直面四大难题，为何增程式电动车这么少 【图】

I-Pace对标的特斯拉，在超级充电站的支持下则最多可达到120KW充电功率，特斯拉的各个车型基本也能满足1小时充足80%电量（为了保护电池，动力电池充电最后20%的余量通常会强行限制电流，采用涓流充电）。

在特斯拉立下充电速度标杆后，来自传统车厂的竞品们不敢怠慢。“一小时内充至80%电量”，基本成为了豪华电动车的入门标准。

相比纯电动车而言，目前充电最快的特斯拉model s的超级充电站也需要1.25小时才能充满电量。相比此前的5w充电，在iphone 8升级ios11.2之后，确实能够支持7.5w无线快充，然而这样的充电功率只能坚持10min左右，对手机整体的充电速度并没有改善。业界猜测，功率上的翻倍将极大提升特斯拉车型的充电速度，将来给一辆特斯拉models电动车充满电的时间可能可以缩短到5-10分钟。

今年秋天，声名在外、被寄予厚望的奔驰EQC问世，带电量80KWh，充电功率110KW，充至80%电量时间与I-Pace看齐，40分钟。传统车企支持者们设想的第二位“特斯拉杀手”，人设也轰然倒塌。

EQC发布后不久，特斯拉的第三位挑战者奥迪E-tron上场，在特斯拉家门口—美国旧金山发布。显然，E-tron敢“打去”，还是有些准备，至少在充电速度上是这样——e-tron最高充电功率150KW，充至80%电量的快充时间为半小时。

尽管E-tron明年才能量产，但在充电速度的纸面数据上，传统车企终于完成了对特斯拉的超越。

业界猜测，功率上的翻倍将极大提升特斯拉车型的充电速度，将来给一辆特斯拉models电动车充满电的时间可能可以缩短到5-10分钟。首先，太阳能充电的功率和太阳能面板的面积大小是有必然关系的，如果太阳能面板的面积较小不足够大的话，产生的电流就会十分微弱，乃至于能否将这电量存储到电池里面都是不可肯定的，即便我们能把这微小的电流全部存储到电池里，只靠这种充电方式，充电速度也会变得十分缓慢，很难达到实际应用的效果。墙壁插座同样也支持电量统计，并且可以设定断电记忆和充电保护的功能，可负载最大2500w功率电器，当插座内部温度过高或功率过载后，插座会自动断电以确保安全。

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但半小时的充电时间，仍然是燃油车加油时间的6倍。车企们认为这个比值还需要缩小。

于是，保时捷首款纯电动车Taycan发布时，宣布最大支持350KW的充电功率，让其快充时间可以缩短至15分钟！对外宣传时，保时捷一直强调比特斯拉强了数倍的充电性能。

有意思的是，马斯克在两年前就表示，会把特斯拉的最大充电功率提升至350KW，然后马斯克表示不现实，降至200-250kW合适。但特斯拉忙于Model3的量产，今年夏季末升级充电功率的计划又跳票了。

从100KW到350KW，从1小时到15分钟，一系列豪华电动车将快充功率提升3.5倍，快充时间则提升了4倍。

但需要提到的是，特斯拉目前仍然是支持充电功率最高的量产电动车。

如果从保时捷Taycon将搭载的350KW充电技术来看，电动车最大充电速度的进步已然很快。然而，与电动车最快的耗电速度相比，仍然不够看。

以特斯拉ModelSP100D为例，其电机最大输出功率达到568KW，只需要10分钟，就可以把100KWh的电池彻底耗尽。在这样的条件下，电池的放电倍率是6C（即放电功率是电池容量的6倍，充电功率同理，该数值越大，电池充电/放电越快。），而特斯拉快充的充电倍率没有超过2C。

动力电池的安全性，是其中最大的瓶颈。事实上，为了在充电时“不出事儿”，如今在乘用车上量产应用的动力电池，充电倍率基本都不超过2C。

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为了电池内部锂的脱嵌有序进行，防止产生析锂、电解液分解、电池过热等危及安全的问题以及内部结构塌陷造成的循环寿命衰减问题，在需要长时间保持恒定功率的充电过程，无论是主机厂还是动力电池厂商，都对超大功率的充电持谨慎态度。

电解液是锂离子电池四大关键材料（正极、负极、隔膜、电解液）之一，号称锂离子电池的“血液”。动力电池作为新能源汽车的核心，直接决定整车性能，其一般由正极材料、负极材料(碳素材料)、隔膜、电解液、电池壳等原材料构成(见图1)，激光焊接是上述原材料焊接成电池电芯、pack模组等化零为整的融合制造过程，是整个动力电池生产流程中的关键工艺。而随着德方纳米公司纳米磷酸铁锂这一动力电池正极材料的正式投产，加之老牌佛山上市企业——佛塑股份早前已投资超2亿元深耕锂电池隔膜，组成动力锂电池的四大部件——正极材料、负极材料、电解液和隔膜，佛山企业目前已能生产其二。

从产品技术方面来讲，不论是电池动力源技术，还是动力转换与控制技术以及充电匹配和智能保护技术，目前我国的电动车产业已经具备较为雄厚的科技基础和部分领先于世界的关键技术、核心技术，并在电动车行业内形成了一批具有较高竞争力、较高知名度的电动车关键部件的企业集团，但是从企业管理角度来讲，尤其是质量管理仍停留在认证获得与实际运行相脱节的两张皮的阶段，世界先进的erp管理思想与管理理论还没有发挥其应有的功效。当然，作为混合动力车型，918即便不充电也是可以说走就走的，在行驶过程中，制动能量回收系统和发动机动能收集系统都会为电池不断充电，大约行驶几十公里之后就可以完成电池的充电过程，如果需要发动机单独为电池充电的话，官方给出的数据是大约需要2l燃油。为了满足高端商务人士的实用与便捷双重需求，在超级续航的基础上，金立m7 plus在搭载了一块5000mah大容量电池，同时还加入了无线快速充电功能，在国产机中首发qi标准无线充电技术，理论充电功率高达10w，这也是国内第一款搭载无线充电功能的全面屏手机，与金立m7 plus作为高端商务手机的定位不谋而合，用户随放随拿即可实现充电，举手投足尽显高端身份。

今年年中，在2018中国(青海)锂产业与动力电池国际高峰论坛上，宁德时代总裁黄世霖表示下半年将出货快充时间达到15分钟的动力电池。车东西从业内人士处了解到，黄世霖所说的这型电池很可能是一款能量密度达到190Wh/kg的快充电池。

在宣传资料中，这款电池的负极材料是应用了“快离子环”技术的改性石墨，能够帮助锂离子快速从负极脱嵌；正极材料则是能量密度较高的三元锂材料。这款电池有望先投放至对高倍率快充有迫切需求的电动市场。

另外，宁德时代还有充电倍率达到5C（快充时间10分钟）与3C（快充时间20分钟）的动力电池，正极材料采用了安全性更高的磷酸铁锂，目标瞄向电动公交，并且已经投放市场。

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而在快充电池上步伐迈得更早的国产动力电池厂商——微宏动力、珠海银隆，最早使用结构十分稳定的钛酸锂作动力电池负极材料，在几年之前就实现了6C的充电倍率，虽然牺牲了一定的能量密度以及经济性，但这种电池尤其适合城市电动巴士使用。

2015年2月份，我们的首台电动公交车组装乐成，并于同年11月在澳大利亚墨尔本一次充电续航里程别离创造 “商用电动巴士最远续航里程”与“商用电动汽车最远续航里程”两项世界纪录，并与、澳州等外商签署多个电动旅游大巴与电动公交出口的订单。自2012年明确更新、新增公交大巴全部为纯电动汽车后，2015年、2016年分别推广纯电动公交大巴3616辆、9638辆。加入该订单后，比亚迪在伦敦运营的纯电动大巴将超过100台，这将再次刷新欧洲纯电动大巴车队的纪录，预计2018年春投入运营。

眼下，微宏动力通过将负极材料更换为理论能量密度更高的多孔复合碳，推出能量密度170Wh/kg，充电倍率4C的动力电池，试图切入电动及乘用车市场。

最低的浮充电流（仅仅是其它阀控铅酸电池的 1/6 ）使电池服务寿命达到最长 多次充电还能保持最低的氢气转化 – 可安装于任何地区 – 减少电池干涸 – 延长电池服务寿命 . 内阻最小，适用于不间断电源和开关设备的高倍率放电 优秀的持续放电特性，最适用于电信设备 正常的应用无需相同的充电 .优质的原材料 为超低浮充电流而设计采用的优质的微孔吸附式玻璃纤维隔板――减少板栅的腐蚀，延长了电池使用寿命 拥有专利的铅钙合金板栅设计使正极板的腐蚀和增长都降到最小――延长了电池寿命 优质热塑的电池外壳――比其它材料的电池外壳更安全，质量更好。储能技术有很多种类型，作为其中之一的液流电池技术，由于在系统设计中有非常大的灵活性和极强的可扩展性，在储能技术领域受到重视，同时，含锌体系的可充电电池由于锌的高能量密度以及低成本，长期以来被认为在储能系统应用中具有很强的竞争力。在此基础上，针对光伏电池输出不稳定和超级电容电池的工作特点设计相应的电压匹配电路、过充保护电路、充电指示电路等周边电路，重点设计充电智能控制电路，使系统能够智能化运行，实现打开关后，智能控制电路即检测超级电容储存电量，选择合适的模式进行充电，同时以led指示灯直观显示超级电容储存电量。

上周，软包动力电池巨头LG宣布投资动力电池初创公司Enevate。这家美国公司独辟蹊径，研发了纯硅作为负极材料的动力电池。据其副总裁所言，这样不仅解决了负极材料的锂脱嵌稳定性问题，使得倍充性能可以大幅度提升，而且能够大大提升电池整体的能量密度（硅负极的理论比能量超过4200mAh/g，超过碳负极10倍）。

因此，Enevate掏出的产品是能量密度可达250-300Wh/kg，充电倍率达到10C，快充时间只需要6分钟的超级电池！不过，Enevate的这一产品目前还未量产，目前仍在产业化过程中。

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在续航性能方面，相机拥有一个充电的锂电池供电，当相机需要充电的时候，可以将锂电池拔出来插在专门的充电底座上，也可以直接与usb线连接充电，并且经过了权威机构的检验，电池一次充满电之后，可以连续拍摄240张照片，或者是进行两小时的视频录制。storedot为这项技术配备了专用的电池组和充电桩，并宣称其能够在5分钟内为电动汽车补充续航480公里的电量，这与传统汽车加满一箱油的时间相差无几。此项研究将为今后进一步提高锂离子电池倍率性能提供新的方法和视角，即通过调控正极材料的界面性质提高锂电池的倍率性能。

不过，StoreDot更像是另辟了一个技术体系，离商业化比Enevate更远。

另外，车东西还发现了号称充电性能达到20C，能量密度150KWh/kg的湖南妙盛动力自产电池。只是这些参数已经超出了行业的认知，更像是一场炒作。

在充电倍率性能这场参数“天花乱坠”的战役中，初创公司以超高的数值取得了对巨头的完胜，不过，初创公司的技术其实大多还停留在研发阶段。

各家公司在充电倍率上的“放卫星”，实则反映了新能源汽车市场对快充技术的切实需求。

当主流电动车的续航里程升级到400公里，对应的电池容量通常至少要达到50KWh。要把充电时间压缩到半小时，至少需要100KW的充电功率。

而回到普通新能源车主的用车生活中来，真正构成充电速度瓶颈的另一大关键因素，其实是充电桩。充电桩的输出功率，将直接限制电动车的充电速度。特别是对于缺乏私桩安装条件的国内电动车主来说，高功率的公共快充桩，尤为重要。

但在国内与国外，快充充电桩的功率似乎是两个世界。

在超高功率的快充桩建设上，国外走得非常超前。

目前，通用、福特、大众、丰田、戴姆勒-克莱斯勒、宝马、psa、等所有的跨国汽车巨头都在积极地进行氢燃料电池汽车的研发工作，技术已经很成熟，但专家估计其取代汽油车还需要二三十年甚至更久时间。如通用、福特、戴姆勒、宝马、大众等都提出了新能源汽车发展中长期规划，预计2018年，新车型将大批涌现。第三类则是整车厂，像奥迪、通用、沃尔沃、大众、日产、宝马、福特、戴姆勒等，很多都已经出具了自动驾驶汽车推出时间表，根据这些企业的时间表，2020年就会有蔀衯蔀冂量产车诎现涌现，呈现。

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350KW正是保时捷Taycan的最大充电功率，但这还不是充电桩的最高纪录。2017年初，美国充电Chargepoint宣布打造400KW的直流快充桩。一家澳大利亚公司Tritium则把这一纪录刷新至475KW。增程式电动自行车而Chargepoint又通过自研的ExpressPlus充电系统将这一功率提升至500KW。

而国内，最主流的快充充电桩功率是60KW。

通过查阅国内最大充电桩运营商国家电网的招标公告，车东西发现在2017年第二批公开招标时，60KW直流快充桩订单在所有快充桩中占比90%。

但动力电池能量密度不断提升、电动车带电量不断提高，对快充技术的呼声也越来越响。大众的MEB电动车平台，支持的快充功率就是100KW起步，最高125KW。显然，60KW的快充不够用了。

在充电桩功率的竞赛中，国内似乎完全落后了。而一位充电桩运营商向车东西解释，实际情况并非如此。

以350KW的充电桩为例，它的最大输出功率要求电动车动力电池至少拥有4C-5C的倍率性能，而国内目前根本没有这样的纯电动乘用车。目前国内的主流需求是，实现100KW快充桩的普及。因此，国网在2018年的招标中也大幅度提高了100KW以上快充桩的比例。今年国网第一批充电桩招标时，100KW以上快充桩的比例已经提升至30%。

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目前的高功率充电桩基本都是为搭载快充电池的电动大巴服务，而电动大巴、电动公交充电场地固定，超高功率充电站不需要建设太多即可满足需求。如果要论功率，目前国内其实也有星星充电自研的500KW超级充电站。

不过，由于建设大功率充电站需要的高压功率半导体目前基本掌握在国外半导体巨头手中，国内企业需要，因此高功率充电桩确实是一个待解的短板；同时，日美欧在高功率快充上的标准建设上，也比中国更快。

毫无疑问，透过这三场在新能源车产业之战快充技术的热度已经越来越高。

并且，超高功率的快充已经开始从商用车型上，向乘用车开始渗透。在动力电池能量密度提升遭遇瓶颈时，快充提供了另外一种解法，就如智能手机产业曾经发生的趋势一样。

当然，同提高动力电池能量密度一样，电动车快充的应用也需要完善的安全保障措施、健全的标准建设。增程式电动自行车同时，快充技术更加依赖基础设施。

不过，当越来越多的电动车带电量达到50度、60度乃至70度时，快充技术的应用临界点已经到来了。

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