导读: 在快节奏生活的时代,快充技术也如日中天,众多企业都在努力打造一个快速充电的时代,“超级快充”、“闪充”、“秒充”等概念层出不穷。在给人们带来便利的同时,快充技术也给这个行业带来诸多新的问题,比如插头混用、互配快充不兼容、快速充电环境安全等问题
行业巨头的快充技术
近年来,电动汽车愈发受到市场青睐,但漫长的充电时间也让人望而却步。传统燃油汽车仅需五分钟即可满油增程500公里,而目前市售最先进的电动汽车则需要“坐等”充电一小时才能达到同样的增程效果。如何让汽车快充成为电动汽车配备的基本功能,行业巨头目前又有哪些相应的解决方案呢?我们以国内外发展最为成熟的汽车巨头特斯拉和比亚迪为例。
特斯拉
资料显示,特斯拉的充电方式有三种:移动充电包、高能充电桩、超级充电站。
移动充电包是普通的充电方式,任何有普通电源插口的地方都可以充电,非常方便,但它的充电速度也是最慢的,需要8小时左右才能将电池充满;
高能充电桩和超级充电站都属于快充。高能充电桩有两种充电模式——单充电模式和双充电模式。单充电器模式下可以最大输出240V/40A,每小时可充电约46公里;双充电器模式下可以输出240V/80A,每小时可充电约93公里。双充电器模式就是车内部有两个充电单元,一个是原车出厂自带,另一个需要付费选装,其原理就是给车增加了一个充电通道,充电速度提升一倍。
超级充电站是特斯拉主推的充电方式,其充电速度是三种方式中最快的,充电电压为380V,充电电流最大可接近200A,充电1小时足够行驶约350公里,整个充电过程最快能在一小时左右时间内完成。不过由于每个充电站的输出电流都是额定的,当只有一辆车充电时,它可以享受充电站70%的电流额度,但当充电汽车数量增加时,电流就会平均分配到每辆车上,充电速度将会下降。
比亚迪
比亚迪的电动汽车快充站包括两种,一种是空中纯电动车充电站,一种是“3+3”循环式立体充电机。空中纯电动车充电塔是一座10层旋转式“塔楼”,单层面积为1256平米,每层可容纳40个车位,整座充电塔可同时容纳400台汽车充电,全天约可服务1200台车。该充电站每个车位配备一个40kW的快充设备,可在2小时内将比亚迪E6的电量充满,整个充电塔的配置总功率为14400kW。
3+3循环式立体充电机,是指2套由3个单元构成的停车装置,每个单元可停12辆车,总共能同时容纳72辆汽车。充电机中每个车位配备40kW的国标、美标、欧标充电枪,满足国标380V、美标208V或480V、欧标380V充电等多种充电标准,充电效率更高,1.5小时就能够充满一辆比亚迪E6。该充电机总占地面积450平米,总装机容量为2950kW,每天可服务车辆216辆。
快充市场前景火爆,碳化硅迎来需求爆发式增长
新能源汽车市场正旺,其充电需求的推动背后少不了第三代半导体技术的发展。尤其是碳化硅(SiC)已成为新能源汽车的电力驱动系统以及充电装置中,逆变器以及转换器的核心部件之一。
硅基功率器件仍然是当前纯电动汽车和混合动力汽车的电力控制单元主流选择,然而,随着电动汽车的发展,传统硅基功率器件将越来越难以满足电力驱动对小型化和轻量化的要求。因此,各汽车厂商都对新一代碳化硅功率器件寄予厚望,希望通过碳化硅功率器件的应用实现电动汽车逆变器和转换器等驱动系统的小型化与轻量化。
此外,使用碳化硅材料可以实现抗高温效果,这对于传统新能源汽车里面都必须配备一整套的水冷系统的操作来说,可以减少布置体积大重量大成本又昂贵的散热片等。相比之下,使用碳化硅器件后散热处理也更加容易进行,不但散热器可以显著减小,还可以实现逆变器与马达的一体化。再加上碳化硅功率模块转换效率高、发热小,所以可以有效减小冷却系统的体积,从而实现电源转换装置整体的小型化。使用碳化硅功率模块后,充电桩的能源消耗可以减少到原来的三分之一。
小结
无论手机还是新能源汽车,快充技术的发展都让人们看到了更多的可能。作为一种能够实现加速充电、减少等待时间、提升用户体验的新技术,快充技术已经越来越成熟,也会带动相应的产业链完善。以手机快充来看,相关的芯片、充电器、充电接口、电池等核心零部件也将实现配套升级,带来新的投资机会;新能源汽车对快充的需求将有望带来碳化硅等原材料需求的快速增长,国产替代需求强烈,未来空间巨大。