前面我們有好幾篇文章介紹過800V高壓充電的內容,今天我們要講一下另一種充電模式——小功率直流充電。關于充電,目前國內主要有兩種充電樁,直流樁與交流樁,一般家用的是交流樁,它的功率較小,大概只有7kW;直流樁功率較大,一般在60kW以上,公共快充樁一般都是這種。功率在兩者之間的充電樁有也有交流和直流兩種,交流的樁叫做大功率交流樁(交流快充樁),典型代表是比亞迪;直流的叫小功率直流充電樁樁,在公用領域早有布局,而在家用領域目前國內只有蔚來在做。
蔚來在2019年底便推出了小功率直流充電樁樁,功率為20kW。對于100kWh的電池包來說,將電量從20%充至90%,7kW的交流樁大概需要10h,而小直流快充可在3.5小時完成。
小功率直流充電樁有哪些優(yōu)勢?
比起功率在60kW以上的快充樁,小直流快充樁充電速度并不算快,那它有哪些優(yōu)勢呢?
首先,我們看到這樣一個趨勢,動力電池包的能量越做越大,例如蔚來ET7的電池包高達150kWh,智己L7的電池包達115kW,這時候如果使用7kW的家用樁就動輒需要十幾個小時才能充滿,顯得有些力不從心,那么解決辦法就是提高家充樁的功率。
如何提高家充樁的功率呢?對于交流充電來說,樁端問題不大,但是由于電池不能直接使用交流電補能,需要有一個中間轉換器將交流電轉換為直流電,這個轉換器放在車上,叫做車載充電器(OBC);對于直流充電來說,相當于將轉換器從車上取下,放到充電樁上。所以如果要提高充電樁的功率,重點是要重新研發(fā)設計這個轉換器。
我們又知道,車輛在運動的環(huán)境下工作,因此各種元器件要面對震動、沖擊等的考驗,交流充電的情況下,由于轉換器放在車上,所以對其要求更高(即我們所說的車規(guī)級),相應地成本也更高,而將轉換器安裝在充電樁內,其工作環(huán)境就相對溫和,要求變低,進而可以節(jié)省一部分成本。
小功率直流充電樁會成為趨勢嗎?
簡單科普下:過去我們的電動汽車有2個充電口:交流和直流2個口,也就是一般車主說的慢充口和快充口。
市面上目前的慢充樁功率主要集中在7kW,快充樁已經從60kW增加到120kW,甚至有更高的趨勢。
而小功率直流,在充電功率上可以比慢充做的更大一些,一般在20kW以下,而充電連接器用的卻是直流充電口——一般來說的快充口。
特來電在今年就已經開始試點小功率直流,并且在前段時間宣布將不再自建交流充電樁,轉而鋪設小功率直流樁。
再加上這幾年行業(yè)內一直有個聲音,就是從車上去掉車載充電機(即OBC,On-board Charger),使得整車僅保留快充口。
在公共充電領域,小功率直流充電樁也有一些優(yōu)勢。在外充電時,比如在商場這種地方,直流快充樁大概一個小時左右就可以將電充滿,但是大部分人在商場并不會只待一個小時,車主不能及時取車,因此經常會遇見滿電車輛白白占樁的情況,這就造成了電網資源的巨大浪費。而一個直流快充樁對應的電網資源可以分配給3-8個小功率直流充電樁樁,充電樁變多,充電時間稍微變長,逛完商場,車子也差不多充滿電,電網資源可以得到更好的利用。
長遠來看,這也是一種優(yōu)化車輛設計的途徑。由于目前交流充電與直流充電并存,所以車上也配有兩個充電接口,分別在充電時接入交流電和直流電供慢充和快充使用,交流充電再配備7kW的OBC,顯然這種設計不夠簡潔。而當小功率直流充電樁取代交流慢充之后,交流充電接口以及OBC自然也就可以去掉了。據(jù)悉,蔚來ET7就將取消交流充電口。
由于 OBC比較容易出現(xiàn)故障,OBC下車后,整車可靠性也能得到提升。再有就是,單臺充電樁可以給多輛車充電,而如果使用交流充電的話,則每輛車都需要配備一個OBC,由此看來,OBC下車可進一步降低成本。
在未來有可能會出現(xiàn)以社區(qū)為單位的充電服務商,統(tǒng)一解決社區(qū)充電問題。這時買車再送樁更沒有意義,而是由充電服務商統(tǒng)一提供,這里就有可能會采用小功率直流。
總體來說,OBC下車,直流充電取代交流充電是一種趨勢,后續(xù)具體發(fā)展如何,我們拭目以待。