还在为新能源汽车充电而焦虑?快补充维“C”
以“C”开头的英文单词不下500个,而在汽车领域,特别是新能源汽车领域,“C”更是代表着各种各样不可或缺的技术,是Cell、是Charge,而这里面有一个毫不显眼的单词Capacity。由其所引申而来的充电电池充电率(C-rate),与之相关的极速充电技术eXtreme Fast Charge,极有可能成为一把可以有效斩断长期以来因补能速度不及燃油汽车、束缚新能源汽车发展普及枷锁的利斧。当下不断打磨这把利斧的正是「巨湾技研」,一家广州的民营高科技企业。
「御风派账号」的老粉们可能对巨湾技研有所印象。去年8月30日,咱们曾报道过广汽埃安超倍速电池技术,以及全球充电功率最高的A480超充桩,其背后的技术力量正是巨湾技研。
【曾经无解的电动汽车综合焦虑症】
自从电动汽车出现以来,消费者就一直被“里程焦虑”(range anxiety)”所困扰。驾车前的他们行为正常,可踏入车辆一刻,眼瞅着里程表明明还有数百公里行驶距离,却总觉得下一秒会直接归零,担心突然没电把自己尥在路上,引发莫名精神痛苦或忧虑。
还有一部分充电强迫症们,不论车辆是否电量充足,见到充电桩的瞬间,即便仅有数分钟,也要把充电枪插上,尽管都知道并没有多大用处,但求心理安慰。最令人烦恼的莫过于待充电车辆与充电站数量不对等,导致充电还需排长队等等,从而诱发“充电焦虑”。慢慢地发展为“电动汽车综合焦虑症“,极大地阻碍了纯电动车型的普及和推广,更成为束缚新能源汽车技术发展的枷锁。其实,不少企业表面上振臂高呼跟随电动汽车发展,但内心实则忐忑不安,他们同样焦虑满满。
【XFC如何减少充电焦虑?】
“电动汽车综合焦虑症“如何解?技术层面上的办法五花八门,但是大多数治标不治本,或者实现成本不低。譬如寻找全新化学成分配方,改变电池本体内容物配比,增加能量密度间接增加电池容量,难点在于涉及领域繁多,而技术发展需要时间。
更为简单粗暴的莫过于直接增加电池模组堆叠以获得额外容量,短时间看似有效,可伴随而来的是充放次数增加,电池性能逐步下降,无异于饮鸩止渴。也有企业提出换电策略,没电了换一组就是。不过考虑到电动车产业已经发展到一定规模,让绝大多数车企将电池模组尺寸、电源接口、模组扣具等进行统一,办法不是不行,但有一定难度且时间成本不低。更何况即便换电站占地面积能与加油站相同,但考虑到仓储压力,所存放的电池组储备能量远不及同等体积液态燃油。
由此看来,不改变原有电池体积的前提下,尽可能缩短充电时间应该会是更为优选的方案。毕竟从车内空间利用率、车重比以及他日电池组回收环保方面都有着得天独厚的优势,更为重要一点是,车企无需更改原有设计,便能把耗费在统一标准所需的时间和成本,更好地利用在自家企业车型研发上,把专业的事情交给专业的方案解决商就好了。
XFC技术正是在这样的前提背景之下,逐步在电动汽车领域崭露头角。美、欧等发达国家正在积极推动极速充电(XFC-eXtreme Fast Charge)技术的发展。美国能源部(DOE)已识别确定XFC为实现电动汽车被广泛采用所必须克服的关键挑战,并设定了到2023年把电动汽车快充时间缩短到15分钟以内的目标。欧洲充电网络IONITY也正在积极布局350kW的充电网络,规划在2025年建成7,000个充电桩,以推动XFC的发展。
为此,全球范围内从车企到零部件提供商均高度关注XFC技术并纷纷布局。这其中就有成立至今只有短短的2年多时间的「巨湾技研」。作为一家技术底蕴来自于广汽集团内部,最主要以广汽研究院动力电池、电池材料相关研发团队为基础的混合所有制高科技企业,巨湾技研可算是初生牛犊般的独角兽企业。
可正是这样一家年轻的公司,却以“充电5分钟,行驶207公里“的成绩创下了“电动汽车最快充电技术”的WRCA世界纪录认证。也就是说巨湾技研手上掌握的XFC技术是目前世界上为电动汽车补能速度最快、时间最短且安全有效的技术,他或许将为全世界绝大部分电动汽车企业解决长期以来所头疼的补能短板,乃至间接治好消费者的电动汽车综合焦虑症。
【什么是XFC技术?】
XFC是eXtreme Fast Charging极速充电技术的简称。美国能源部DOE最早划分XFC的要求门槛,以6C及以上充电速率在10min内充电至动力电池容量的80%或200mile/320km 及以上的续航里程增量,方能被视为XFC技术。这里开篇所提到的C字母再次出现。应用在电池充电领域的C可以称作“充电倍率”,也就是充电电流相对电芯额定容量(Ah)的倍数,以 C 表示。
充电倍率越高也就意味着充电时间越短,目前市面上量产的纯电动车型允许快速充电的倍率基本在 1C-2C 左右。简单点理解的话 2C 充电倍率的意思就是,如果车辆搭载 100kWh 电池组,那么它的充电功率可以达到 200kW 左右。因此6C 就意味着如果车辆搭载 100kWh 电池组,在 6C 倍率下峰值充电功率可以达到 600kW 。要知道普通动力电池基本的充电倍率还处于1/3C或者1/2C倍率,也就是大家所说的“慢充“。
值得一提的是,在大功率充电技术之中存在着大电流与高电压两条技术路线。一条是以T家品牌为代表,且目前似乎也仅有它们一家在走大电流技术路线。按照初中物理的焦耳定律,Q=I²Rt不难看出,电流每提升一倍,那么发热量随之呈几何级别上升,大电流极速充电对散热要求很高,需要更高效的散热机制。
而另一条路线,则是以提高电压的方式进行。最早出现在电动汽车上的800V超高压充电正是保时捷 Taycan。随后800V高压快充与碳化硅逆变器成为了大家耳熟能详的技术词汇。巨湾技研所遵循的正是以高压充电为核心的技术路线。只不过与许多同行不一样的是,巨湾技研同时兼顾了XFC极速电池以及与之相配套的充电设备双领域研发制造。
巨湾第一代储能器(XFC极速电池)采用三元软包锂电池,分为3C与6C版本分别对应目前已经广泛使用的400V整车平台以及准备上马的800V整车高压平台。3C版本电池已装备于2021年10月起量产上市的广汽埃安 V Plus70超级快充版车型上,0-80%充电时间约为15分钟。而今年成都车展刚刚上市的广汽埃安AION V Plus 70极速超充版纯电SUV 车型,0-80%充电时间仅8分钟,搭载的正是巨湾技研6C版本的极速快充电池。
巨湾同时成功研发出的最大功率480~600kW超级充电桩,并与各方充电生态合作伙伴紧密合作,积极推动超充网络和生态的建设,解决新能源车充电速率低下的行业困局。
【前瞻性与必然性并存的巨湾技研】
2020中国汽车工程学会年会暨展览会上发布了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》。根据路线图规划,到2035年节能汽车与新能源汽车销量各占50%,汽车产业实现电动化转型,燃料电池保有量达到100万辆左右;传统能源动力乘用车全部为混合动力,新能源汽车成为主流,销量占比达50%以上。充电基础设施方面,到2035年,建成慢充桩端口达1.5亿端以上(含自由桩和公共桩),公共快充端口(含专用车领域)146万端。
同年成立的巨湾技研能具有如此眼光,及时并同时布局XFC赛道之中的储能设备和补能设施可谓正当时。这与其管理团队的前瞻性与专业性分不开。公司董事长兼CTO正是中国汽车工程学会会士,华南理工大学教授和博导,曾任广汽集团副总经理,总工程师的黄向东教授,而他也是广汽研究院第一任院长,成功主持开发包括传祺GS4,GS8在内的多款明星自主车型。长期以来对于技术执着的追求让他很早就看透了电动汽车的综合焦虑症,势必成为纯电动汽车领域的拦路虎,比别人更早,更有针对性地跨过这道门槛正是其所带领的巨湾技研,于当下奋斗前行的方向。
回头来看文章题目,估计许多人都会明白过来了吧。维生素C或许并不是唯一提高免疫力的东西,但绝对是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素。巨湾技研所专注的XFC技术对于纯电动车辆来说或许并非最为关键的技术,但对于现在那些已经有电动汽车焦虑的用户来说,XFC的出现和普及,恰好是一剂良药。时间就是金钱,效率就是生命,每省下来的1分钟时间都是那么的宝贵。