全面高压化+全面超充化：解决新能源车焦虑的两把钥匙

新能源汽车的发展正在踏入快车道。据中汽协数据,今年1-10月,我国新能源汽车产销分别完成735.2万辆和728万辆,同比分别增长33.9%和37.8%,市场占有率达到30.4%。

但是,新能源汽车仍然面临诸多痛点。巨量算数发布的《2022年中国新能源汽车用户调研》显示,在新能源汽车用户使用不满意因素中,续航能力不足、充电时间过长、充电不方便位列其中,在用户不计划购买新能源汽车的主要原因中,续航里程太短、充电桩太少、充电时间慢更是位列前三。

可以看到,电量焦虑是新能源汽车最大的痛点,没有之一。在12月7-9日举行的2023年世界新能源汽车大会(WNEVC)上,这个问题也成为大家热议的焦点。令人欣喜的是,这个痛点已经看到了解决的曙光。
全面高压化:从趋势到现实

电动汽车解决电量焦虑,有三种方案:换电、大容量电池、快充,换电需要实现电池的标准化,大规模推广面临挑战。而电池要进一步提升容量,在技术和成本上面临挑战。相比起来,快充成为最适合的解决方案。

其实,智能手机解决续航焦虑的历史是很好的他山之石,上述三种方案也都在手机领域进行过尝试,最后同样是快充胜出。

快充有两种方式,要么高电压模式,要么高电流模式。前者相比后者,具有高效充电区间更大、充电功率天花板更高、技术难度更低等优势,成为快充的主流路线。纵观这些年的发展,电压平台从400V向800V演进成为大势所趋。今年的广州车展,已经有超过60款800V车型展出,预计到2025年,市场上将会有150款以上的高压超快充车型就是很好的说明。

全面高压化从趋势变为现实,技术的革新扮演了重要角色。华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙表示,第三代半导体和高倍率动力电池的成熟,已经支持电动汽车全面走向高压。

这是因为高压快充会导致整车高功率密度提升,运转负荷加大,整车高压系统零部件需要升级。一方面,是大三电、小三电中的Si基功率器件要升级为SiC(碳化硅)基功率器件。碳化硅具备耐高压、耐高温、高频等优势,是达到材料极限的硅基IGBT芯片的最佳替代,可以说,碳化硅和800V是绝配。华为数字能源DriveONE新一代超融合黄金动力平台就在性能和效率实现了显著提升。

另一方面,是高倍率动力电池需要进行快速迭代。据了解,4C充电倍率的动力电池已经规模搭载上车,预计到2025年,5C至6C的电池将占据主流,电动汽车向高压化超充的方向正在加速发展。

在全面高压化中,华为数字能源无疑是先行者和引领者。早在2021年,华为数字能源就首发了高压全域平台解决方案,实现了国内首个800V高压平台车型应用,“10分钟补能200公里”受到业界极大关注。今年900 V高效高压电驱动平台发布和量产,更是实现“充电5分钟、补能200公里”。华为数字能源作为独立Tier1供应商,目前已经同国内10余家车企展开深入合作,搭载50多款车型。

《2023-2025中国高压快充产业发展报告》预测,2025年主流车型都会支持高压快充,预计到2026年底,支持高压快充车型的市场保有量将达到1300万辆以上。全面高压化成为解决电动汽车电量焦虑的重要抓手。

全面超快充:有路的地方就有超充

实现快充,只有车型支持高压快充还不够,还需要配套的大功率高压超快充的充电桩,这是解决电动汽车电量焦虑的一体两面。

这几年,我国的充电桩建设速度不可谓不快。中国充电桩保有量从2017年的44.6万台增长到了2022年底的521万台,复合增长率高达63.5%,截至2023年5月底,充电基础设施规模已经达到635.6万台。其中,公共桩保有量在2022年底已经达到179.7万台。

但是数量增长的背后,质量却需要引起重视,和用户的需求差距甚大。据《2022年中国电动汽车用户充电行为白皮书》,72%的用户更偏爱120kW及以上大功率充电桩,但目前快充桩、超充桩占比较低。以上海为例,截至2023年2月底,上海120kW以上的快充直流电枪仅占6.59%。

在WNEVC上,侯金龙呼吁加快建设面向未来的高质量充电目标网,从追求“车桩比”向追求“高质量”转变。显然,这是一个非常有针对性的建议,充电网络需要从“量”向“质”,实现高质量发展。

一方面,这种质变,需要充电基础设施质量的提升。笔者曾经实地体验过基于华为数字能源全液冷超充架构的新一代充电桩,不仅充电快,充电5分钟、补能200公里,只需要喝一杯咖啡的时间,就能将电动车充满电。而且,充电过程非常安静,相比传统方案充电过程中高达90dB的噪音级别,液冷超充所产生的噪声低至60dB以下。可以说,这种充电基础设施的革命性升级,将能让电动汽车的充电具有加油式的体验。

另一方面,这种质变,也是建设模式上的转变。侯金龙认为,充电网络应该定位于“城市新型基础设施”,需要统一规划和建设。他针对不同场景提出了具体的建议:在高速、国道等服务区和加油站,规模布局大功率快超充;在公交、物流、矿山等场景,实现兆瓦级超充;在城市公共充电场景,打造1公里以内的超充圈;在居民小区等驻地场景,推广直流慢充、智能有序的充电方案。

笔者注意到,一线城市的确都是这样在做。北京提出,到2025年全市充电桩达70万个,基本建成与200万辆新能源汽车发展相匹配的充换电设施体系;上海明确,到2025年,全市车桩比不高于2:1,可满足125万辆以上电动汽车充电需求;广州宣布,到2024年建成超级快充站1000座,基本建成超充之都;深圳的规划则提出,争取到2023年底,建成不少于150座公用超充站;2024年3月底前,建成不少于300座公用超充站,480kW以上超充桩占比达到世界领先水平,力争2024年底全市公用超充站达到1000座。

各地加快充电桩建设,尤其是争当超充之城,无疑将能推动新能源产业发展,推动绿色出行,推进交通运输绿色低碳转型,具有重要意义。

据了解,华为除了提出“城市一张网”,还提出了共同打造九纵九横的“高速一张网”。在WNEVC大会上,侯金龙更是宣布:“2024年,华为将联合伙伴,在全国340多个城市和主要公路,建设10万根以上的华为全液冷超快充桩。”

全面超快充化的充电网络,正在按下发展的加速键。

后记:自驾318国道的现实与梦想

在演讲中,侯金龙也讲述了自己的一个心愿:“要在318最美国道上,打造超充走廊,让新能源车主,也可以来一场说走就走的旅行!”

318国道,通常指318国道中成都至拉萨这段2142千米的路段,又称318川藏线,沿途有平原、高山、峡谷、河流、草原、冰川、森林、野花、海子、雪山、湖泊、温泉、民居等迥然不同的景象,美到极至,被称为“中国人的景观大道”,历来是自驾游的黄金线路。

但是,318川藏线自驾,历来是燃油车的专享,因为这条山区公路,路况复杂,充电设施相对较少,如果中途断电,困难可想而知。

很多使用电动汽车的自驾爱好者,有着和侯金龙一样的心愿:开着自己的电动汽车,也可以自驾318川藏线。

这个愿望正在变成现实。2023年中秋国庆长假,华为数字能源助力打造的川藏南线暨理塘至亚丁公路(四川段)沿线的天全服务区超充站、理塘康南旅游集散中心超充站、桑堆服务区超充站正式上线,让雪域高原进入了超充时代。有博主实地体验发现,在这种高海拔、多变气候的情况下,竟然真的可以实现“一杯咖啡,满电出发”的体验。

在四川省和西藏自治区的统筹规划下,在华为数字能源携手客户、伙伴的努力下,318川藏超充绿廊正一步步落地,新能源车主们在这条“中国人的景观大道”上自驾的梦想将得以实现。

在318川藏线上实现电动汽车的自驾体验,是一个窗口,透露出很多东西:它充分证明,在高压化升级和高质量充电网络基础设施建设的加持下,困扰电动汽车的电量焦虑问题一定能够解决,“有路的地方就有充电”并不是梦想。

由此,汽车产业电动化将能真正迎来发展的拐点,成为助力交通行业实现“双碳”目标的重要推动力。