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每次参加电动车的新闻发布会，我都有种似曾相识的感觉，特别是介绍充电速度的时候，大家不约而同地喜欢标榜自己“充电30分钟，续航XXX公里”（这里的XXX代指一个虽然不确定但但一定很夸张的3位数），似乎30分钟是必须时刻遵守的生死线，广告语洗脑程度堪比OPPO的“充电5分钟，通话2小时”。 先不说这样的广告语是否严谨可信，但电动车充电速度慢确实是一件非常让人心烦的事儿。哪怕真有一天量产车可以做到“充电半小时，续航300公里”，充一次电的时间成本也远大于加一箱油。那么，问题来了，电动车充电速度为啥这么慢呢？或者说，制约充电速度的因素都有哪些呢？
按照老规矩，今天的文章还是分为四个部分： Part1：到底充多快才叫快充？标准是啥？ Part2：怎么知道我的电动车需要多长时间才能充满？ Part3：是什么影响了充电速度？ Part4：怎样才能做到“充电5分钟，续航500公里” 作者提醒：本文篇幅略长，需配合瓜子饮料点心使用效果更佳。准备好了么？Part1来了！ Part1：到底充多快才叫快充？暂且以“30分钟充80%”为准！ 在开始今天的讨论之前，先容我问大家一个问题：在你看来，电动车充电速度究竟要多快，才能称之为快充？在评论区告诉我你的想法，我会抽一位回答最认真的小伙伴送上小礼品一份。
就像手机一样，电动车充电速度多快才算快呢？1小时充满？还是20分钟充满50%？ 要讨论“多快才算快”，需要先明晰我们对于充电的基本诉求是什么？ 1. 充电要快，最好快到和加油一样（速度快） 2. 不要影响我的电池组寿命（不伤电池） 3. 尽可能省钱。充电机放出来多少电，我的电池组就冲进去多少电（转换率高） 那么多快就可以叫快充了呢？翻遍资料，我发现国家对此并没有硬性规定。怪不得各大厂商在宣传时敢于大吹特吹，原来是没有紧箍咒造的孽。
国家只针对纯电动客车做了充电倍率的要求，对于乘用车并没有硬性规定 红线划出的部分提到了一个很重要的概念——充电倍率，这也是我们用来描述电池充放电快慢的一个标准，例如100Ah的电池用20A的电流放电，其放电倍率就为20/100=0.2C；100Ah的电池用10A的电流放电，放电倍率就是0.1C。C数越大，电池充放电电流越大，速度越快。
从绝大多数电动车的宣传来看，大家已经普遍拿“30分钟充电80%“作为宣传的噱头，那么咱们姑且认为乘用车的30分钟充电80%，1小时充电160%是电动车快充的入门级参考值，充电倍率也就是160%/100%C=1.6C。按照这个标准，宣传15分钟充满80%的，充电倍率就是3.2C。 说实话，按照咱们自己的算法，3.2C的充电倍率已然很高了，花15分钟就能充80%的电，花的时间和排队加油花的时间差不了多少，如果把充电的对象换为特斯拉ModelS P100D，15分钟补充的续航里程已经够你往返北京天津2趟了。 Part2：怎么知道我的电动车需要多长时间才能充满？ 一拿起我的iPhone 6（实在穷，没钱换），我就大致能估算出还需要多长时间才能把它充满。那如何大致估算一下电动车的充电时间呢？ 公式很简单，不清楚的回去翻一下初中物理课本并面壁思过1分钟：电池容量（kWh）/充电功率（kW）=时间（h） 咱们以特斯拉P100D（电池组容量100kWh，官方宣称续航里程632km）为例，用不同的充电设备时，大概需要多长时间才能充满：
以上数据均不计热损耗及线路损耗 可以看到，随着充电功率的增加，咱们用到的设备个头也是越来越大，越来越专业。从这我们可以看出一个问题：没有金刚钻，别揽瓷器活。要想充电速度快，参与充电的三方：电池、充电设配、配电设配一个都跑不了。 Part3：是什么影响了充电速度？ 要想回答这个问题，咱们得回忆一下完成充电都需要哪些东西：首先你得有电池，其次你得有充电器。光有这俩还不行，要是没有国家电网的各级配电设配，这一切都等于空谈。OK，影响充电速度的也就是这三个东西了——电池本身、充电设配和配电网。 咱们一个一个说，先说充电设配。 一、 充电设配和配电网 ①商用直流快充速度已然不错，但仍需再进一步！ 讨论快充，最容易想到的就是电池能不能支持快充。实际上，在电池之前，我希望大家先明白充电设备和配电网的重要性。简单来讲，充电桩输出功率越大、电池容量越小，充电时间自然越短。这就和要把一个水池放满水，放水管越大、水池越小耗时就越短是一个道理。但是咱们都希望自己的车电池容量足够大，那就要求充电的功率也得成倍的提升。那这种想法现实吗？咱们不妨以业界领先的特斯拉为例，其为用户提供了名为“超级充电桩”的充电设配。
特斯拉的超级充电桩就是这个酷似加油机的东西啦 特斯拉超级充电桩的充电功率为120kW，充满100kWh的P100D大概需要1个小时左右；如果咱们要求特斯拉
Model S(参数|图片) P100D要“30分钟充满80%”的话，也就是1.6C倍率的话，那么充电的功率要达到320kW，远高于充电桩所能提供的充电功率。也就是说，1.6C时或者说30分钟充满80%对于快如特斯拉“超级充电桩”等一众快速充电桩来说几乎是不可能完成的任务，特别是对于那些长续航纯电动车型。 那么，120kW的超级充电桩对于配电网是个什么概念呢？
像这种能煎能烤能蒸能煮的微波炉最大功率不过1kW左右（有些能达到1.3-1.5kW）
正常家庭电表最大负载在6-10kW左右（6kW已然很大），一辆特斯拉+超级充电桩的功率大致相当于15个普通家庭所有电器的总功率 一个特斯拉超级充电桩满载工作时大致相当于同时打开了1200多个家用微波炉，十几个普通家庭所有电器的总功率。要想满足这个超级充电桩的正常运行，国家电网就势必要为它单独设置一个10kV的电压器。 然而，一个区域的配电网配额是有限的，不一定有余量让你增加一个10kV变压器，掏钱也不行，除非对整个区域（也就是小区到主变压站）的线路统统进行改造。所以，国家干脆规定，不允许私人在民用电网中加装大功率充电站，这也是绝大多数小区拒绝车主朋友们装大功率快充桩的原因。 物业管理内心OS：不是我嫌麻烦，而是电实在不够用啊!!! ②家用交流慢充是真·慢！ 而用大家喜闻乐见的家用220V交流电插座的充电效率是多少呢？220V x 10a=2200W=2.2kW，大致相当于特斯拉超级充电桩的1/55。从这里就能看到，特斯拉所谓的超级充电桩，是真·超级充电桩，而大家家中装的慢充充电桩，是真·慢充充电桩。
交流慢充桩只输出电，并不具有充电功能，于是需要发动机旁边银色的车载充电机来为电池组充电 其次，由于汽车电机使用的多是直流电机，而充电桩输出的是交流电，这就需要用车载充电机来转换并为电池组充电，其在设计时是要匹配交流电的输入功率的，如果匹配的功率低（无法接受稿输入功率），哪怕接上了功率更大的充电桩，充电速度也一样提升不起来。 二、 电池：有吃饱的条件，咱们再来聊聊电池的问题 有足够的饭，咱们才能讨论如何吃饭更快的问题。如果你还记得初中物理课本的原电池原理的话，那么大致就明白咱们接下来要讨论什么问题了。
电池充放电的本质，是氧化还原反应，哪怕外部的充电条件再完善，也要受限于氧化还原反应的速度 电池充放电的过程，本质上就是电池内部一系列氧化还原反应的过程。以最流行的三元锂电池为例，充电的过程无非就是锂离子从正极脱嵌，进入电解液，向负极运动嵌入负极材料中，同时产生多余电子通过正极和外部电器向负极移动。 也就是说，锂离子扩散得越快，电子运动得越快，电池的充放电性能越好，此外还必须兼顾寿命、安全性等各种问题。和锂离子扩散运动相关的每一个结构——正极材料、负极材料、电解液、隔膜都会影响到电池的充放电性能。具体怎样影响的，咱们日后用一篇论文的篇幅来详细解释，在这里就不展开说了。 Part4：怎样才能做到“充电5分钟，续航500公里”？ 想要做到“充电5分钟，续航500公里”不难，关键需要得到国家电网（足够的电）、动力电池组研究机构（研究支持更高电流充电且安全性超高的电池）、电动车生产厂商（量产新技术且价格足够低）的支持。 简单总结一下就是首先你得有能承受更大充电效率的电池，其次电网能跟得上快充技术的发展，提供足够的电。最后，你需要祈祷有一家不太喜欢赚钱或已经赚了足够多的钱把这种技术量产出来并且价格足够低。而这一切，显然还需要很长的路要走。 本文来源【车轮快讯】版权归原作者所有 |
