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官方商城“這個(gè)充電樁怎么又充不進(jìn)去電，是我的操作有問題嗎？”
“別試了兄弟，這一整排都是壞的，都充不進(jìn)去，去下面那排碰碰運(yùn)氣吧。”一位熱心腸的電動(dòng)車主說(shuō)道。
這是首席出行官在充電充電站中經(jīng)常聽到的一段對(duì)話。而在日常使用純電動(dòng)汽車的過程中，消費(fèi)者最為頭疼的就是充電問題。光是在周邊找可用的充電樁就要耗費(fèi)不少時(shí)間。而好不容易找到了，5個(gè)樁有4個(gè)是壞的。既耽誤時(shí)間，又影響心情。
“充電慢，充電難“等等充電環(huán)節(jié)的弊病逐漸顯現(xiàn)。所以，如何提升消費(fèi)的充電體驗(yàn)自然而然的成為了充電樁“革命”的重中之重。
那么，問題來(lái)了，為啥我們的因素都有哪些呢？
從充電樁方面來(lái)說(shuō)，以充電類型來(lái)劃分可分為兩類：直流充電樁和交流充電樁。
直流充電樁也被稱為快充樁，通常采用大功率直流充電，也就是將直流電直接儲(chǔ)存到電池內(nèi)。但是，相較于慢充樁，快充樁的構(gòu)造要復(fù)雜得多。因?yàn)閱慰寇囕d充電機(jī)已無(wú)法滿足高壓輸入的需求了，需要通過內(nèi)置充電機(jī)加上升壓整流設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，高壓工作還會(huì)產(chǎn)生大量熱能，也需要額外的散熱裝置，這也是消費(fèi)者在日常使用快充樁時(shí)常會(huì)聽到其內(nèi)部會(huì)有風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。
但相比較快充樁在充電時(shí)發(fā)出的巨大“動(dòng)靜”，其充電速度并沒有相應(yīng)提升，峰值功率一般只有40kW＋。
據(jù)一份2018年國(guó)家電網(wǎng)的招標(biāo)文件來(lái)看，60kW的直流充電樁為招標(biāo)主流，這個(gè)速度已經(jīng)很慢了。但是這只是理論功率，畢竟這個(gè)功率還是會(huì)受到電網(wǎng)整體負(fù)荷，車輛電芯狀態(tài)、環(huán)境溫度等多重因素影響，因此我們大多體驗(yàn)到的峰值功率只有40kW＋。
也就是說(shuō)，并不是這個(gè)充電樁60kW就表示它會(huì)一直以額定的功率給電動(dòng)車充電，而是這只是一個(gè)理論狀態(tài)下的理想值。在實(shí)際使用情況中，功率是一直變化的，這主要取決于電網(wǎng)當(dāng)時(shí)的供電能力以及電池組實(shí)時(shí)的情況。在充電過程中，BMS收集來(lái)自電芯的各種信息，經(jīng)過分析與充電樁進(jìn)行互動(dòng)從而確保充電的功率處于電芯可以應(yīng)對(duì)的工作窗口范圍內(nèi)。
同樣，充電樁的安全問題也是限制充電速率的一個(gè)重要原因。
因?yàn)樾履茉雌嚮馂?zāi)頻發(fā)的原因，國(guó)家電網(wǎng)在此前就下調(diào)過直流快充充電樁功率，充電速度由120A下調(diào)到90A。我們知道，充電速度取決于充電功率。充電功率越大，充電電流也就越大。而電流越大，對(duì)電路的承受能力要求也就越大。況且，當(dāng)一個(gè)充電站幾臺(tái)充電樁同時(shí)使用，勢(shì)必會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成極大的壓力，有可能會(huì)因?yàn)殡娐愤^熱而引發(fā)火災(zāi)。
但是，慢充樁則沒有這方面的顧慮。交流充電樁也被稱為慢充樁，通常輸入的是220V的交流電。由于電池組本身只能通過直流充電，所以慢充主要是通過車載充電機(jī)將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，再儲(chǔ)存到電池內(nèi)，完成交直流轉(zhuǎn)換和充電工作。所以，在時(shí)間上會(huì)比快充樁慢很多。
但相較于快充樁，慢充樁因?yàn)橛熊囕d充電機(jī)轉(zhuǎn)換，所以對(duì)于電池的沖擊相對(duì)較小。同時(shí)，220V的電壓大多數(shù)家用電路都可以使用，再加上樁體較小安裝靈活，多用于家用充電。
總結(jié)來(lái)看，快充樁是通過樁內(nèi)充電機(jī)充電，充電的速度是由充電樁和電池充電速率共同決定的。只要電池可以接受，充電樁功率越高充電速度也就越快。
但是，光靠充電樁并不能保證快充的速率。提升速率對(duì)于車輛電池的要求也非常高。
并不是所有的動(dòng)力電池都能承受大電流充電，如果充電電流超過電池的承受范圍，也會(huì)造成電池過熱出現(xiàn)燃燒引發(fā)安全事故。從技術(shù)角度來(lái)講，充電電流過快，會(huì)導(dǎo)致電池中的帶電鋰離子無(wú)序排列，進(jìn)而導(dǎo)致鋰離子失去帶電性，甚至鋰離子”死亡“。這些鋰離子長(zhǎng)時(shí)間堆砌會(huì)形成鋰枝晶，鋰枝晶過長(zhǎng)會(huì)刺穿電池中的隔膜，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，引發(fā)事故。
事實(shí)上，在每年所發(fā)生的新能源汽車燃燒事故中，有很大一部分都是因?yàn)殇囍н^長(zhǎng)刺穿電池隔膜所導(dǎo)致的。
為了保證電池的可靠性，有些電池廠商為了降低電池成本，進(jìn)而限制電池的充電功率，來(lái)達(dá)到延緩電池衰減現(xiàn)象的出現(xiàn)。這也進(jìn)一步限制了充電速率的提升。
從車輛方面來(lái)說(shuō)，在不考慮充電樁功率限制的條件下，快充能力取決于電池電芯的性能（材料、容量）、電池包的結(jié)構(gòu)和電池管理系統(tǒng)（BMS）。
以特斯拉Model 3上的2170電芯舉例，其支持更大的充電倍率（超過2C），而之前的18650電池的充電倍率在1．5C左右，這也是為什么V3超充只支持Model 3車型達(dá)到250kW的峰值充電速率。
當(dāng)然，電池的充電功率還受到BMS和電芯的實(shí)時(shí)狀態(tài)影響。
BMS根據(jù)電芯狀態(tài)及電池包結(jié)構(gòu)等特性，計(jì)算出電池的充電需求，并把這些需求發(fā)送給充電樁。在充電過程中，BMS收集來(lái)自電芯的各種信息，經(jīng)過分析與充電樁進(jìn)行互動(dòng)從而確保充電的功率處于電芯可以應(yīng)對(duì)的工作窗口范圍內(nèi)。
所以，充電效率這件事，需要車廠還有充電樁廠家相互配合，才能達(dá)到好的結(jié)果。特斯拉的V3超充技術(shù)就是最完美的例子。
現(xiàn)階段，部分車型充電效率慢的主要原因是因?yàn)檐嚻蟊旧砬啡弊灾餮邪l(fā)能力，而在供應(yīng)商采購(gòu)的電池及BMS系統(tǒng)的耦合度較低，再加之現(xiàn)階段每個(gè)充電廠商和車企對(duì)于自身充電標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一而導(dǎo)致的。
最后，想要充電功率真正的提升，不單單需要車企和供應(yīng)商更加深度的配合，還需要充電樁生產(chǎn)廠家等相應(yīng)行業(yè)的全面整合及標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一方能實(shí)現(xiàn)。
就現(xiàn)狀來(lái)看，要把公共充電樁的速度提升，還需要很長(zhǎng)的路要走。
