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1秒充1公里,和特斯拉超充对打,华为用新的液冷充电转够吗?

2023年12月19日 08:03:01
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来源:路咖汽车

在聊新能源车时,我们的注意力更多放在了车辆的性能、功能等方面。但就好像上网体验一样,千兆宽带有时候也未必能保证你拉大栓时不跳ping。新能源车赋予消费者的体验,每个环节也是缺一不可,比如说充电桩的配套。不久前,华为就喊出了明年部署超过10万根全液冷超级充电桩。甚至分享了充电1秒,续航1公里的用车体验。这种新能源车充电体验,从技术角度来说,真的可以在明年就能惠及更多国内用户吗?它又运用了哪些黑科技,来保证这份体验不会因为真实、复杂的用车场景,而被打折呢?

用造电动车的技术,来造充电桩

聊充电桩之前,还是照例做一个基础路线的铺垫。既然功率等于电压乘以电流,那么想要实现大功率快充,就有高电压与高电流两条路线可以选择。实际上,除了特斯拉之外,绝大多数超充桩的技术路线都是采用的高电压方式。这与国内新能源车企普遍更注重800V高压平台的建设,有异曲同工的意思。而隔壁特斯拉Model 3、Model Y这一主销级别的车型,短时间内预计不会有升级到800V高压平台的动作。

具体到华为的全新液冷充电桩,其最大电压已经能够达到1000V,这基本可以向下兼容现阶段市面上绝大多数新能源汽车产品。再配合600A的最大电流,该充电桩的最大功率便能达到600kW。如果以满载功率来计算,也就意味着每分钟可以充10度电,即每秒约0.17度电。以现阶段中大型级别内的纯电动车实际百公里续航来看,这一充电速度确实可以承载“充电1秒,续航1km”的用车体验。不过要做到高电压,第三代半导体材料SiC应该是不会缺席的。虽然材料成本更高,但损耗更低、体积更小、性能更优,实际的应用成本并没有账面价格差距那么大。其实这一套理论,也是完全从电动车800V高压平台那移植过来。

当然,也不是说只有高电压才能实现如此高的充电功率。走高电流路线的特斯拉,其现阶段较为普及的V3充电桩,最大极限峰值电流能够超过600A,实现最大250kW的充电功率。而正在推广的V4充电桩,额定电流被直接推至615A,现阶段的峰值功率能够达到350kW。并且,特斯拉V4充电桩能够兼容1000V电压(主要针对海外卡车、皮卡等产品准备),也就是说理论上其最大功率也能超过600kW。但现阶段特斯拉V4充电桩暂时还未进入中国大陆市场,从落地的时间节点来看,华为目前还是处于遥遥领先的状态。

而在技术角度需要强调的是,能够支持特斯拉在400V阶段就获得较大充电功率的核心,就是那套液冷技术。从命名上,我们也能很清晰地看到,华为的超充桩也采用了这项技术。当电流来到600A这个级别,已经不需要去讨论到底是大电压还是大电流路线。而电流通过导体产生的热量,与电流的二次方、电阻、时间三要素成正比。简而言之,就是充电桩的散热压力巨大。传统的风冷已经无法满足需求,无论从技术、从安全还是实用性角度,都需要上液冷技术。

从看得到的位置着手,液冷技术能够使充电枪的线缆更轻、更细,同时还更安全。另外,液冷的工作也更安静,不像风冷的风扇那样产生噪音。最后一点不易察觉的地方,在于液冷技术的耐用性优势。由于充电桩体基本是封闭状态,所以液冷充电桩能够有效隔绝灰尘、可燃气体等,在耐腐蚀、抗爆破、耐低温等难题上,都有着更好的表现。甚至从生产角度来说,整体性更强的液冷充电桩,还可以运用现阶段造车领域比较火的一体压铸技术。这样可以进一步增强桩体的强度,降低生产成本等等。

加上储能和光伏才是完全体?

但充电桩仍然只是用户体验优质充电的一部分,想要满足新需求,还得电网扛得住才行。而在单根充电桩最大功率达到600kW等量级时,去算电网的承压已经没有意义了。因为充电桩的功率越高,其效率也就越低,对电网的影响越大。首先无功功率和谐波影响了电网的稳定,然后波谷用电需求的存在会加重这些影响。总之,除非是在核心热门地段,通过科学、严谨的算法,对充电桩的运行模式有着较为精确的控制策略。否则,最好的办法还是直接上储能设备。

虽然电是不可储存能源,但这并不意味着电能不能通过转化为其它形式能量,再进行保存。举个最简单的例子,便是电池。而超充桩的配套储能设备也不会有多么高大上,同样是以电池为主。毕竟抽水蓄能与压缩空气蓄能都太考验客观环境,飞轮储能、超级电容方案一般都是应急之举,超导磁方案听名字就贵。至于电池,与新能源车技术路线有高度重合,拿来用可以说是刚刚好。

而且华为一直专注的组串式储能方案,虽然初始成本相对较高,对并网和调度有着更高的要求。但系统放电容量更高,循环寿命也更长。对于类似固定基础设施建设的超级充电桩而言,无疑是适配的。另外,华为在光伏技术上的优势,使得整个超充桩设备,理论上可以构建一套集光伏、储能、充电三位一体的终端。考虑到华为初期对川藏等线路的偏好,不排除有利用当地更为友好的光伏资源的考虑。当然,储能设备还可以通过反哺电网,获取收益。

写在最后:

当超充桩的技术含量已经与现阶段的全新电动车技术看齐,充电速度几乎只是其需要解决的若干问题中最简单的那个。在安全、可靠地堆砌了高电压与高电流之后,快速充电水到渠成。而衍生的耐久性、易用性,以及扩宽的配套储能、清洁能源等课题,都将汇集到超充桩身上来。未来新能源车的充电体验,显然要从单纯的追求速度,进化到对高质量、可持续等课题的全面追求。

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