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純電都支持5C超充了,為什么混動還沒有超充?

發(fā)布時間:2024-05-31 08:49:00

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)接近甚至超過了500kW,最快10分鐘就能充至少500公里的續(xù)航。

但對比之下,混動車型的充電功率卻一直在原地踏步,尤其對比動輒500kW的純電車型,充電功率甚至很難超過100kW。

這就讓很多人產(chǎn)生了疑惑,為什么混動不能像純電那樣支持超充呢?是因為技術(shù)不允許,還是有其它原因?

超充是怎么實現(xiàn)的?

要想知道混動為什么沒有超充,我們得先搞清楚電池的充放電原理。

初中物理告訴過我們,電池在進行充放電時,其實就是讓內(nèi)部的鋰離子在正負極之間來回跑。

其中,從正極跑到負極,就是充電;而從負極跑到正極,就是放電。

在這個過程中,鋰離子會在正負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程中的終點站,負極也要能快速容納更多的鋰離子,不然擠不進負極的鋰離子就會擁堵堆積在負極外,白白浪費掉。

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,接下來就應(yīng)該提升充電時的電流和電壓了。

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。

不過,800V雖然在電車?yán)锓浅A餍校诨靹永镞€沒有一臺基于800V的量產(chǎn)車,這是為什么呢?

800V平臺需要三電系統(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實在太卷了,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。

對比之下,混動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,選擇通過提升充電電流來實現(xiàn)超充。

比如特斯拉,雖然都是400V平臺,但由于電池能夠承載超過600A的大電流,也能在V3充電樁上實現(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,混動使用的是功率型電池,其雖然可以承載大電流,但不能長時間承載,只能接收像動能回收這樣的瞬時大電流充電。

而如果想要讓混動電池具備長時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,但如此不僅會增加成本,連原本的安全性也會受到影響。

為什么混動沒有超充?

在知道了超充的原理之后,我相信大家一定猜到混動為什么這么長時間都沒有超充了——沒錯,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,都需要用到同一種原材料,就是碳酸鋰。

而車企采購碳酸鋰的價格,在新能源汽車爆發(fā)的那幾年里,也出現(xiàn)了暴漲,其每噸采購價格,最高時曾達到60萬元。

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電池的價格是20萬元,而搭載這塊電池的極氪001的最低指導(dǎo)價,只有30萬元。

這就導(dǎo)致有段時間,有些車企領(lǐng)導(dǎo)都對外都半開玩笑的表示,自己就是給電池企業(yè)打工的;而電池企業(yè)也有苦說不清,因為原材料價格上漲,也不是他們說了算的。

混動電池容量太小

其實除了成本高,車企之所以不愿意研發(fā)混動超充電池,還有一點很重要的原因,就是混動電池的容量太小了,沒必要上超充。

就拿我們在討論充電速度時經(jīng)常提到的單位“充電倍率”來說,高充電倍率帶來的超充,其實只體現(xiàn)在整個充電過程中的某一小段時間內(nèi)。

這還是只針對容量更大的電車電池,而如果是容量更小的混動電池,這一段超充的持續(xù)時間就更短了。

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)過實測,其520kW的最大充電功率也只出現(xiàn)在10-20%區(qū)間內(nèi),這段時間只持續(xù)了1分鐘左右。

而對比MEGA 102.7kWh的大容量電池,如今混動電池的容量普遍在10-30kWh之間,其實普通的快充樁,對它們而言就已經(jīng)相當(dāng)于是超充了。

比如市面上最常見的風(fēng)冷快充樁,它的最大充電功率是400V*250A=100kW,哪怕是充一塊30kWh的混動電池,粗略換算下來也能達到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間,但這樣做的效果就像讓百米運動員跑5米上的跑道,速度還沒跑起來就到終點了,甚至過程中都還來不及減速。

對于電池來說,這就相當(dāng)于讓鋰離子堆積在負極表面,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。

混動不配擁有超充嗎?

但是,如今已經(jīng)有越來越多的車企和電池廠商宣布,會推出具有更高充電倍率、也就是支持超充的混動車型和電池了。這又是為什么呢?

一方面是因為,越來越多的消費者開始習(xí)慣把混動當(dāng)電車開了,于是混動車型的電池容量就開始越做越大。

比如騰勢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。比如長城旗下的蜂巢能源就表示會推出充電倍率最高5C的混動電池,甚至還會兼容800V平臺!

而另一方面,之前價格暴漲的碳酸鋰原材料,也在今年回歸到了10萬元/噸的理性價,這就為車企繼續(xù)混動電池的競爭,掃平了最關(guān)鍵的阻礙。

總結(jié)

由于混動的初衷是用油驅(qū)緩解電驅(qū)的里程焦慮,價值成本的考量,所以過去鮮有車企會關(guān)注混動的充電速度,而車主也大多習(xí)慣使用家充慢充,或者干脆當(dāng)油車開。

但隨著車企對混動的重視和加大投入,從今年開始,會有越來越多的混動新車支持超充,或許用不了多久,混動的充電速度就能和電車看齊了。

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