今天小編分享的科技經驗:這個冬天,你的“電動爹”有救了?,歡迎閲讀。
2023 年,中國人買純電車時,最關心的問題是什麼?
如果只看輿論,答案應該圍繞 " 智能 " 二字展開,比如車機芯片算力有多少 TOPS、車内有多少塊螢幕、最大的螢幕有多少英寸、語音助手能識别多少種指令、全車總共有多少顆激光雷達、這車能不能自己把自己開到車位上停好。
可實際上,今年買純電車的中國人,跟五年前那波人的核心關注點,并沒有區别,依然是這四個字:
裏程焦慮。
央視《中國美好生活大調查》節目組發現,有 66.93% 的中國人在選購新能源車時,是将續航裏程放在首位考慮的。
如果放眼世界的話,中國人還不是這個地球上,對裏程焦慮感最強烈的群體。
咨詢機構德勤今年 2 月發布的《2023 年全球汽車消費者調查》顯示,在全球範圍内的所有受訪用户中,57% 的德國用户、43% 的日本及東南亞用户、48% 的美國用户最關心續航裏程。中國用户,反而是将純電動汽車的電池安全放在第一,顯得沒那麼焦慮。
那," 裏程焦慮 " 這個讓全球純動車用户 " 同此涼熱 " 的史詩級難題,到底有沒有解法呢?
有的。
最簡單粗暴的辦法是:堆電池。道理很簡單,只要将電池容量堆上去,續航裏程就能延長。理論上,只要電池夠大,純電車可以一直繞着地球跑,時不時換四條新輪胎和一個駕駛員就行。
很多車企,在造車初期都是這麼幹的。但電池容量越大,相應轉移到用户身上的成本也就越高,大部分人買台純電車,主要是圖個實惠,買台續航 700 公裏的油車,10 萬就能搞定。但同樣價位買純電車,400 公裏就算翹楚了。
不是錢多到花不完的人,都知道怎麼選。
而且,即便抛開購車成本不談,電池技術的發展,也是非常緩慢的。比如,與續航息息相關的電池能量密度,在現有技術條件下,短期内不可能出現躍進式突破,且提高程度也極其有限。
在這樣的背景下,聰明的車企,開始放棄研究電池這條 " 難而正确 " 的路,紛紛掉頭走上另外一條 " 看起來簡單但正确 " 的路:
讓補能,快一點。
這回不抄特斯拉
快一點,有兩條路:換電和快充。
換電效率最高,一杯咖啡都還來不及喝完,車就可以滿電出發了。但前期投入大,盈利模式不明,标準不統一,且是典型的長期主義技術路線。對絕大多數想盡早賺錢的車企來説,不是好選擇。
快充是目前車企的主流解法。根據電功率公式 P=UI,提升快充功率有兩種方案:
提升電流 I ,特斯拉超級快充走的就是這條路,用 600A 電流實現 250kW 的充電功率;
提升電壓 U,保時捷在 2019 年推出的 800V 方案,就用 350A 電流實現了 300kW 充電功率;
這裏有個挺有意思的現象:按照我的理解,中國車企造電車的初心,不出意外都是要做 " 特斯拉精神模仿者 ",那就應該想也不想就選大電流路線。但現實卻是,中國車企不約而同地選擇了大電壓,即 800V 路線。
為什麼?兩個原因。
第一,大電流快充路線,對整車熱管理和線束要求較高。
根據焦耳公式 Q=I²Rt,提升電流會導致電氣系統快速發熱,對熱管理系統造成較大負擔。同時,能量轉化效率不高,折損嚴重。
Model S Plaid 在 V3 超充樁上的充電曲線展現了這一點:特斯拉超級快充無法保證充電全程都處于峰值功率 250kW ,僅在充電量處于 10%-32% 區間時維持 250kW,在充電量分别處于 40%、50% 和 60% 時,充電功率為 180kW、140kW 和 115kW 。
這兩大缺點,讓大電流快充路線 " 車端改動少 "、" 對電網改造小 " 這兩個優點,顯得多少有點不足挂齒。
第二,大電壓,即 800V 路線,不僅提升了現有補能體驗,還為未來預埋了更新可能。
首先,在 250A 電流的國标電流限制下,電壓從 400V 提高到 800V,充電功率可從 100kW 提升 2 倍至 200kW,大幅縮短充電時間;
其次,同等充電功率下,當電壓提升至原先的 2 倍時,電流可降至 1/2,線束的截面積可以相應減小,降低線束成本,減輕整車重量。散熱更少,降低了對整車熱管理難度的要求;
最後,800V 高壓可向上兼容電池容量更大的高端車的快充性能;
這裏有個粗略的計算方法:假設忽略電池包内部電芯連接方式,容量 100kWh 的電池包,要求 4C 倍率,在最大電流 500A 的充電槍下,100kWh 電池包的母線電壓是 800V (容量 = 電流 * 電壓 * 充電時間)。
在構型上, 800V 主要有以下三種方案:
方案一:800 V 電池配 DC/DC 轉換器。
保時捷 Taycan 是代表車型,優點是現有架構(電池包、電機、電控、PTC、空調壓縮機、車載
充電機、OBC 等)大部分可沿用,只對動力電池這個單體部件進行更新,改造成本低。但電壓經 DC/DC 轉換後,損失大、效率低,且要額外增加一個轉換器,整車成本與重量就上去了。
方案二:雙 400V 電池組。
兩個低壓電池系統,充電時串聯 800V ,放電時并聯 400V 。這是一套比 800 V + DC/DC 還要明顯的過渡時期方案,車端除了更新電池 BMS 系統,基本沒有太動筋骨的部分。但既有串聯又有并聯,對 BMS 系統設計要求很高,控制策略復雜,且充電速度慢。
方案三:800V 全系高壓。
這是 800V 的終極版本,從電池包、電機、充電接口,到 OBC、空調壓縮機、DC/DC 以及 PTC,全部重新适配來滿足 800V 高電壓平台。優缺點都非常明顯:優點是一步到位,能量轉化效率最高,補能體驗最好;缺點是短期内零部件替換成本高(至少 2% 的成本增加),對電池系統安全性要求高。
理論上看,車企在設計之初就直接采用 800V 全系高壓路線,毋庸置疑是快速解決用户裏程焦慮的最優方案。
但理論畢竟就是理論,實操起來, 800V 的效用似乎并沒有車企在廣告中宣傳的那樣" 立竿見影 "。
新型詐騙?
在 2023 年冬測中,懂車帝對小鵬 G6、阿維塔 11、昊鉑 GT、智己 LS6 和奧迪 RS e-tron GT 這五款主流的 800V 車型進行了測試,方法是:
1,零下 30 度将車輛電量耗盡至表顯為零,熱車狀态即開啓測試;
2,使用同一個實際功率 400kW 的第三方液冷超充樁依次測試;
3,電量從零重置自動跳槍,數據統計區間為 0-99%(或跳槍時);
這樣的測試方法,比較符合正常用户在車輛沒電後,正常行駛到超充樁的場景。實際測試下來,有以下幾個結論:
1,電池包容量最大(110 度)的阿維塔 11,充電時間最短,只花了 52 分鍾就滿電出發。電池容量最小的昊鉑 GT(84 度),卻用掉了 56 分鍾才充滿電;
2,昊鉑 GT 的最大充電功率接近 213kW,是典型的 " 吸率大師 "。但充電全程功率不夠穩定,且從 SOC45% 時就開始降速,導致平均功率只有 89kW,是五台測試車中,平均功率唯二低于 90kW 的,另外一台是 " 洋電車 " 奧迪 RS e-tron GT;
3,奧迪 RS e-tron GT 作為進口車,本土适配工作相當不到位,無法在第三方充電樁上,要想拉滿充電效能,只在經過官方認證的充電樁上才行;
4,小鵬 G6 的最大充電功率僅次于昊鉑 GT,但平均功率不足 100kW。這與統一測試辦法有很大關系,小鵬在低温、低電量下會限制乘員艙制熱,以便于用户最大限度提升續航,開到充電樁。也正如此,電池温度會低,這部分要在充電過程中進行彌補。雖然測試吃虧,但這個策略,是現實中最符合用户使用場景的;
5,大部分所謂的 800V 車型,在實際充電過程中,最高允許電壓都不到 800V,小鵬和阿維塔在 650-700V 之間,昊鉑 GT 為 746V。智己 LS6 很實在,最高允許電壓做到了 897.5V,由此也帶來了 SOC 從 5% 到 80% 的區間内,充電功率都能穩定在 130kW 以上,但被限定只能充到 95%,這個結果,比較遺憾。
綜合五台車的測試結果來看,目前車企的 800V 方案,對用户補能體驗有一定的提升,但沒有想象中的明顯。因為,超充的最大能量,基本都釋放在了 SOC 的前 50%,一旦進入後 50%,超充對充電時間的影響,差别不大。
而且,全球的純電車用户對充電預期等待時間阈值的耐受度,遠比大家想象的高。
同樣是來自德勤的調研顯示,大部分市場,比如美國、韓國、日本、印度、德國的受訪用户願意為純電車在公共充電場所從 0% 充至 80% 的預期等待時間為 21 到 40 分鍾。中國的受訪用户中,願意等待 41 到 60 分鍾的人,占比最高。真正要求等待時間少于 10 分鍾的,在中國用户裏,只占 2%,是全球占比最低的市場。
這也就意味着,全世界人民中,對充電這件事最着急的是東南亞人,最不着急的是中國人。是不是完全颠覆了你的刻板印象。
不過,如果只從 " 充電時間 " 這個單一維度來看 800V,那就太片面了。因為 800V 真正的本事,除了讓車企赢得營銷嘴仗外,還有對整車性能實質性的提升。
這事兒,今年在互聯網上,有兩次比較激烈的讨論。
第一次是今年 6 月小鵬 G6 正式上市後,一位車企高管表示 " 充電 800V 這個事情已經被行業某些企業忽悠下帶歪了,别人説的峰值,我們是寬峰值;真正實現不依賴大功率充電樁的全場景超充只有 N7 做到了,并且解決了低温充電速度和大大提高了低至零下二十度的續航、車内空調升温的痛點。"
第二次是今年 11 月,還是這位車企高管,他又跳出來表示 "800V 高壓平台的稱呼難免誤導消費者,其實将之稱為高電壓平台更合理。"
其實,當下中國汽車行業的所謂 800V,與這位高管所説的一模一樣,就是一場圈内人心知肚明,卯着用信息差,來賺不明就裏圈外人錢的 " 新型詐騙 "。
瞅準行業内既無定論、也無标準的空檔,只要整車峰值電壓範圍在 500V-800V 範圍内,就敢自稱 "800V"。
實際上,真正的 800V,指的是車上使用的零部件運行電壓和耐壓都可以滿足 800V 的需求(包括電控、電機、空調、OBC、DCDC 支持 800V,以及相關線束、高壓連接器等所有高壓回路上的其他零件均按照 800V 要求設計、開發、驗證)。
這真假 "800V" 之間的差距,可太大了。
寫在最後
按照現有量產 800V 純電車的水平,用户很難在 3-5 年的黃金用車時期内,享受到 "800V" 這項技術帶來的體驗上的巨大提升,不去車企自建的超充樁,800V 在很多場景下,都是花瓶般的擺設。
而當你問車企,超充樁什麼時候能建到離自己近一點的地方時,車企總會邪魅一笑,然後説:下次一定(會建)。
所以,當再有車企想用 "800V" 這樣花裏胡哨的技術來忽悠你多掏錢時,你也可以用同樣的話術套路來忽悠車企:
下次一定(多掏)!