拉Cybertruck皮卡和Semi Class 8卡車最終可能會使用800V電壓。

　　從目前的發(fā)展來看，大功率快充會成為一種趨勢，不過需要時間來驗證，目前高壓快充的成本較高，產業(yè)端需要一個好的商業(yè)模式來進行成本平衡。對于車企來說，布局大功率快充前瞻技術規(guī)劃和落地十分有必要。

　　換電也是緩解等待焦慮方式之一

　　事實上，除了布局大功率快充樁外，換電也成為當下緩解新能源汽車補能焦慮的一種方式。自2021年以來，換電模式就引發(fā)了各界的廣泛關注，這背后既有政策的推動，也有相關企業(yè)對換電業(yè)務的不斷加碼。

　　2021年4月，我國發(fā)布了《電動汽車換電安全要求》，填補了汽車行業(yè)的標準空白，解決了換電模式無標準可依的緊迫問題。隨后工信部又印發(fā)《關于啟動新能源汽車換電模式應用試點工作的通知》，決定啟動新能源汽車換電模式應用試點工作。

　　在政策的大力支持下，新能車換電模式也開始引來更多關注。鑒于當下大功率快充樁還不能大面積普及，而換電模式在用車效率、補能時間、延長電池壽命，以及維護和管理便利性、降低電網負荷等方便具有明顯優(yōu)勢。

　　一直堅持換電布局的蔚來汽車，在3月28日迎來了第一批三代換電站同步上線。截至2023年3月15日，蔚來已在全國布局1322座換電站，總換電次數(shù)超過了1900萬次，蔚來車主充電、換電比例幾乎達到1：1。2023年，蔚來還將新增1000座換電站。

　　最近，寧德時代也發(fā)布公告稱，巧克力換電塊已實現(xiàn)批量生產，將以該方案推廣換電模式。據(jù)了解，寧德時代的巧克力換電塊號稱一分鐘就可以更換一個電池塊，電池可以分開更換，每塊電池能夠提供200公里續(xù)航。

　　當然，換電普及也存在不少問題。全球新能源車企非常多，如果沒有統(tǒng)一的標準，那么電池的類型、接口太多，生產各種不同的電池，成本就會比較高，不利于普及。

　　所以，制定統(tǒng)一的換電標準，需要寧德時代、比亞迪等頭部企業(yè)出面領頭，也需要車企的通力合作才能實現(xiàn)，只有電池企業(yè)與電動汽車企業(yè)相輔相成，才能促進換電模式快速普及。

　　未來汽車補能采用換電還是充電一直都是熱議的話題，事實上，無論是快充還是換電，其最終目的都是為了給用戶帶來更便捷的服務，以此來消除補能焦慮。

　　不過，兩種補能方式仍然存在不少局限性，目前超級快充對電池要求較高，就比如小鵬的S4超充技術，只有頂配小鵬G9才能支持，而充電站的功率有限，如果車輛較多，勢必會降低功率，增加充電時長，這也是需要解決的問題。

　　雖然目前換電服務和體驗方面得到認可，但是不同品牌車型不能互通也給企業(yè)的盈利帶來較大挑戰(zhàn)，隨著舊電池數(shù)量的增加，成本壓力也會更高。

　　此前，乘聯(lián)會秘書長崔東樹就曾表示，私家車可能不是推廣換電的最佳起點。根據(jù)他的測算，一座換電站服務至少要服務340輛左右的車才達到盈虧平衡點，如果只是私家車用戶使用，盈利時間方面會拉長。

　　當然，他也指出，換電模式在部分場景有很好的優(yōu)勢，但私家市場短期難以有效發(fā)展，長期還要看超級充電技術的突破。

　　小結：事實上，追求充電和加油一樣快，一直是新能源業(yè)內的目標之一。大功率充電樁的出現(xiàn)，意味著電動車和油車在使用體驗上的差距進一步縮小。在業(yè)內看來，家用充電樁、超級快充樁和換電站會是未來電動汽車補能的三大方式，但不論是換電還是充電，都需要大規(guī)模布局，才能讓純電動汽車擁有像燃油車加油一樣的快捷體驗。