纯电动乘用车大功率快速充电便是选用高电压、大电流，短时刻内将电动轿车充满电。这一功用的完成在很大程度上决议了用车的便利性。现在快速充电、长续驶路程是纯电动乘用车用户最为火急的两大需求。仅就大功率快充而言，其功用完成的方针会对电动轿车的产品规划发生十分大的影响。本文将就此打开一些评论。
开端前，咱们先将相关层面分以下的两部分：车辆端(EV)和充电供给端(EVSE)。在充电供给端，从企业相关性办法能够细分红当地电网(电网负荷办理)、充电运营商、充电设备集成商、充电模块集成商、充电连接器和线缆供货商。在车辆端，从企业上能够分为整车OEM企业、电池体系供货商、电池冷却/加热子体系供货商、充电连接器和线缆供货商、车载充电机供货商、驱动体系供货商、电空调供货商和DCDC供货商还有高压电气体系供货商等等。
以下就从充电供给端与车辆端的现状、需求、技能条件与应战等视点，来谈一谈电动乘用车大功率快速充电的开展远景。
值得注意的是，去年底，戴姆勒、BMW、福斯、福特等四大车厂曾宣告将在欧洲联合安置电动车的“超快速充电站”，估计树立的 400 个充电站为联合充电体系 (CCS) ，最大功率为 350kW。这一事情标明整车厂一起布局大功率快充然后改进顾客体会的趋势。
图1 由大功率快充带来的影响改变
一、充电供给端
1)从电网体系性考虑
电网是充电的源头，考虑到电网运转的安稳性，当地电网期望电动轿车负荷接入的不要过快，由于单点极大负荷的接入必定会对电网构成很大担负，大功率充电关于电网的安全性也提出了严峻的应战，这点就直接定下来整个基调。假如从电网的统筹考虑，大功率快充会大幅下降有序充电的可能性，导致电网负荷峰谷差升高，下降大电网的全体投入产出效益。
·开设了快充站，用户对充电速度的预期会变得更快，很简单呈现好像排队加油相似的排队充电现象，在上下班顶峰期间，负荷办理便是大问题，由于充电开端的时分，电网负荷一会儿就上去了，呈现悉数充电的状况，同理快充完成后也会呈现充电在附近时刻点悉数中止的状况。
·在现有的管控形式下，以上状况推演下来，部分的配电负荷改变就会到达所接入变压器负荷的20%乃至更高，在夏日等电力供给严重时期，简单呈现过负荷问题，引起线路过热、跳闸等，这将导致电网上许多负荷被切除。
·从时刻轴上来看，由于车辆的移动特性，会加重现有负荷办理的难度，节假日、气候改变、严重活动等要素影响下，尤其是发生连锁事端时，发生问题的可能性十分大。
由于大功率充电的布点是挨近私家顾客，充电设备运营商布点就会依据实践的诉求而不是电网的状况来考虑，快充桩、快充站将会广泛散布在居住区、工作区、消费区和工业区。这样的布局很简单影响商业用电安稳，一旦电网因而被要求索赔怎么办?工业区也相同，假如大功率电器引进影响了供电安稳，构成了工业生产丢失怎么办?
2)充电设备的视点
依据充电设备促进联盟的数据。到2017年4月，联盟内成员单位总计上报公共类充电桩161193个，其间沟通充电桩55956个、直流充电桩39163个、交直流一体充电桩66074个。依据这个数据考虑，10万个直流充电桩(30~60kW)的利用率是个问题，依照这个数据考虑，为了这么多充电桩，实践支付的总投入也不小了，可是从充电设备的利用率、私家用户快充的满意率、单位充电桩的耗费电能来看，投入和支付没有特别好的匹配，这客观上把充电设备运营商推到了一个很困难的地步。
图2 现有快充功率和运用场景
从运用场景来看，350kW是一个久远的考虑，在我国来看，以下几类需求比较火急：
·北京、上海、深圳等一线城市中心区域，寸土寸金(泊车资源较少的条件下)，大功率快充是极有需求的;
·出租车/分时租借：对补电速度有要求的，也是一个对快充时刻价值的认可
·高速公路上，对运转有要求的区域
现在，充电运营商的收入是靠充电服务费和充电电费两项，假如顾客对充电时刻有更短的需求，而实践上的充电服务无法满意这种需求，那么充电运营的实践收益是不高的。假如往快充开展，就能有用的把运营快充站和运营加油站混为一谈，假如车辆端的供给量能到达必定的数量，那么充电设备运营商会坚决果断跟上这个趋势。跟着《电动轿车柔性充电堆》的规范草案和产品概念的晋级，充电设备和充电模块的规划方案考虑也正是往会集安置，如此就能够在不同充电终端完成必定的功率共享。如上面联接的那样，已有直流充电桩在不断维护和将来晋级改造的进程中，要跟上大功率快充的趋势去是比较简单的。
图3 充电堆的功率调度是个挺遍及的趋势
3)技能细节的问题
在日前举行的“电动乘用车大功率充电技能的远景与应战”研讨会上，咱们在沟通的几个问题，十分值得罗列讨论：
·充电电压的问题：在200V~1000V里边，存在着比较显着的低效率端，充电模块输出电压规划需求与电动轿车的电压渠道匹配。充电模块需求满意商场上的车辆，电压优选端仍是需求车企与充电端构成一些一致再好好推动。
·充电接口和电缆：这儿的问题比较大，由于实践的视点，安全性和兼容性要求摆在了一切问题的前两位。GBT系列的规范在往350kW方向走的时分，如安在接口、协议、接口线缆冷却等问题上进行完善，是快充功用完成的要害。这方面其实国内的规范拟定者现已开端提早布局，筹建工作组遵从IEC/ISO规范的拟定规则，先出概念、制造样品、通过细心的验证才构成靠谱的规范，再往下推。
在车辆电气化的开展趋势来看，我国未来在亚洲规模内，尤其是影响东南亚的可能性是很高的，全体充电设备出口东南亚是必定的。而充电模块和相关设备，去应战一下欧洲和美国商场仍是挺有含义的，车卖不曩昔先把充电设备卖曩昔。如下图所示，在美国10万的LEAF保有量，对应的也只要5千个直流充电桩，缺口不小吧。
图4 LEAF和Chademo直流充电桩的份额
第二部分 车辆端
关于电动轿车而言，咱们首要考虑的问题，是未来的电动化车辆的开展，是否是依照料想的方历来走的。
1)电动轿车的开展走向
·2017年以来，补助下降使得A00等级电动轿车当道，在北京，这类低价格的车辆被当作是“占牌”神器，在当时上量的一起，咱们需求考虑下这种开展趋势是否是持续性的。不算恶作剧地说，等适宜的电动车辆出来，分分钟给你过牌过掉……
·从全球规模来看，纯电动轿车电池容量从20kwh到30~40kwh再到50~80kwh，续驶路程从80~100英里，再到150英里，再往200~300英里开展也是一个显着的趋势。
结合整车开发的周期考虑，整车企业提350kW是为将来的车考虑，推动大功率快充，也是由于往后的电动轿车(电池冲量60kwh以上)假如再用3.3和6.6kW的充电功率来充电，对顾客而言，充电速度太慢了，会发生在家充不满电的状况，如此一来的消费体会就会比较差了。
图5 充电相关单元
2)现有的充电速度和功率
咱们拿当时电池容量为30kwh的两款车来看，充电功率正常值在40~50kW之间。在25度正常温度下，依据电池化学体系的不同SOC的拐点不同，在不同温度下，充电功率的降额也是不同的。
就开展趋势而言，单体的快充特性是摆在榜首位的，中心仍是在窄温度区间内，验证快充循环特性对容量、内阻的影响巨细;在模组化和Pack成组的进程中，对外界环境温度和温升的操控，也是对差异性提出了要求。
图6 30kWh的充电功率vs SOC
图7 现有的充电曲线
继而，跟着电池体系容量的变大，是在既有的电压渠道下，在电池等级并联更大容量的电池，仍是串联更多一些往高电压的方向走，也是值得讨论的。
·从电压等级提高来看，其实在大功率快充回路里边，电流和电压都提高了，高压大功率充电体系的运用，需求提高电池体系和配电体系的功能;
·功率电子方面，其中心是高耐压的功率器材，国内现阶段乘用车职业没有遍及高压大功率器材，由于其本钱较高，可靠性也待验证，相关法律法规、实验规范也未健全。
资料和器材的前进，不行避免地将对整个部件的规划和部件的特性发生深化的影响。所以未来轿车OEM在电气化的进程中，是需求整合全球资源，深化到部件、器材和资料范畴去占有先进技能和时刻优势的。这点不行阻挠，仅仅说现阶段没办法把这些在研讨和储藏的技能直接拿出来作为量产车来卖。
第三、小结与主张：
要了解电动乘用车大功率快充的开展，还必须将其归入整个电动乘用车职业的开展大格式中考虑：
榜首，补助方针、白名单方针、不相同的GBT规范和认证进程，其实给国内的新能源轿车带来一个开展的窗口期，对混动相对消沉的战略，也能够了解为一种战术性办法。即便不给方针不给补助，丰田混动在国内开展也挺敏捷，无它，产品技能自身优势大，这些办法约束不住顾客实在而朴素的需求。
第二，在资料、器材和部件的特性开展进程中，纯电动轿车的门槛自然而然也会举高;在三电范畴，在运用范畴(充电特性和智能化范畴)，一点点体系性的累加之后，未来真的把许多资源整合开展(2020~2025年)的时分，纯电动轿车会开展成什么样，仅以现有的技能来衡量，是会有很大的差错的。
第三，当时的我国新能源轿车职业是有必定的体系危险的，便是本乡企业在有“篱笆维护”的时分，享尽现金补助的实惠和数量世界榜首的荣誉，却没看到真实的对手也是憋着劲等篱笆下来，等通过政府和国内企业的几波宣导，完成了顾客教育，并把商场培养老练的时分，真实的对手们就会给咱们带来体会不相同的产品了。到时，“When they go low，we go high”，这真的是让情面何以堪。
主张：
1)充电连接器和大功率充电技能层，要充沛参加和试制样品，通过测验验证后树立乘用车一版真实能用，并能面向亚洲(东南亚和澳大利亚在规范界都是跟着影响力大的规范来走)国家的规范和产品。
在电池体系层，需求分化大功率充电带来的热办理特别需求，然后充沛把单体的快充特性在电池体系层面下降损耗;关于充电模块的操控特性，需求予以界说和约束，假如电流大到限流的点，但约束不住将会对电池发生很大的影响
功率电子层(车载充电机和DC-DC)，SiC的MOSFET其实在国内已有许多运用，并不是大问题，中心的难点还在主逆变器的功率模块上，跟着国内许多企业投入这一范畴，相关试制仍是能够做的。
