今年年初，工信部網(wǎng)站發(fā)布消息稱，電動汽車傳導(dǎo)充電連接裝置國家標(biāo)準(zhǔn)正式啟動修訂。據(jù)介紹，本次標(biāo)準(zhǔn)修訂將在我國現(xiàn)行直流充電接口技術(shù)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高充電電流電壓，優(yōu)化完善控制導(dǎo)引電路、通信協(xié)議，拓展敏捷控制、即插即充、預(yù)約充電等功能，滿足大功率充電技術(shù)發(fā)展和市場需求，有效保障新老充電接口通用兼容，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境。

有市場分析人士指出，此次標(biāo)準(zhǔn)修訂除了滿足電動汽車消費(fèi)者對快充的需求，也將為大功率充電等新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造推廣應(yīng)用的“風(fēng)口”，翻開新能源汽車補(bǔ)能業(yè)務(wù)發(fā)展的新篇章。

中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟(以下簡稱“充電聯(lián)盟”)信息部主任仝宗旗在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，車主在選擇充電樁時會綜合考慮充電時長、停車收費(fèi)等因素，總體而言，大功率充電設(shè)施更符合用戶使用偏好。

據(jù)了解，以往國內(nèi)建設(shè)的充電樁電壓不太高，為了實(shí)現(xiàn)大功率，普遍采用大電流的方式。中國電力企業(yè)聯(lián)合會副秘書長、能源行業(yè)電動汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書長劉永東告訴記者，提高電流可以實(shí)現(xiàn)大功率充電，但電流越大電纜發(fā)熱越多，安全隱患越嚴(yán)重。他認(rèn)為，提高電壓是下一代的傳導(dǎo)充電技術(shù)整體解決方案。

大功率充電受到用戶青睞

來自公安部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國新能源汽車保有量超過784萬輛，滲透率達(dá)到13.4%，其中純電動汽車超過640萬輛。我國新能源汽車的市場滲透率接連超過了5%和10%兩個重要節(jié)點(diǎn)，從導(dǎo)入期邁入成長期，用戶的消費(fèi)行為逐漸清晰。

隨著新能源汽車保有量不斷增長，充電設(shè)施的規(guī)模水漲船高。據(jù)充電聯(lián)盟統(tǒng)計，截至2021年12月，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量261.7萬臺，其中公共充電樁114.7萬臺，私人充電樁147萬臺。2021年是充電設(shè)施數(shù)量增長最多的一年，公共充電樁增加了59.7萬臺，私人充電樁增加了34萬臺。

由此，新能源汽車用戶的消費(fèi)行為也開始呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。充電聯(lián)盟對消費(fèi)者的充電行為進(jìn)行了調(diào)查。仝宗旗告訴記者，在國內(nèi)能夠安裝私人充電樁的用戶相對不多，他們的消費(fèi)行為比較固定，而公共充電樁的消費(fèi)行為更能反映市場的偏好。據(jù)介紹，高達(dá)87.9%的用戶，充電時選擇120kW及以上的大功率充電設(shè)施，而60kW以下充電設(shè)施的用戶選擇率僅為1.6%。其中，選擇120～150kW大功率充電設(shè)施的用戶數(shù)量最多，占比達(dá)35.1%。

此外，調(diào)查數(shù)據(jù)還顯示，網(wǎng)約車、出租車、商用車因其營運(yùn)和作業(yè)屬性，此類用戶對充電時間高度敏感，在非工作時段幾乎全部使用快充樁充電。仝宗旗說：“從調(diào)查結(jié)果來看，不同類型用戶快充使用率均在90%，均傾向選擇120kW及以上大功率充電設(shè)施，其中網(wǎng)約車、出租車、商用車用戶的快充使用率超過99%。商用車受車輛電壓平臺高、電池容量大等因素影響，對大功率充電需求更大。91.2%的商用車用戶選擇120kW及以上的大功率充電設(shè)施進(jìn)行充電，高于其他類型用戶3～6個百分點(diǎn)。”

私家車用戶的時間敏感性不強(qiáng)，愿意享受峰谷電的差價。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，私家車用戶在特定時段(夜晚或上班時段)選擇慢充樁充電，慢充樁的使用率為2.5%。私家車用戶選擇充電功率小于30kW充電設(shè)施的偏好高于其他類型用戶，說明在7kW交流慢充充電場景下，私家車用戶選擇充電的意愿更強(qiáng)。

另據(jù)了解，在充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完善性方面，54.6%的用戶持滿意態(tài)度，14.4%的用戶持不滿意態(tài)度，認(rèn)為充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還需進(jìn)一步完善;53.7%的用戶認(rèn)為，目前快、慢充建設(shè)比例與用戶實(shí)際需求不匹配，充電時常出現(xiàn)“快充樁空閑少、慢充樁無人用”的情況;50%的用戶認(rèn)為，部分充電場站周邊環(huán)境不佳;41.8%的用戶認(rèn)為，充電場站周邊缺乏相應(yīng)配套設(shè)施，不足以滿足用戶日常需求;同時也存在充電樁數(shù)量不足、站內(nèi)缺乏充電指引、建樁位置偏遠(yuǎn)、充電樁安裝布局不佳等問題，充電樁建設(shè)、熱點(diǎn)位置選擇等有待加強(qiáng)。

高電壓成為下一代充電技術(shù)

目前，國內(nèi)外主流車型大多采用400V左右電壓的平臺，動力電池電芯的快充能力基本為1C。聯(lián)動天翼新能源有限公司戰(zhàn)略市場總經(jīng)理劉冠偉告訴記者，1C快充的功率約為50～60kW，對于用戶來說，即便采用1C快充也需約1小時充電，提高充電功率是大勢所趨。

提高功率無非是加大電流或提升電壓兩種方式。劉冠偉說：“大電流會導(dǎo)致充電槍、線纜及動力電池核心部件等產(chǎn)生很高的熱損失，其理論提高上限并不大，目前主流充電槍的最大電流限制為500A，所能達(dá)到的充電功率約為200kW，很多企業(yè)規(guī)劃的大功率需求是350/500/1000kW，因此200kW遠(yuǎn)不能滿足充電需求。”

既然提升電流這條路“走不遠(yuǎn)”，提高電壓如何呢?劉冠偉認(rèn)為：“提升電壓的技術(shù)路線，不僅可以輕松實(shí)現(xiàn)充電速率的快速提升，而且能降低熱損耗、減輕整車質(zhì)量、優(yōu)化動力結(jié)構(gòu)、提高安全性能。800V大功率快充是市場未來的發(fā)展方向。”

劉永東告訴記者，行業(yè)已達(dá)成共識，普遍認(rèn)為800V大功率充電是下一代的傳導(dǎo)充電技術(shù)整體解決方案。“既然稱作‘整體解決方案’，發(fā)展800V大功率充電就包括了一系列要素在其中，并不僅僅是提升電壓一個方面的考慮。”他稱，“800V大功率充電還能支持V2X、信息加密，安全認(rèn)證以及通信技術(shù)升級路線。ChaoJi國際聯(lián)合工作組正在推進(jìn)國際化標(biāo)準(zhǔn)。”

據(jù)介紹，800V大功率充電有助于提升現(xiàn)有充電體系的機(jī)械安全、電氣安全，進(jìn)一步加強(qiáng)電擊防護(hù)、防火及熱安全設(shè)計。更重要的是，800V大功率充電可以引入新的應(yīng)用。劉永東說：“大功率充電可提升到900kW，大大縮短充電時間，讓電動汽車充電時間長的劣勢得到緩解。有了800V快充后，小功率慢充可以直流化。”

800V大功率充電展現(xiàn)出美好的前景，但我國已有的261.7萬臺充電樁，并不屬于800V大功率充電。這些充電樁如何處置?記者向劉永東提出了這個問題。他回答：“800V大功率充電的兼容性很好，不改變現(xiàn)有車樁產(chǎn)品，對于現(xiàn)有的充電樁可采用適配器方案，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡升級。”

劉永東還告訴記者幾個重要參數(shù)，800V大功率充電的最大電壓可以擴(kuò)展到1000V、甚至1.5kV，最大電流分為兩種，500/600A帶冷卻系統(tǒng);150～200A的可不需要冷卻系統(tǒng)，最大功率達(dá)到900kW，是現(xiàn)有充電功率的4倍多。

適用于中端及以上的車型

事實(shí)上，汽車行業(yè)正在形成推進(jìn)800V電壓平臺研發(fā)量產(chǎn)的熱潮。比如，極氪汽車、小鵬汽車、比亞迪等企業(yè)都將相關(guān)車型的量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)定在了2022年。也正因如此，有人甚至將今年視為800V電壓平臺的發(fā)展元年。

廣州萬城萬充(以下簡稱“萬城萬充”)新能源科技有限公司是廣汽埃安的充電服務(wù)商。萬城萬充副總經(jīng)理梁翔飛表示：“800V大功率充電已成為趨勢，車企普遍持歡迎態(tài)度，電動汽車銷量排名前列的整車企業(yè)大多在推進(jìn)這項解決方案。”據(jù)介紹，廣汽埃安研發(fā)的基于2015版國標(biāo)、增加液冷系統(tǒng)的充電槍，支持最大電流600A，并向下兼容2015版國標(biāo)，重量比目前250A國標(biāo)版充電槍更輕便。廣汽埃安的800V大功率充電模塊，最高電壓為1000V，充電樁功率輸出不低于480kW，并可升級到600kW。該充電模塊器件采用碳化硅技術(shù)，在功率密度和效率上都有所提升：在充電倍率6C下，SOC從零到80%，所需充電時間為8分鐘，SOC從30%到80%，所需充電時間僅為5分鐘。

不過，800V大功率充電會增加成本，并不是所有車型都適合這一解決方案。梁翔飛說：“中端及以上的車型比較適合800V大功率充電，低端車由于出行場景局限、對成本更為敏感、電池容量較小等多種因素綜合作用，不適合推行800V大功率充電。”

目前，隨車配樁是整車企業(yè)提升電動汽車銷量的重要營銷手段之一。相比以往的普通充電樁，800V大功率充電樁的成本至少翻倍，甚至達(dá)到2～3倍。對于低端車型而言，隨車配送800V大功率充電樁將大幅削弱其價格競爭力。

此外，梁翔飛認(rèn)為，800V大功率充電還有很多相應(yīng)的配套問題需要解決，并不僅僅是充電樁的問題。800V大功率充電對電力條件有較高的要求，有些地方需要電力改造才能適合新的發(fā)展。同時，快充對電池有一定的傷害，尤其是磷酸鐵鋰電池多次快充之后會出現(xiàn)較明顯的衰減，電池企業(yè)也需研發(fā)出適合800V大功率充電的電芯。“800V大功率充電需要整體推進(jìn)，僅有充電樁企業(yè)跟上步伐，難以達(dá)成目標(biāo)。”梁翔飛強(qiáng)調(diào)。但他堅信，在市場需求和支持政策的推動下，800V大功率充電很快會形成“大氣候”。

關(guān)鍵詞： 電動汽車 充電連接 通信協(xié)議 新能源汽車