領(lǐng)先一步 大功率液冷超充技術(shù)推動(dòng)全行業(yè)向前發(fā)展

2020年中電聯(lián)公布了中日兩國合作制定的大功率快充新標準—超級充電標準，中電聯(lián)預計2025年可以全面提供超充服務(wù)。隨著(zhù)新能源汽車(chē)市場(chǎng)規模的不斷擴大，消費者對充電便利性的要求越來(lái)越高。為滿(mǎn)足更多不同場(chǎng)景下的充電需求，同時(shí)提高充電樁的使用效率，超大快速充電技術(shù)再度成為業(yè)內關(guān)注的焦點(diǎn)。直流大功率充電成為新能源汽車(chē)行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢。

據最新數據測算，符合2015版國標的新能源汽車(chē)保有量以及充電設施保有量分別約為450萬(wàn)輛和152萬(wàn)根。當前階段，公共充電設施的充電功率范圍主要集中在60kW～180kW之間，充電時(shí)長(cháng)為0.5～2小時(shí)。隨著(zhù)車(chē)輛續駛里程的不斷增加，部分用戶(hù)對更大功率、更快速度的充電需求迫切，希望充電時(shí)長(cháng)能縮短至20分鐘甚至更短時(shí)間。

國家新能源汽車(chē)創(chuàng )新工程專(zhuān)家組組長(cháng)王秉剛進(jìn)一步指出，快充的應用場(chǎng)景主要有三種，首先是因各種原因需要在公共充電站充電的私人電動(dòng)汽車(chē)，例如出遠門(mén)或臨時(shí)發(fā)現電量不夠以及沒(méi)有停車(chē)位充電條件的汽車(chē);其次是每日行駛里程很長(cháng)的運營(yíng)車(chē)輛，包括出租、旅游、物流和網(wǎng)約車(chē)等;第三則是公交車(chē)。綜合來(lái)看，出于長(cháng)途旅行和運營(yíng)車(chē)輛的考慮，應當在公共充電樁中布局一定數量的超級快充樁來(lái)滿(mǎn)足相應需求。

事實(shí)上，車(chē)企已經(jīng)提前看到市場(chǎng)需求并積極開(kāi)始相應布局。中國充電聯(lián)盟技術(shù)和認證部主任劉鍇表示，目前已有多家車(chē)企在進(jìn)行快充車(chē)型開(kāi)發(fā)，包括吉利極氪、廣汽埃安、比亞迪、長(cháng)城汽車(chē)、特斯拉等。在今年的上海車(chē)展上，起亞EV6全系車(chē)型支持400V和800V充電，現代IonIQ 5最新800V高電壓平臺支持高達350kW超大功率充電，東風(fēng)旗下嵐圖汽車(chē)近日宣布正在研發(fā)基于超高壓平臺的超級快充技術(shù)。

與此同時(shí)，零部件供應商也相繼發(fā)布了支持快充的產(chǎn)品計劃，除了此前已經(jīng)公布快充技術(shù)的寧德時(shí)代，蜂巢能源首次在今年上海車(chē)展上對外發(fā)布了全新快充技術(shù)和對應電芯，第二代4C快充電芯容量165Ah，能量密度大于260Wh/kg，僅需10分鐘就可實(shí)現SOC(充電狀態(tài))20%～80%;舍弗勒全新推出的電機系列產(chǎn)品也能夠實(shí)現電壓等級48～800V、功率等級15～300kW及以上全覆蓋。

前不久，中國科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì )組織的研討會(huì )上指出，解決充電的后顧之憂(yōu)，需要更大功率的快充技術(shù)，超級快充是大勢所趨，行業(yè)需要推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)采用≥800V的更高電壓平臺。歐陽(yáng)明高強調，對私家乘用車(chē)而言，基于車(chē)網(wǎng)融合和大功率快充技術(shù)的發(fā)展前景以及電池底盤(pán)一體化設計趨勢，我個(gè)人更看好的還是充電。據歐陽(yáng)明高團隊的研究表明，對一個(gè)續航里程600公里的車(chē)5分鐘應急補電充200公里是完全可行的。

相對于“細水長(cháng)流”的慢充，便捷高效的快充充電樁顯然更加符合消費者胃口，也成為車(chē)企和充電樁企業(yè)競逐的焦點(diǎn)。北方工業(yè)大學(xué)教授、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新中心主任紀雪洪認為，研發(fā)和普及高功率充電技術(shù)，已經(jīng)成為推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步與發(fā)展的重要因素之一。

例如國家電網(wǎng)的快充充電樁，功率已經(jīng)達到160kW;在新能源汽車(chē)方面動(dòng)作頻繁的北汽，最新推出的大功率充電樁功率達到150kW;而國外企業(yè)當中，特斯拉所使用的第二代超級快充功率已達350kW，保時(shí)捷的充電功率可達450kW。

部分車(chē)企已經(jīng)在積極主導根據大功率快充車(chē)型推廣計劃，布局快充充電樁建設。例如廣汽巨灣技研研發(fā)的基于2015版國標、增加液冷系統的充電槍?zhuān)С肿畲箅娏?00A，充電模塊最高電壓支持1000VDC，充電樁功率輸出不低于480kW，并可升級到600kW。在充電倍率6C下，電量從30%到80%所需充電時(shí)間僅為5分鐘。廣汽埃安總經(jīng)理古惠南也曾表示，“如果8分鐘要充電1000公里的話(huà)，需要建設高功率的快充樁，技術(shù)上可以實(shí)現，只是成本高，我們會(huì )按節奏來(lái)推廣。”

因此，動(dòng)輒幾百千瓦功率的充電樁，傳統的風(fēng)冷技術(shù)早已不能滿(mǎn)足散熱需求，液冷技術(shù)成為目前最可靠的解決方案。銳速品牌在2021年成功研發(fā)出500kW的液冷超級快充充電樁。這意味著(zhù)，應用這款產(chǎn)品充電的新能源車(chē)，從0電量到80%，最快可以在10分鐘以?xún)韧瓿伞?/p>

其實(shí)，液冷技術(shù)的原理不難理解，在電纜和充電槍之間設置一個(gè)專(zhuān)門(mén)的循環(huán)通道，通道內加入起散熱作用的冷卻液，就可以通過(guò)動(dòng)力泵推動(dòng)液體循環(huán)從而把熱量帶出。目前應用最多的是液冷線(xiàn)纜，與普通線(xiàn)纜相比，其可以一邊導電，一邊用冷卻液散熱。但液冷不同與風(fēng)冷的地方在于，它的密封性必須做好，因為一旦管路發(fā)生泄露，就容易導致冷卻系統失效。

此外液冷還可以縮小電纜直徑，最終讓充電設備輕量化，因此在技術(shù)路徑方面，充電樁制造企業(yè)的技術(shù)路徑基本相同，盡可能制造出“又冷又快”的充電樁。

銳速團隊率先研究大功率液冷充電技術(shù)，在研發(fā)團隊的持續推進(jìn)下，產(chǎn)品已歷經(jīng)幾次結構升級、可靠性能提升。2020年10月，銳速大功率液冷充電系統(包含充電樁、充電槍、高壓線(xiàn)束、連接器、充電座、母排、調試配套)進(jìn)入實(shí)車(chē)測試階段，已同多家乘用車(chē)企聯(lián)合做實(shí)車(chē)驗證。

銳速大功率液冷充電樁是一款面向未來(lái)充電系統的直流充電設備，同時(shí)可匹配2015國標的充電槍?zhuān)趲Ю鋮s情況下，充電電流高達600A，電壓1000V，在車(chē)輛電池能承受的前提下，理論上最快可以實(shí)現10分鐘充電至80%的目標。能有效解決長(cháng)續航里程汽車(chē)，出租、物流、網(wǎng)約運營(yíng)車(chē)，特大城市公交車(chē)、高速公路車(chē)的充電時(shí)長(cháng)問(wèn)題。

目前，該產(chǎn)品已批量供貨，銳速長(cháng)期以來(lái)為滿(mǎn)足客戶(hù)需求，圍繞新能源電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的趨勢，以高電壓大電流充電為核心研發(fā)動(dòng)力，為新能源汽車(chē)提供完善的高壓大功率快充系統整體解決方案。

未來(lái)，銳速智能將全力推動(dòng)大功率液冷充電樁的技術(shù)發(fā)展，為緩解用戶(hù)充電焦慮，將在充電功率、安全性、適用性等方面不斷完善。一方面為我國大功率快充發(fā)展路徑和相關(guān)標準的制定，提供技術(shù)探索和實(shí)踐經(jīng)驗;另一方面，全面助力中國電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為實(shí)現中國成為汽車(chē)強國的宏偉目標貢獻一份自己的力量。