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现代联手SK竞逐350kW充电桩 电动车“大功率”时代有多远?

2018-11-07 08:27:36 高工电动车

350KW超快充桩正成为用户与车企的新宠儿,这个曾经“不谙世事”的技术,也终于要独自“闯荡”了。

日前,现代汽车公司与韩国SK集团签署了意向声明,意图扩大电动汽车的充电网络。高工电动车了解到,双方第一步的合作将侧重升级或改造首尔江东区加油站,将其作为电动汽车充电中心。

高工电动车获悉,本次合作将先一步改造十个左右的停车位,用以安装现代汽车研发的350KW超快充桩。这种充电桩可大幅减少汽车充电时间,20分钟内即可为70kWh的电池组充满电量。

据现代方面表示,该充电桩将不仅可以供现代汽车使用,也可适用于其他品牌电动汽车,但其他品牌的电动车若使用该充电桩,将会支付更高价格的充电费用。

事实上,车企布局超快速充电桩的动向,早在2016年便有预兆。

2016年11月,宝马、戴姆勒、福特等车企宣布,打造一个350kW的快速充电网络。这个充电网络背后的公司分别为Ionity及Ultra-E,Ionity获得了宝马、梅赛德斯-奔驰、福特、大众的支持,而Ultra-E则获得了Allego、奥迪、宝马、麦格纳、雷诺、Hubject等公司的支持。

目前,Ultra-E公司的首个充电站已经正式上线,其采用了全新的充电桩,该设备由EV Tronic负责制造。最大充电速率可达到350kW。

在此前,马斯克也表示,特斯拉第三代超级充电桩即将上线,新一代的超级充电桩将会加装太阳电池板,同时,快速充电器的功率将会进一步提高,甚至超过350kW。目前特斯拉仍在使用第二代超级充电桩,功率为120kW。

超高速充电桩如此受欢迎,主要是使用超高速充电桩可大幅缩小充电时间。以70kWh容量的电池为例,使用350KW的超快充桩仅需0.2小时即可充满电,而使用7kW的慢充桩,则需要10小时才可充满。

虽然超快速充电桩的优势很大,然而从国内目前状况来看,还没有零部件厂商或车企进行350KW超快充电桩的建设,截至目前,国内主流慢充桩功率为7kW,快充桩功率为60kW,仅有部分充电桩企业将功率提升至120kW。

就原因来说,一方面,由于我国电动汽车产品多为A0级或A00级的车型,较小的空间导致较难安装尺寸更大的高电压零部件。另外,较小车型的重量更轻,搭载的电池数量相对较少,电池容量也并不高。以目前的产品情况看,180-200kW左右的功率充电,10分钟以内就能够充满一辆200公里左右续驶里程的电动汽车,导致350kW的大功率充电桩需求较低。

另一方面,建设超快速充电桩,零部件供应商则需要更换部分零件。就北京新能源汽车股份有限公司技术高级经理白健介绍,大功率充电技术需要改进PEU(动力控制单元),如:MCU(电机控制单元)中IGBT(绝缘栅双极型晶体管)需要重新选型、OBC(车载充电机)输出侧变压器需要调整、电容和二极管等元器件要选用900V以上的耐压等级器件;DC/DC方面,也需要调整输入侧变压器;动力电池系统(BMS)和整车控制系统(VCU)方面,主要是温度方面传感器的增加,控制策略和保护策略的调整和设计。另外,高压线束方面也需要进行优化设计。而这将极大增加企业的研发成本。

除增加研发成本外,国内目前技术也尚难以做到350kW超快充桩的“完全体”。以IGBT为例,如果系统是300V,IGBT电压等级需要600V,国产的产品即可满足要求。但如果系统是1000V,IGBT电压等级需要达到1400V,则只能从国外进口,而且国外能生产的企业也不多,如三菱、英飞凌。而如果IGBT提高到1700V的,则只有英飞凌可以提供,况且垄断企业的产品售价也不会便宜。

另外,在350kW超快速充电桩普及后,如何提高整个设备的功率兼容性也是零部件厂商及车企需要考虑的问题。当电压提升到1000V之后,如果仍然给电压平台为350V的车来充,利用率将仅有1/3,实为“杀鸡用牛刀”。

全球知名零部件厂商及车企纷纷布局350kWk超快速充电桩,也表明了超快速充电桩将成为未来的趋势。然而受制于技术原因,企业投入等问题,350kW超快速充电桩在短时间内难以普及。同时大功率充电技术涉及很多问题,包括插座设计、温度管理、寿命管理、冷却系统、成本问题及对电网的冲击等,这些问题需要不断摸索技术,并积极实验验证。 

业内指出,在350kW超快充桩尚未普及的今天,国内零部件供应商应把自身的技术研发规划与全球电动汽车的发展趋势相结合,尽早突破大功率充电所用零部件的技术障碍,实现国产化,为“弯道超车”做好准备。否则当350kW充电桩领域被圈地占尽之时,恐悔之晚矣。

文章标签: 电动汽车 电池

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