電動(dòng)汽車充電大戰(zhàn)：一篇文章看懂科技巨頭和汽車制造商的“極限挑戰(zhàn)”

2017-10-18 14:58:45 Evelyn Zhang　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

通過(guò)將更有推動(dòng)力的新材料成分添加到電池中，創(chuàng)新者們正努力沖刺5分鐘充電的臨界線。目前，特斯拉、大眾、雪佛蘭，以及其他一些汽車廠商紛紛推出價(jià)格在3 5萬(wàn)美元甚至更低的電動(dòng)汽車。但一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題還是存在—

目前大部分的電動(dòng)汽車都能標(biāo)配等級(jí)一和等級(jí)二的充電，但提供等級(jí)三或者400V/50 kW的充電則還在少數(shù)。如果控制不好，快充產(chǎn)生的熱量在傳導(dǎo)過(guò)程中很可能會(huì)損壞電動(dòng)汽車引擎。支持快充的方案很難做到，一些低價(jià)的電動(dòng)汽車甚至都沒(méi)有快充反饋系統(tǒng)。

快充方面也有了一些進(jìn)展。例如，最新的雪佛蘭Bolt電動(dòng)車就能夠支持高達(dá)55千瓦的充電電壓(在理想溫度下)，一份來(lái)自Innovative Vehicle Institute的報(bào)告顯示。

高伏充電嶄露頭角

為了準(zhǔn)備好迎接電動(dòng)汽車時(shí)代，越來(lái)越多千瓦/每小時(shí)的充電方案正在浮出水面。

特斯拉的1000個(gè)“超級(jí)充電站”正逐漸在美國(guó)鋪開(kāi)，能夠?qū)崿F(xiàn)120-150千瓦/小時(shí)的充電速度，是目前最強(qiáng)大的充電方案。而且馬斯克已經(jīng)發(fā)推文表示，可能未來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)150千瓦/小時(shí)的穩(wěn)定充電。2018年，特斯拉將建成1.8萬(wàn)個(gè)充電樁，但受益者也僅限于特斯拉車主。

在歐洲，一些汽車巨頭(如寶馬、戴姆勒、大眾、保時(shí)捷和福特)已經(jīng)攜手合作，準(zhǔn)備在2020年前部署800V、350千瓦/每小時(shí)的充電樁。保時(shí)捷透露，屆時(shí)將有100個(gè)充電樁分布在歐洲和規(guī)劃地區(qū)的主要高速公路旁。

科技初創(chuàng)Chargepoint已經(jīng)在美國(guó)運(yùn)營(yíng)著超過(guò)3.3萬(wàn)個(gè)等級(jí)二的充電樁，1.6萬(wàn)個(gè)充電站，近期它還開(kāi)始與加油站的業(yè)主合作，為他們提供升級(jí)版的Express Plus充電站，這種充電站據(jù)稱能夠提供高達(dá)400千瓦/每小時(shí)的電動(dòng)汽車充電方案。

或許再過(guò)幾年，這些充電樁就可以提供800V/350-kW的能力了。(很好奇亞馬遜的石油運(yùn)輸無(wú)人機(jī)，會(huì)不會(huì)也復(fù)制這種模式實(shí)現(xiàn)充電的運(yùn)輸和過(guò)渡呢?)

除了充電樁技術(shù)的升級(jí)，電池方面的技術(shù)創(chuàng)新也在日益涌現(xiàn)。

目前研發(fā)電池技術(shù)的一些代表性科技初創(chuàng)和制造企業(yè)

電動(dòng)汽車生產(chǎn)商不是唯一在操心電池容量的參與者。一些技術(shù)公司也對(duì)此趨之若鶩，圖的就是把自己的系統(tǒng)賣給汽車公司，為電動(dòng)汽車提供更佳性能的選擇和更快的充電方案。

技術(shù)公司正在跟蹤“挖”出鋰電池的弱點(diǎn)(這類電池至今仍是電動(dòng)汽車發(fā)電的一大主流選擇)，但鋰電池的充電容量換和里程續(xù)航電力還要走很長(zhǎng)的距離。

以色列一家納米技術(shù)初創(chuàng)StoreDot今年3月最先展示了一種稱為“FlashBattery”的技術(shù)，能夠在5分鐘之內(nèi)充電成功，單次充電續(xù)航里程達(dá)300米(根據(jù)電動(dòng)汽車車型有所差異)。

作為一家以納米技術(shù)起家的公司，StoreDot專注于使用一種有機(jī)成分代替鋰離子電池中的常規(guī)化學(xué)成分。除了能提供超快充電，StoreDot的FlashBattery還擁有一些優(yōu)異的性能：

- 比傳統(tǒng)鋰離子電池更環(huán)保安全，生產(chǎn)過(guò)程更友好

- 在高溫條件下性能更穩(wěn)定，不容易自燃

- 與現(xiàn)有電動(dòng)汽車電池相比，價(jià)格更具競(jìng)爭(zhēng)力

該公司預(yù)計(jì)這種電池可在未來(lái)3年內(nèi)大規(guī)模上市。

與此同時(shí)，東芝、三星等科技巨頭也憑借自己的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)現(xiàn)有鋰離子電池中的缺陷：

東芝2008年首推其可充電電池SCiB，如今這種電池已經(jīng)逐級(jí)升級(jí)應(yīng)用到電動(dòng)汽車當(dāng)中，甚至電軌車、電梯、電站等工業(yè)級(jí)設(shè)備設(shè)施中。另外，東芝還推出了一種全新材料的電動(dòng)汽車電池，主要由鈦鈮氧化物構(gòu)成。它還研發(fā)了一種能夠利用SCiB電池來(lái)更高效存儲(chǔ)鋰離子的方案，不僅能產(chǎn)生更多電能，還能延長(zhǎng)電池壽命。可以在5000次充電使用后仍保持90%的充電容量。在第三等級(jí)充電方案下，這種電池充電6分鐘后即可提供近200米的續(xù)航里程電量。東芝聯(lián)合開(kāi)發(fā)中心的負(fù)責(zé)人稱其為“一次里程碑”，預(yù)計(jì)可以在2019年推出這種新一代的SCiB電池投入實(shí)際使用。

三星在2017年9月的法拉克福汽車零部件展上推出了一種“多功能電池包”(multifunctional battery pack)——型號(hào)為21700，可為電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航430米。用戶可根據(jù)需要改變電池組中的模塊數(shù)，如安裝了由20個(gè)模塊組成的電池組的電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程可達(dá)600-700公里，而安裝10-12個(gè)模塊的電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程僅會(huì)在300公里以內(nèi)。據(jù)了解，這種電池的成分有點(diǎn)類似特斯拉Model 3中使用的2170型號(hào)電池——馬斯克曾稱特斯拉2170是“全球能量密度最高，同時(shí)性價(jià)比最高的電池”。