隨著超充技術(shù)的普及,如今不少純電車型的充電功率已經(jīng)接近甚至超過(guò)了500kW,最快10分鐘就能充至少500公里的續(xù)航。
但對(duì)比之下,混動(dòng)車型的充電功率卻一直在原地踏步,尤其對(duì)比動(dòng)輒500kW的純電車型,充電功率甚至很難超過(guò)100kW。
這就讓很多人產(chǎn)生了疑惑,為什么混動(dòng)不能像純電那樣支持超充呢?是因?yàn)榧夹g(shù)不允許,還是有其它原因?
超充是怎么實(shí)現(xiàn)的?
要想知道混動(dòng)為什么沒(méi)有超充,我們得先搞清楚電池的充放電原理。
初中物理告訴過(guò)我們,電池在進(jìn)行充放電時(shí),其實(shí)就是讓內(nèi)部的鋰離子在正負(fù)極之間來(lái)回跑。
其中,從正極跑到負(fù)極,就是充電;而從負(fù)極跑到正極,就是放電。
在這個(gè)過(guò)程中,鋰離子會(huì)在正負(fù)極之間的電解液中不斷穿梭,所以想要做到超充,就要優(yōu)化電解液的配方,讓鋰離子能在電解液里跑得更快。
另外,作為鋰離子在充電過(guò)程中的終點(diǎn)站,負(fù)極也要能快速容納更多的鋰離子,不然擠不進(jìn)負(fù)極的鋰離子就會(huì)擁堵堆積在負(fù)極外,白白浪費(fèi)掉。
提升充電電壓
如果電池的結(jié)構(gòu)和材料恰好都支持超充了,那么按照初中老師交給我們的P=UI,接下來(lái)就應(yīng)該提升充電時(shí)的電流和電壓了。
在這之中,提升充電電壓是目前最主流的超充辦法,典型代表就是當(dāng)下大熱的800V高壓平臺(tái)。
不過(guò),800V雖然在電車?yán)锓浅A餍校诨靹?dòng)里還沒(méi)有一臺(tái)基于800V的量產(chǎn)車,這是為什么呢?
800V平臺(tái)需要三電系統(tǒng)使用到大量碳化硅芯片,而這類碳化硅芯片的成本,是400V平臺(tái)使用的傳統(tǒng)硅基芯片的2-5倍。
盡管成本高昂,但由于如今純電市場(chǎng)實(shí)在太卷了,很多車企都在“賠本賺吆喝”,所以即使800V成本再高,車企也愿意投入。
對(duì)比之下,混動(dòng)之所以保留燃油系統(tǒng),就是為了降低電驅(qū)系統(tǒng)、尤其是電池的成本。如果選擇加裝800V,反倒是和初衷背道而馳了。
提升充電電流
除了提升充電電壓外,之前還有一些車企,選擇通過(guò)提升充電電流來(lái)實(shí)現(xiàn)超充。
比如特斯拉,雖然都是400V平臺(tái),但由于電池能夠承載超過(guò)600A的大電流,也能在V3充電樁上實(shí)現(xiàn)最高250kW的充電功率,約等于3C的充電倍率了。
既然如此,為什么混動(dòng)電池不能效仿特斯拉,做大電流充電呢?
和電車使用的容量型電池不同,混動(dòng)使用的是功率型電池,其雖然可以承載大電流,但不能長(zhǎng)時(shí)間承載,只能接收像動(dòng)能回收這樣的瞬時(shí)大電流充電。
而如果想要讓混動(dòng)電池具備長(zhǎng)時(shí)間承載大電流的能力,就要加粗電池線束,并且提升電池的散熱性能,但如此不僅會(huì)增加成本,連原本的安全性也會(huì)受到影響。
為什么混動(dòng)沒(méi)有超充?
在知道了超充的原理之后,我相信大家一定猜到混動(dòng)為什么這么長(zhǎng)時(shí)間都沒(méi)有超充了——沒(méi)錯(cuò),主要原因之一,就是成本太高。
電池成本太高
不論是三元鋰還是磷酸鐵鋰電池,所有的鋰離子電池在制造時(shí),都需要用到同一種原材料,就是碳酸鋰。
而車企采購(gòu)碳酸鋰的價(jià)格,在新能源汽車爆發(fā)的那幾年里,也出現(xiàn)了暴漲,其每噸采購(gòu)價(jià)格,最高時(shí)曾達(dá)到60萬(wàn)元。
比如在去年就有一名極氪車主爆料,極氪001在4S店售后更換100kWh電池的價(jià)格是20萬(wàn)元,而搭載這塊電池的極氪001的最低指導(dǎo)價(jià),只有30萬(wàn)元。
這就導(dǎo)致有段時(shí)間,有些車企領(lǐng)導(dǎo)都對(duì)外都半開(kāi)玩笑的表示,自己就是給電池企業(yè)打工的;而電池企業(yè)也有苦說(shuō)不清,因?yàn)樵牧蟽r(jià)格上漲,也不是他們說(shuō)了算的。
混動(dòng)電池容量太小
其實(shí)除了成本高,車企之所以不愿意研發(fā)混動(dòng)超充電池,還有一點(diǎn)很重要的原因,就是混動(dòng)電池的容量太小了,沒(méi)必要上超充。
就拿我們?cè)谟懻摮潆娝俣葧r(shí)經(jīng)常提到的單位“充電倍率”來(lái)說(shuō),高充電倍率帶來(lái)的超充,其實(shí)只體現(xiàn)在整個(gè)充電過(guò)程中的某一小段時(shí)間內(nèi)。
這還是只針對(duì)容量更大的電車電池,而如果是容量更小的混動(dòng)電池,這一段超充的持續(xù)時(shí)間就更短了。
比如理想MEGA的充電倍率是5C,但也只是指在10-80%電量范圍內(nèi),而經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè),其520kW的最大充電功率也只出現(xiàn)在10-20%區(qū)間內(nèi),這段時(shí)間只持續(xù)了1分鐘左右。
而對(duì)比MEGA 102.7kWh的大容量電池,如今混動(dòng)電池的容量普遍在10-30kWh之間,其實(shí)普通的快充樁,對(duì)它們而言就已經(jīng)相當(dāng)于是超充了。
比如市面上最常見(jiàn)的風(fēng)冷快充樁,它的最大充電功率是400V*250A=100kW,哪怕是充一塊30kWh的混動(dòng)電池,粗略換算下來(lái)也能達(dá)到3C的峰值充電倍率了。
另外從原理上看,小容量電池超充雖然能縮短充電時(shí)間,但這樣做的效果就像讓百米運(yùn)動(dòng)員跑5米上的跑道,速度還沒(méi)跑起來(lái)就到終點(diǎn)了,甚至過(guò)程中都還來(lái)不及減速。
對(duì)于電池來(lái)說(shuō),這就相當(dāng)于讓鋰離子堆積在負(fù)極表面,形成一層影響電池容量、壽命和安全的鋰枝晶,反而是撿了芝麻、丟了西瓜。
混動(dòng)不配擁有超充嗎?
但是,如今已經(jīng)有越來(lái)越多的車企和電池廠商宣布,會(huì)推出具有更高充電倍率、也就是支持超充的混動(dòng)車型和電池了。這又是為什么呢?
一方面是因?yàn)椋絹?lái)越多的消費(fèi)者開(kāi)始習(xí)慣把混動(dòng)當(dāng)電車開(kāi)了,于是混動(dòng)車型的電池容量就開(kāi)始越做越大。
比如騰勢(shì)D9 DM-i,它的電池容量就已經(jīng)做到了40kWh,而理想L9的電池容量更是達(dá)到了52.3kWh,比一些純電車型的電池容量都大。
而容量大了,超充自然而然就有了存在意義。比如長(zhǎng)城旗下的蜂巢能源就表示會(huì)推出充電倍率最高5C的混動(dòng)電池,甚至還會(huì)兼容800V平臺(tái)!
而另一方面,之前價(jià)格暴漲的碳酸鋰原材料,也在今年回歸到了10萬(wàn)元/噸的理性價(jià),這就為車企繼續(xù)混動(dòng)電池的競(jìng)爭(zhēng),掃平了最關(guān)鍵的阻礙。
總結(jié)
由于混動(dòng)的初衷是用油驅(qū)緩解電驅(qū)的里程焦慮,價(jià)值成本的考量,所以過(guò)去鮮有車企會(huì)關(guān)注混動(dòng)的充電速度,而車主也大多習(xí)慣使用家充慢充,或者干脆當(dāng)油車開(kāi)。
但隨著車企對(duì)混動(dòng)的重視和加大投入,從今年開(kāi)始,會(huì)有越來(lái)越多的混動(dòng)新車支持超充,或許用不了多久,混動(dòng)的充電速度就能和電車看齊了。