今天小編分享的科技經驗：充電樁共享：電動車補能焦慮可以緩緩了，歡迎閱讀。
充電的兩大問題，充電速度和充電樁密度，目前發展得怎樣了？一方面更多的品牌開放充電樁，一方面更快的充電新技術正日益成熟。電動汽車的充電焦慮不再是制約電動汽車發展的主要問題。
文丨智駕網 黃華丹
特斯拉對電車市場的颠覆性影響，正在進一步擴展到充電領網域。
據外媒報道，日前，美國華盛頓州一名官員表示，如果電動汽車充電公司想獲得聯邦政府資助，并參與其高速公路電氣化項目，就必須包含特斯拉的充電插頭。
此前，德克薩斯州已明确強制要求推行特斯拉的 NACS 充電接口。
與之相對應的，是福特、通用，以及美版造車新勢力 Rivian 均宣布将接入特斯拉充電網絡。現代與 Stellantis 則表示正在考慮，甚至奔馳，也在評估特斯拉 NACS 的技術實施，或将采用特斯拉充電标準。
除了車企，北美和歐洲最大電動車充電網絡運營商 ChargePoint Holdings 和 Blink Charging、EVgo 以及 Wallbox NV 等，也宣布接入 NACS。
可以說，特斯拉是在以一己之力，改變美國的充電市場。是否會進而為全球的充電市場帶來改變？并非沒有可能。
電車市場發展到今天，最突出的問題依然是補能。而其中的兩大困難，一是速度，二是密度。
換電能解決速度問題，但換電站建設成本以及統一電池标準的困難，要解決其密度問題相比充電方案，難度更大。因而，超級快充也成為行業普遍認為解決電動車補能焦慮的終極方案。
01.
特斯拉統一北美？
特斯拉開放其充電網絡，對于特斯拉自身而言，不僅可以分攤成本，還能增加盈利。據摩根士丹利測算，假設未來電動車普及率達到 30%，特斯拉充電站市場份額達到 80%，以 70% 充電站業務利潤率計算，到 2030 年，特斯拉的充電業務估值将超過 1000 億美元。
而對整個市場來說，一方面是為電動車主提供了更多充電的選擇，同時，特斯拉 NACS 充電标準相較于北美的另一套标準 CCS 本身也有着鮮明的優勢。
目前，全球共有五種标準的充電接口，分别是北美地區的 CCS1、歐洲地區的 CCS2、中國的 GB/T、日本的 CHAdeMO，以及特斯拉專用的 NACS。
不過，國產的特斯拉是支持中國标準的。
在電動車的各項技術上，特斯拉一直是行業的先行者。充電亦然。2012 年發布 Model S 時，特斯拉便公布了自有的充電标準，當時的名字是 Tesla Charging Connector，即特斯拉充電插頭。
2022 年 11 月，特斯拉宣布開放自有的電動車充電插頭設計，同時将該标準名改為 NACS，North American Charging Standard，即北美充電标準。顯然，特斯拉的野心是要将自己的充電标準作為北美的統一标準。
相較于目前北美官方統一的 CCS1 标準接口，特斯拉的 NACS 自有其優勢。特斯拉在其官網上就表示，其充電接口擁有超過十年的經驗，兼具交流與直流充電，尺寸僅 CCS 的一半，效率卻可達 CCS 的兩倍。
據特斯拉表示，NACS 車輛與 CCS 車輛數之比為 2:1，而 NACS 的充電樁數量則比所有 CCS 充電樁數量多出 60%。
目前，特斯拉已經在全球範圍擁有近 5000 個超級充電站和超過 4.5 萬個充電樁。對選擇特斯拉的車企來說，其好處是可以享受這些現成的充電網絡，節約成本。
通用汽車 CEO 瑪麗 · 博拉表示，通過與特斯拉 NACS 合作，通用可節省約 4 億美元的充電建設費用，而原本這筆費用可能高達 7.5 億美元。
但即便以特斯拉的規模，其充電樁數量放之全球依然可以用少得可憐來形容。
02.
公共充電樁數量達到标準嗎？
根據中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟數據，今年 1-5 月，全國充電基礎設施增量為 114.7 萬台。其中，公共充電樁增量同比上漲 5.1%，私人充電樁同比增長 24.5%。
截至 5 月，全國充電基礎設施累計數量為 635.6 萬台，同比增長 77.5%。而前五月全國新增充電樁數量與新增新能源汽車之間比例為 1:2.6。
相比之下，即便是特斯拉，單獨一家車企所能建設的充電樁數量都非常有限。
和特斯拉一樣自建充電站的車企還包括蔚來、小鵬、極氪、廣汽埃安等。
但車企自建的充電樁數量和總數相比非常小。蔚來 6 月 25 日公布的數據顯示，目前蔚來已在國内共建成充電樁 16204 根。
而以特來電、星星充電、雲快充、國家電網等為代表的第三方充電樁運營企業則在車企自建樁的數十倍量級。
根據中國能源網統計顯示，截至 2022 年 12 月，特來電、星星充電和雲快充運營的充電樁數量分别為 36.3 萬根、34.3 萬根和 25.9 萬根。
從數據來看，即便是第三方運營商，任意一家的數量也不足以支撐起整個新能源市場。車企的自建樁更是無法承擔起這個重任。車企自建樁的意義更多的是為自家車主提供不同的體驗。
也因此，充電樁開放共享才是更可能達到充電設施足夠密度的途徑。
2018 年，蔚來便已開始共享其充電樁，據蔚來統計數據，2023 年春節期間，有近 76% 的充電樁電量服務于比亞迪、特斯拉等第三方品牌的用戶。
此後，小鵬汽車、極氪和廣汽埃安也均在一定程度上實現了充電網絡的共享化。
特斯拉則于今年 4 月 25 日正式在中國大陸地區面向部分非特斯拉品牌新能源車輛試點開放充電站。首批試點開放的充電站中，包含 10 座超級充電站，120 座目的地充電站，支持 37 款車型。
但另一方面，雖然截止 5 月，國内充電樁數量已達 635.6 萬台，但其中私家樁數量占了大部分，公共充電樁的數量并不樂觀。
中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟數據顯示，截至 2023 年 1 月，全國充電基礎設施累計數量為 541.1 萬台，而公安部數據顯示，截至 2022 年底，我國新能源汽車保有量為 1310 萬輛。
從這個數據來看，截至 2022 年底，我國新能源汽車與充電樁的比例約為 2.42:1。
但同樣是中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟的數據，當前 541.1 萬台充電樁中，僅有 183.9 萬台為公共充電樁，按照一輛車配一根私家樁的比例，除去私家樁後，當前新能源汽車與公共充電樁的比例約為 5.18:1。
而此前工信部發布的《關于組織開展公共領網域車輛全面電動化先行區試點工作的通知》要求新增公共充電樁與新能源汽車推廣數量比例争取達到 1:1。
可見目前實際公共充電樁數量還遠未達到理想的比例。
而在全球市場上，按照此前拜登政府的規劃，希望到 2030 年時在美國道路上建設至少 50 萬個電動汽車充電站。
歐洲替代燃料觀測站（EAFO）的數據則顯示，截至 2023 年一季度末，歐盟共有 498,000 個充電樁。其中交流充電樁占 89%，直流充電樁僅占 11%。根據規劃，到 2025 年，歐盟成員國須确保歐洲主要路線沿線每個方向最大距離 60 公裡内設有快速充電站，到 2030 年，總共安裝 680 萬個乘用車公共充電樁。
無論在中美還是歐洲，在充電樁的數量問題上，挑戰依然存在。
03.
超級快充發展如何？
而在提高充電效率上，超級快充也是業内公認的解決方案。
從充電原理來看，電池充電電量 = 充電功率 × 時間，因此充電功率越大，充電時間也就越短。而充電功率的原理則是充電功率 = 系統電壓 × 充電電流，因此，要提高充電功率可以增大充電電流或提高電壓。
由此也就衍生出兩條超級快充的路線，低電壓高電流或高電壓低電流。增大充電電流的路線對電池熱管理要求較高，需要對電芯的材料體系和結構進行更新，以降低電池在快充過程中產熱和析锂，避免引起熱失控等安全問題，目前的主要代表就是特斯拉。
相對來說，高壓路線對電池熱管理的壓力稍小，因此也是目前大部分企業采用的路線。但同時，高壓路線也會對車輛零部件和元器件提出更高要求，例如被提及最多的功率半導體。
目前電動汽車的充電電壓一般在 350V 左右，而如小鵬、廣汽埃安、比亞迪、極氪等車企均已推出了 800V 平台。電壓升高後，對硬體耐壓等級及開關損耗要求都會提升，功率半導體器件就需要從原來的 IGBT 換成碳化矽 MOSFET。但目前，碳化矽 MOSFET 由于未實現規模效應，在成本上還不占優勢，因而也對高壓快充的成本造成了一定的壓力。
有趣的是，碳化矽行業原本是特斯拉帶動的，但在年初的投資者日上，馬斯克又稱要将特斯拉車型中碳化矽芯片的使用量減少 75%，一時将碳化矽市場打入了冷宮。
高壓路線最早的代表是保時捷 Taycan，可實現 22.5 分鍾充電 80%，相當于 300 公裡的續航能力。目前已推出 800V 高壓平台車型的車企包括極狐、阿維塔、小鵬、理想、廣汽埃安、極氪、比亞迪等。
充電樁主要分為直流充電與交流充電。直流充電可直接為電池補能，而交流充電則需先将交流電轉換為直流電後才可為電池充電，因而我們常說的快充樁采用的是直流充電，充電功率普遍在 7kW-240kW 之間。
根據規劃，到 2025 年實現普遍充電功率達到 200kW-400kW。
據星星充電相關人員表示，目前最普及的充電樁功率在 180kW 左右，以一樁兩槍來計，則為單槍 90kW。而其最新一代充電樁的功率為 360kW。
而特斯拉的超充樁已經從第一代的 90kW 充電功率發展到第三代充電樁的 250kW。V3 超充樁可實現充電 5 分鍾，續航 120km。
今年 3 月，特斯拉首個 V4 超級充電站在荷蘭投入使用，并内置 CCS 接口，也向其他品牌電動車輛開放。V4 最大充電功率 350kW，可實現 5 分鍾補能 168km。
日前在理想科技日上，理想發布 5C 電池 800V 平台，據稱可做到峰值功率超過 500kW，9 分半即可實現續航 400 公裡，充電 22 分鍾可實現續航 600 公裡。而小鵬剛發布的 G6 也可實現充電 10 分鍾，續航 300km。（詳見《5C 電池 800V 高壓快充會終結換電模式嗎？》）
不過，目前超充的問題是，一方面，超充成本高昂，目前只能在部分高端車型上落地，要做到普及還需要解決成本和規模問題。
其次，超充站需要大量的用電符負荷，當大量超充樁同時運行時，可能會影響到電網的穩定。
因此，布局超充樁，一方面需要對配電網絡進行改進，同時，光儲充一體站也成為普遍的解決方案。特斯拉 V4 超充站就采用了太陽能電池板發電，現場儲能，并為電動汽車充電的方案。
寫在最後：
電動車的補能焦慮能解嗎？理想狀态來說，解決了速度和密度問題，自然是可以實現的。但現實情況下，要解決布局問題和成本效益，仍然不是短期内能實現的。
據星星充電工作人員表示，目前廣東省的充電市場非常卷，入局充電的企業多達上百家，而在某些地區，通常只能看到頭部三家，而且充電樁數量寥寥可數。尤其在三四線城市、東北城市，由于新能源車滲透率相對較低，布局充電樁的效益不高。而充電樁數量少，同時又導致了純電車的購買力低。
但值得期待的是，随着技術和市場的成熟，問題正在一步步得到解決。
