星友靈犀｜新能源汽車充電技術你了解多少？

近年來，在能源轉型、彎道超車的大環境下，國家開始大力發展動力電池和新能源汽車相關產業，大批電池廠家和車企都湧入進來，使得整個新能源汽車產業異常火爆。然而，由於電池能量密度的瓶頸依然未得到解決，在電池技術摸索突破的同時，充電技術無疑是基於目前電池水平下解決充電難題的另一個突破口。對於充電模式的定義，根據運營模式，有充電和換電之分；根據充電形式，又有插入式充電（簡稱充電）和無線充電之分；而又根據其技術路線的區別，充電又可以分為交流慢充、交流快充、直流充電和直流大功率充電，無線充電可分為靜態無線充電和動態無線充電。小編將從技術特點、充電效率、用戶體驗、安全環保和推廣應用等方面跟大家聊一聊以上幾種充電技術。

交流慢充

利用車載充電機為電動汽車動力電池組補充能量，充電功率為2~21kW(380V/32A),由於其控制簡單、安全、兼容性好和成本低，已經作為車載充電器、隨車充電樁和公共慢充樁普遍使用。這類充電樁由於其功率較低、充電時間較長，對充電車輛有一定的限制，主要適用於乘用車、短途物流車、分時租賃等車型的慢速補電。這種充電技術，一方面由於功率較小，對電網產生的衝擊較小，但又由於其為無序充電，在大規模使用下又將對電網產生較大影響。目前國內交流慢充技術已經非常成熟，並已經取得大規模應用。交流慢充樁在私人充電樁的應用上效果非常好，而在公共充電樁上用戶體驗較差。

交流快充

同交流慢充一樣，利用車載充電機為電動汽車動力電池組補充能量，充電功率≥40kW（380V/63A） ,其特點是可復用電機驅動器、成本較低、充電速度趨於中等、兼容性好，充電時間為1~2小時，除了可以為乘用車、物流車充電外，還可以為公交、計程車進行中速補電。在交流快充的應用上，星星充電為太原8000輛計程車所配套的交流快充就是典型的例子。交流快充樁在建設上比較集中，其充電便捷性與站點的布局相關，因此充電樁的布置密度直接影響用戶的充電體驗。在交流快充站的建設上，一般配有專用變壓器，因而對電網的影響較小。

直流充電

直流充電是利用非車載充電設備為電動汽車動力電池組電池補充能量，乘用車充電功率一般為10~125kW,商用車充電功率一般為60~187.5kW。直流充電速度較快，兼容性好，充電時間一般為0.5~2小時，是目前公共充電樁的主流產品，可以服務絕大部分乘用車、物流車、計程車、大巴和公交等車型的中、快速充電，此類充電樁的使用便捷性也與站點布局、周邊環境有關，其用戶體驗差異性較大。直流充電站一般配有專用變壓器，對電網影響較小。

直流大功率充電

直流充電是利用非車載充電設備為電動汽車動力電池組補充能量，乘用車充電功率≥350kW，其充電特點是充電速度極快、控制較為複雜，充電時間一般不超過15分鐘。目前直流大功率快充正在進行關鍵技術研究，基本還未得到實際應用。在直流大功率充電應用上，需要配備專業人員進行操作，並實時監測保護。直流大功率充電技術由於其極高的充電速度，適用於乘用車、計程車、公交車的快速補電，可以給用戶節省大量等待時間，帶來較好的充電體驗。

換電

利用換電設備實現車載電池包的更換，快速補提升動汽車續航里程。乘用車電池更換時間較快，一般不超過三分鐘。這項技術具有換電速度極快、利用率極高、高智能化的特點，一個換電站可以實現多輛汽車的快速電池更換，並且較容易實現與電網互動。然而，換電模式需要高額的投資成本和維護成本。在電池更換上由於電池型號的差異化導致兼容性較差，主要適用於局部區域計程車、公交和物流車領域，來緩解高頻充電車輛的「里程焦慮」。換電模式由於其換電高效、極大減少用戶等待時間，可以提供較好的充電體驗。國內在充電、換電之爭上一直從未停止過，國家電網、特斯拉等也對換電模式也進行了嘗試，均以資金鏈問題未能得到延續，目前國內換電模式以北汽新能源為主導，在電池標準上統一上具有天然優勢，但未來能否大面積推廣依然猶未可知。

靜態無線充電

靜態無線充電採用在停車位上利用無線充電設備為汽車補充能量，乘用車靜態無線充電功率一般為2~11kW，其特點是安全、智能化程度極高，可與自動駕駛匹配，實現無意識充電，能給用戶提供極佳的充電體驗，目前已取得示範性應用。然而，靜態無線充電由於電磁兼容性標準統一問題，導致兼容性較差，同時由於投資成本高、功率低，只適用於乘用車、共享汽車的慢速充電。靜態無線充電為無序充電，在大規模使用的情況下將對電網造成較大影響。

動態無線充電

動態無線充電為車輛在行駛過程中利用無線充電設備為電動汽車補充能量，目前尚處於初步研究階段，未實際應用。動態無線充電技術能可以在汽車行駛中充電，能給用戶帶來極好的充電體驗。這是一個顛覆認知的充電模式，但從現有技術路徑來看，移動無線充電很難普及，其使用便利度取決於路面鋪設長度。而在車道下方鋪設特定裝置，基本上相當於重新鋪設道路，若大範圍推廣，將遠高於充電和換電的成本投入。

任何一種充電技術都有其自身的優劣性。就目前來看，充電模式和換電模式依然是充電市場的主流，油車佔位、充電排隊無疑是充電模式面臨的最大問題。快充技術的逐步實現，將給充電模式帶來了更多發展契機，換電模式在解決充電難題上有獨特的優勢，但是大規模推廣仍然有很多難題。無線充電的確有很多讓人心動的理由，但作為一個新生事物，無論在應用上還是被消費者接受都需要一個過程。整體而言，任何一種充電技術都在於解決用戶充電難題，但一個現實無法規避，電池技術依然是新能源汽車最重要的一環，充電技術和電池水平的同步提升才是根本。