快 超充技术发展何为充电10min续航500km

快/超充技术发展（一）——何为充电10min续航500km？

 

前言：随着新能源汽车的普及，用户对车辆补能时间的要求越来越高，如今在国家的牵头下，各充电桩厂家、车企也正在为此付诸行动，与此同时，在各方的协同努力之下，提高补能效率的技术手段也正发生着迭代，本文便与诸君聊一聊新能源汽车的快充及相关技术支持。

按照新能源车辆补能方式的不同，我们可将其分为充电与换电，而在充电模式中根据技术手段的差异又可将其分为交流充电、直流充电、无线充电等，如下图：

图1 充电桩分类

我们知道在直流充电桩中，根据充电功率的不同还可将其分为普通直流充电桩、快充桩和超级快充桩。而若想实现为新能源汽车的快速充电，那么提高其单位时间内的充电量则是不二之选。但单位时间充电量的多少一方面取决于来自外部充电设施的输出功率大小，另一方面则与车辆本身的‘可接受’程度相关。为了尽可能快且多的为车辆补能，高功率的充电桩和可允许大功率充电的车辆登上了历史舞台。

想必诸君也有听闻过“某车企推出了XX新车型，可实现充电10分钟续航XXX公里”这样的新闻，在此我们需要先弄清楚这其中的原理，好方便理解我们所讨论的话题。就目前市面上的直流充电桩而言，其输出功率多种多样，这里以下图示例来做个简单的计算：

图2 某车辆充电状态

上图显示的充电电流是148.8A，充电电压是361.8V，那么此时为该车辆充电的功率则是（148.8*361.8）/1000≈53.84kW。图中充电时长为27s，那么可以计算出充电的电量=（53.84/3600）*27≈0.4kWh。

注：由于充电过程存在电流波动，同时充电开始时电流上升需要时间，因此以瞬时值计算存在一定误差，但结果还是接近的。

若按上述结论进行充电10分钟，则充电量为53.84/6=8.97kWh。以下图中的车辆为例，图中显示百公里耗电量是16.3kwh，那么该车辆在当前充电设施条件之下充电10分钟，则可达到续航55公里的状态。

图3 百公里耗电量

若我们在此基础上将充电功率提升到100kW，那么10分钟的充电量则是100/6=16.67kWh，此时该便可以说该车辆可实现充电10分钟续航100公里了。同理，若将充电功率提高到200kW，那么10分钟的充电量则变为33kWh，也就是10分钟充电可实现200km的续航里程。

诸君是否注意到了，只要不断提升充电的功率，单位时间内的充电量也就越多，那么便可以实现‘短时充电长续航’的目的了。但这还仅是理论之下的状态，我们在文章开始时便提到了，单位时间充电量的多少除了与外部充电设施相关，还需将车辆自身的可承受能力考虑到。

图4 车桩能力匹配诸君应该也有了解目前新能源车辆的整车高压平台还是以400V为主（400V不是说整车电压就是400V，乘用车的电压范围在200~400V之间），通过“功率=电压*电流”这个公式，我们可以很容易的知道当充电功率提升时，若整车电压保持不变，那么充电电流自然便会升高，电流升高所带来的能量损耗、散热、老化、电磁干扰、对电池本身的冲击等问题便都将会被暴露出来。同时大电流快充仅可在10-30%SOC条件下实现最大功率充电，且不能满足4C充电需求。

而相较之下，采用提高电压的方式为车辆补能可在提升充电安全性和转换效率的同时，还可以在更大的SOC区间内保持较高的充电功率，充电速度更快。而且高电压小电流充电方式还能延长电池的循环寿命，因此在提升充电功率的同时采用提高电压来降低电流的方式便成为了更多厂家的研究方向。这便有了高压充电桩以及整车800V高压平台这些新技术。

按照GB/T 18487-2015 《电动汽车传导充电系统》中所提供的优选电流值，在文章开始时我们所举的例子中，当充电的功率达到200kW时，在400V电压平台的整车上，其充电电流已经可达到500A了，目前大多数的车辆是无法承受如此之大的充电电流的。但如果采用了800V高压平台的整车，其充电电流则只有250A。

图5  GB/T 18487-2015部分内容

盘点市面上支持快充的部分车型并进行整理，结果见下表：

表1 支持快充部分车型

品牌	最大电压/V	最大电流A	峰值功率/kW
特斯拉	400	600+	250
广汽AION V Plus	460	520+	240
极氪001	400	550+	220
保时捷Taycan	723	370+	270
极狐αS HI 版	750	260+	200
广汽AION V	770	500+	480
岚图	800	500	360左右
理想L9	800	500	400

以上表AION V为例，若以峰值功率480kW充电10分钟，则可为车辆充电80kwh，若该车型的百公里耗电量也是16kwh（统一按上文举例的参数），那么则可达到500km的续航。相较之下，仅支持普通直流充电的新能源车型，一般直流充电功率在60kW以内，那么10分钟充电，可达到的续航里程一般在60~70km左右。

至此，诸君是否已经明白了“充电10分钟，续航XX公里”的广告词其中背后的含义了呢。

未完。。。