文｜智駕網(wǎng) 黃華丹
充電的兩大問題，充電速度和充電樁密度，目前發(fā)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(shù)正日益成熟。電動(dòng)汽車的充電焦慮不再是制約電動(dòng)汽車發(fā)展的主要問題。??????????????
特斯拉對(duì)電車市場的顛覆性影響，正在進(jìn)一步擴(kuò)展到充電領(lǐng)域。
據(jù)路透社報(bào)道，日前，美國華盛頓州一名官員表示，如果電動(dòng)汽車充電公司想獲得聯(lián)邦政府資助，并參與其高速公路電氣化項(xiàng)目，就必須包含特斯拉的充電插頭。
此前，德克薩斯州已明確強(qiáng)制要求推行特斯拉的NACS充電接口。
與之相對(duì)應(yīng)的，是福特、通用，以及美版造車新勢力Rivian均宣布將接入特斯拉充電網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)代與Stellantis則表示正在考慮，甚至奔馳，也在評(píng)估特斯拉NACS的技術(shù)實(shí)施，或?qū)⒉捎锰厮估潆姌?biāo)準(zhǔn)。
除了車企，北美和歐洲最大電動(dòng)車充電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(huì)進(jìn)而為全球的充電市場帶來改變？并非沒有可能。
電車市場發(fā)展到今天，最突出的問題依然是補(bǔ)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(shè)成本以及統(tǒng)一電池標(biāo)準(zhǔn)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(jí)快充也成為行業(yè)普遍認(rèn)為解決電動(dòng)車補(bǔ)能焦慮的終極方案。
01.特斯拉統(tǒng)一北美？
特斯拉開放其充電網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于特斯拉自身而言，不僅可以分?jǐn)偝杀?，還能增加盈利。據(jù)摩根士丹利測算，假設(shè)未來電動(dòng)車普及率達(dá)到30%，特斯拉充電站市場份額達(dá)到80%，以70%充電站業(yè)務(wù)利潤率計(jì)算，到2030年，特斯拉的充電業(yè)務(wù)估值將超過1000億美元。
而對(duì)整個(gè)市場來說，一方面是為電動(dòng)車主提供了更多充電的選擇，同時(shí)，特斯拉NACS充電標(biāo)準(zhǔn)相較于北美的另一套標(biāo)準(zhǔn)CCS本身也有著鮮明的優(yōu)勢。
目前，全球共有五種標(biāo)準(zhǔn)的充電接口，分別是北美地區(qū)的CCS1、歐洲地區(qū)的CCS2、中國的GB/T、日本的CHAdeMO，以及特斯拉專用的NACS。
不過，國產(chǎn)的特斯拉是支持中國標(biāo)準(zhǔn)的。
在電動(dòng)車的各項(xiàng)技術(shù)上，特斯拉一直是行業(yè)的先行者。充電亦然。2012年發(fā)布Model S時(shí)，特斯拉便公布了自有的充電標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)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(dòng)車充電插頭設(shè)計(jì)，同時(shí)將該標(biāo)準(zhǔn)名改為NACS，North American Charging Standard，即北美充電標(biāo)準(zhǔn)。顯然，特斯拉的野心是要將自己的充電標(biāo)準(zhǔn)作為北美的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
相較于目前北美官方統(tǒng)一的CCS1標(biāo)準(zhǔn)接口，特斯拉的NACS自有其優(yōu)勢。特斯拉在其官網(wǎng)上就表示，其充電接口擁有超過十年的經(jīng)驗(yàn)，兼具交流與直流充電，尺寸僅CCS的一半，效率卻可達(dá)CCS的兩倍。
據(jù)特斯拉表示，NACS車輛與CCS車輛數(shù)之比為2:1，而NACS的充電樁數(shù)量則比所有CCS充電樁數(shù)量多出60%。
目前，特斯拉已經(jīng)在全球范圍擁有近5000個(gè)超級(jí)充電站和超過4.5萬個(gè)充電樁。對(duì)選擇特斯拉的車企來說，其好處是可以享受這些現(xiàn)成的充電網(wǎng)絡(luò)，節(jié)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(jié)省約4億美元的充電建設(shè)費(fèi)用，而原本這筆費(fèi)用可能高達(dá)7.5億美元。
但即便以特斯拉的規(guī)模，其充電樁數(shù)量放之全球依然可以用少得可憐來形容。
02.公共充電樁數(shù)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)嗎？
根據(jù)中國電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，今年1-5月，全國充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為114.7萬臺(tái)。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(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為635.6萬臺(tái)，同比增長77.5%。而前五月全國新增充電樁數(shù)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(dú)一家車企所能建設(shè)的充電樁數(shù)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(shù)量和總數(shù)相比非常小。蔚來6月25日公布的數(shù)據(jù)顯示，目前蔚來已在國內(nèi)共建成充電樁16204根。
而以特來電、星星充電、云快充、國家電網(wǎng)等為代表的第三方充電樁運(yùn)營企業(yè)則在車企自建樁的數(shù)十倍量級(jí)。
根據(jù)中國能源網(wǎng)統(tǒng)計(jì)顯示，截至2022年12月，特來電、星星充電和云快充運(yùn)營的充電樁數(shù)量分別為36.3萬根、34.3萬根和25.9萬根。
從數(shù)據(jù)來看，即便是第三方運(yùn)營商，任意一家的數(shù)量也不足以支撐起整個(gè)新能源市場。車企的自建樁更是無法承擔(dān)起這個(gè)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(yàn)。
也因此，充電樁開放共享才是更可能達(dá)到充電設(shè)施足夠密度的途徑。
2018年，蔚來便已開始共享其充電樁，據(jù)蔚來統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2023年春節(jié)期間，有近76%的充電樁電量服務(wù)于比亞迪、特斯拉等第三方品牌的用戶。
此后，小鵬汽車、極氪和廣汽埃安也均在一定程度上實(shí)現(xiàn)了充電網(wǎng)絡(luò)的共享化。
特斯拉則于今年4月25日正式在中國大陸地區(qū)面向部分非特斯拉品牌新能源車輛試點(diǎn)開放充電站。首批試點(diǎn)開放的充電站中，包含10座超級(jí)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，國內(nèi)充電樁數(shù)量已達(dá)635.6萬臺(tái)，但其中私家樁數(shù)量占了大部分，公共充電樁的數(shù)量并不樂觀。
中國電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，截至2023年1月，全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為541.1萬臺(tái)，而公安部數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，我國新能源汽車保有量為1310萬輛。
從這個(gè)數(shù)據(jù)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(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，當(dāng)前541.1萬臺(tái)充電樁中，僅有183.9萬臺(tái)為公共充電樁，按照一輛車配一根私家樁的比例，除去私家樁后，當(dāng)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(fā)布的《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動(dòng)化先行區(qū)試點(diǎn)工作的通知》要求新增公共充電樁與新能源汽車推廣數(shù)量比例爭取達(dá)到1:1。
可見目前實(shí)際公共充電樁數(shù)量還遠(yuǎn)未達(dá)到理想的比例。
而在全球市場上，按照此前拜登政府的規(guī)劃，希望到2030年時(shí)在美國道路上建設(shè)至少50萬個(gè)電動(dòng)汽車充電站。
歐洲替代燃料觀測站（EAFO）的數(shù)據(jù)則顯示，截至2023年一季度末，歐盟共有498,000個(gè)充電樁。其中交流充電樁占89%，直流充電樁僅占11%。根據(jù)規(guī)劃，到2025年，歐盟成員國須確保歐洲主要路線沿線每個(gè)方向最大距離60公里內(nèi)設(shè)有快速充電站，到2030年，總共安裝680萬個(gè)乘用車公共充電樁。
無論在中美還是歐洲，在充電樁的數(shù)量問題上，挑戰(zhàn)依然存在。
03.超級(jí)快充發(fā)展如何？
而在提高充電效率上，超級(jí)快充也是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的解決方案。
從充電原理來看，電池充電電量=充電功率×?xí)r間，因此充電功率越大，充電時(shí)間也就越短。而充電功率的原理則是充電功率=系統(tǒng)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(jí)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(duì)電池?zé)峁芾硪筝^高，需要對(duì)電芯的材料體系和結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)，以降低電池在快充過程中產(chǎn)熱和析鋰，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(duì)來說，高壓路線對(duì)電池?zé)峁芾淼膲毫ι孕。虼艘彩悄壳按蟛糠制髽I(yè)采用的路線。但同時(shí)，高壓路線也會(huì)對(duì)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(dǎo)體。
目前電動(dòng)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平臺(tái)。電壓升高后，對(duì)硬件耐壓等級(jí)及開關(guān)損耗要求都會(huì)提升，功率半導(dǎo)體器件就需要從原來的IGBT換成碳化硅MOSFET。但目前，碳化硅MOSFET由于未實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，在成本上還不占優(yōu)勢，因而也對(duì)高壓快充的成本造成了一定的壓力。
有趣的是，碳化硅行業(yè)原本是特斯拉帶動(dòng)的，但在年初的投資者日上，馬斯克又稱要將特斯拉車型中碳化硅芯片的使用量減少75%，一時(shí)將碳化硅市場打入了冷宮。
高壓路線最早的代表是保時(shí)捷Taycan，可實(shí)現(xiàn)22.5分鐘充電 80%，相當(dāng)于300公里的續(xù)航能力。目前已推出800V高壓平臺(tái)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(bǔ)能，而交流充電則需先將交流電轉(zhuǎn)換為直流電后才可為電池充電，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(jù)規(guī)劃，到2025年實(shí)現(xiàn)普遍充電功率達(dá)到200kW-400kW。
據(jù)星星充電相關(guān)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(jì)，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(jīng)從第一代的90kW充電功率發(fā)展到第三代充電樁的250kW。V3超充樁可實(shí)現(xiàn)充電5分鐘，續(xù)航120km。
今年3月，特斯拉首個(gè)V4超級(jí)充電站在荷蘭投入使用，并內(nèi)置CCS接口，也向其他品牌電動(dòng)車輛開放。V4最大充電功率350kW，可實(shí)現(xiàn)5分鐘補(bǔ)能168km。
日前在理想科技日上，理想發(fā)布5C電池800V平臺(tái)，據(jù)稱可做到峰值功率超過500kW，9分半即可實(shí)現(xiàn)續(xù)航400公里，充電22分鐘可實(shí)現(xiàn)續(xù)航600公里。而小鵬剛發(fā)布的G6也可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘，續(xù)航300km。（詳見《5C電池800V高壓快充會(huì)終結(jié)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(guī)模問題。
其次，超充站需要大量的用電符負(fù)荷，當(dāng)大量超充樁同時(shí)運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定。
因此，布局超充樁，一方面需要對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)，光儲(chǔ)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(fā)電，現(xiàn)場儲(chǔ)能，并為電動(dòng)汽車充電的方案。
寫在最后：
電動(dòng)車的補(bǔ)能焦慮能解嗎？理想狀態(tài)來說，解決了速度和密度問題，自然是可以實(shí)現(xiàn)的。但現(xiàn)實(shí)情況下，要解決布局問題和成本效益，仍然不是短期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)的。
據(jù)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(yè)多達(dá)上百家，而在某些地區(qū)，通常只能看到頭部三家，而且充電樁數(shù)量寥寥可數(shù)。尤其在三四線城市、東北城市，由于新能源車滲透率相對(duì)較低，布局充電樁的效益不高。而充電樁數(shù)量少，同時(shí)又導(dǎo)致了純電車的購買力低。
但值得期待的是，隨著技術(shù)和市場的成熟，問題正在一步步得到解決。