电动车普及进入深水区后,怎样解决补能焦虑成为车企的核心挑战。
两项能解决补能焦虑的商业技术路线引发了市场的热烈讨论。日前,比亚迪(002594.SZ/01211.HK)发布了一项名为“千伏架构”的技术,凭借这一技术,比亚迪的车辆能够实现充电功率达到 1 兆瓦(1000 千瓦),其最高峰值充电速度可以达到 1 秒行驶 2 公里。
《财经》在现场演示时观察到,当车辆接入闪充桩后,千伏架构的汉 L 车型能够在 5 分钟内完成 400 公里续航的补能。
同日,蔚来(纳斯达克:NIO/09866.HK)宣布与宁德时代(300750.HK)达成战略合作协议,此协议计划共建一个覆盖全系乘用车的换电网络。
如今,中国市场的新能源汽车已步入普及市场。2025 年 1 月 17 日,公安部公布了 2024 年度数据,其中新能源汽车保有量达到 3140 万辆。2024 年新能源乘用车的零售量为 1089.9 万辆,与去年相比增长了 40.7%。新能源车的零售年渗透率达到了 47.6%。解决补能焦虑这一问题,成为新能源车渗透率能否持续高速上升的关键。
然而,补能设施的便利性与加油站相比仍有差距。节假日在高速上充电时需要排队,充电位十分紧缺,充满一次电需要花费一个小时,这使得很多消费者在选择纯电车时会有所犹豫。在一二线城市,难点在于难以找到车位;而在三四线城市,问题则在于充电设施的布局还不够完善。
在上述背景当中,比亚迪的闪充技术路线是怎样的呢?蔚来和宁德时代的换电技术路线又有着怎样的功效呢?这两条技术路线是否存在推广方面的难点呢?
快充:充电5分钟能跑几百里,电网吃得消吗?
快充技术一直是所有电动车企业努力攻克的难题。若要提升充电效率,就必须解决充电倍率的问题。目前在电动车行业内,主流的说法是“几 C 充电”。
所谓“几 C”指的是电芯工作的电流大小。1C 充电意味着一块电池在 1 小时内能够从没有电的状态充到满电,这个过程对应的电流大小就是 1C。2C 充电则是指电池在 30 分钟内可以充满,之后按照这样的规律依次类推。
企业方面持续推出高倍率充电体系。2024 年,理想将 5C 电池应用到车上。5C 电池的峰值充电电流为 700 安,峰值充电功率为 520 千瓦,可在充电 12 分钟的情况下续航 500 公里。
鸿蒙智行在尊界产品上使用了宁德时代研发的 6C 电池。这款 65 度的电池包能够在 10.5 分钟内把电量从 10%充到 80%。
小鹏汽车宣布与大众中国签署谅解备忘录。双方将共同为客户打造中国最大的超快充网络。他们将相互开放各自专有的超快充网络,且该网络行业领先。此超快充网络将拥有超 2 万个充电终端,能够覆盖中国 420 个城市。
特斯拉是快充技术早期研发企业。目前特斯拉量产快充能力为 V4 超级充电桩,其最高充电功率能达到 350 千瓦。使用 V4 超级充电桩的特斯拉车辆,充电时间有希望缩减到 20 分钟以内。从 2025 年开始,特斯拉 V4 充电桩将在中国市场进行广泛布局。与国产车企和电池企业的 500 千瓦以上充电倍率相比,特斯拉的快充速度相对逊色一些。特斯拉快充能够支持 400 伏至 800 伏平台的车辆。它对于老车主的车型更加友好。
极氪汽车打造了新车型,此车型基于 800 伏高压架构,还搭载了 800 伏极充技术,该技术支持最高 500 千瓦的充电功率。同时,配合吉利自研的金砖电池,充电 15 分钟就能增加 500 公里以上的续航里程。极氪品牌会坚定不移地走超快充这条路线。吉利控股集团的总裁以及极氪科技集团的 CEO 安聪慧向《财经》介绍说,能够察觉到极氪所搭载的充电技术一直在进行升级,先是从 300 伏提升到 400 伏,接着又到了现在的 800 伏。到 2025 年 2 月底的时候,极氪已经自行建设了 800V 极充站 826 座,总共拥有 4007 根桩。
比亚迪此次发布的“闪充电池”把充电倍率提升到了 10C。有了超高电压 1000 伏以及超大电流 1000 安的助力,“闪充电池”能够实现全球量产最大充电功率 1 兆瓦。
比亚迪董事长兼总裁王传福称,比亚迪的目标在于达成“油电同速”。这意味着要让电动车的充电时间和燃油车的加油时间变得相近。通过这样的方式,能够推动电动化的布局。
快充技术的实现并非易事,需要面对整车、设备、电网体系等一系列的挑战。其一,当前的电池材料体系需要取得突破,因为充电倍率的提高,散热成为亟待解决的首要任务。比亚迪通过对电池材料体系进行改进,降低了电芯内阻和电芯产热。在系统散热方面,比亚迪不再采用传统电池企业所使用的液冷模式,而是选用了直冷直热的冷媒材料,以此来提升换热性能。
从整车体系方面来看,车辆需要具备承载超级高压和超级电流的能力。为此,需要对整车架构进行调整,以提供能够匹配闪充的零部件。比亚迪打造了全域千伏高压架构,使得电池、电机、电源、空调等都达到了“千伏级”的承载能力。同时,比亚迪还研发了全新的车规级碳化硅功率芯片,这种芯片的电压等级高达 1500 伏。
比亚迪自建充电场站和设备 陈亮/摄
超级快充技术对现有电网的承载能力构成一种挑战。单枪的 1000 千瓦功率,等同于 50 个普通家庭(每个家庭 20 千瓦)的同时用电量。倘若多枪同时运行,局部电网有可能出现短暂的过载情况。快充用户倾向于在高峰时段进行补能,再加上工业用电的高峰时段,便可能使电网负荷进一步加剧。
为此,比亚迪在现场为“闪充”技术配备了储能柜。通过配置储能电池,能够实现削峰填谷,从而保持电网的稳定性。比亚迪决定下场做充电站,王传福宣布,比亚迪将建设 4000+兆瓦闪充站,并且表示欢迎所有人一同来建设闪充站。
快充技术提升后,其建设成本持续攀升。非一线城市投资快充能否收回成本并盈利,是每家企业都必须考虑的问题。
换电:3分钟满血复活,但成本扛得住吗?
各企业在攻克快充难题的同时,也在研究换电路线。中国一汽表示研发换电技术路线并加入蔚来组建的换电联盟;广汽集团表示研发换电技术路线并加入蔚来组建的换电联盟;长安汽车表示研发换电技术路线并加入蔚来组建的换电联盟;吉利控股表示研发换电技术路线并加入蔚来组建的换电联盟;奇瑞汽车表示研发换电技术路线并加入蔚来组建的换电联盟;江汽集团表示研发换电技术路线并加入蔚来组建的换电联盟;路特斯表示研发换电技术路线并加入蔚来组建的换电联盟。
最终目标是建成 3 万座以上换电站。
蔚来和宁德时代构建换电网络 陈亮/摄
近年来,换电站得以快速建设和推广,这与它的补能便利性有着紧密的联系。一辆车只需 3 分钟至 5 分钟就能完成电量补充,这提升了出行的便利性。正因如此,在政策方面,换电站建设被纳入了重要的议题之中。
2020 年 5 月,换电站被归入“新基建”的范畴之中。并且在这一年的 5 月,换电站首次被写进了《政府工作报告》。同年 10 月,《新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)》得以发布。在这份文件当中,提出了要鼓励开展换电模式的应用。
2021 年 10 月,工信部开启了新能源汽车换电模式应用试点工作。该试点工作在全国 11 个城市开展,其中有北京、南京、武汉、三亚、重庆、长春、合肥、济南 8 个综合应用类城市,还有宜宾、唐山、包头 3 个重卡特色类城市。次年开启了换电试点。
2023 年,工业和信息化部等八部门发布了关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知。通知中提到要建成充换电基础设施体系,这个体系要适度超前、布局均衡且智能高效。还要推动充换电设施被纳入市政设施范畴。同时鼓励利用现有的场地和设施,来建设一批综合能源服务站,这些服务站集充换电、加油等功能于一体。
方正证券预估,在 2025 年的时候,换电乘用车的销量能够超过 280 万辆,商用车的销量将会超过 50 万辆。到了那个时候,市场对于换电站的需求将会达到大概 2.8 万座,产业链的总规模预计会超过 3300 亿元。
市场与政策吸引了更多企业投身换电布局。其中,奥动新能源已构建起换电核心技术研发的体系,实现了换电站的商业化运营,开展了城市分布式储能业务,也做好了电池全生命周期管理。该公司计划在 2025 年于全国投运超过 1 万座换电站,从而为 1000 万辆以上的新能源汽车提供换电服务。它的合作伙伴扩展到了中国石化,还扩展到了英国石油 bp 等能源巨头,同时也扩展到了多家车企以及地方城投。
换电站不是高回报的业务,其主要挑战在于高投入和长周期。2021 年,协鑫能科进入了换电赛道。但在 2024 年 4 月,协鑫能科表示打算终止换电业务。高投入以及回报周期长,是协鑫能科放弃换电业务的一个重要原因。
因此,找到盟友来共同分摊成本,这是高成本基建的一种聪明的开启方式。宁德时代正在推进对蔚来能源的战略投资,投资金额不超过 25 亿元人民币,以此进一步巩固双方的战略合作伙伴关系。
乘联分会的秘书长崔东树表明,宁德时代与蔚来开展换电合作,这意味着动力电池的龙头企业与智能电动的先锋在车电分离模式方面达成了在某种意义上的战略上的相互呼应。双方借助产业链协同创新的这种途径,对换电模式在资源集中化、用户体验提升以及电网互动等层面所具有的独特价值进行了验证。国家与地方有关部门给予了支持,我们能够预见,新能源汽车产业正快速迈向“可充可换可升级”的 2.0 时代,换电会和充电一同构成新能源汽车补能的主要模式。
从目前的发展情况来看,快充在使用方面有其优势,换电在使用方面也有其优势;快充的商业模式有其特点,换电的商业模式也有其特点;快充的生态布局有其优势,换电的生态布局也有其优势。在用户体验上,快充技术路线朝着解决用户补能焦虑的方向努力,换电技术路线也朝着解决用户补能焦虑的方向努力,它们都是不同场景下用户补能的互补方式。
微信公众号“出行一客”发表了本文,作者是陈亮,36 氪获得授权后进行了发布。
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