隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)駛?cè)?ldquo;快車道”，充電樁作為與之匹配的基礎(chǔ)設(shè)施而備受關(guān)注。特別是“超充”這一基于直流充電技術(shù)的高壓快速充電方式，其最大輸出功率可達(dá)600千瓦，最快能以“一秒一公里”的速度充電，可以極大滿足用戶快速補(bǔ)能的需求，因此已成為全球眾多車企和能源廠家研發(fā)和布局的焦點(diǎn)。
作為全國最早發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的城市之一，深圳也是全球超大型城市中首個(gè)實(shí)現(xiàn)公交車、出租車全面電動(dòng)化的城市。如今，走在深圳的街頭，新能源私家車、巴士、卡車絡(luò)繹不絕。預(yù)計(jì)到2025年底，深圳新能源汽車規(guī)模將超130萬輛。
2023年11月30日，深圳市“超充之城”建設(shè)動(dòng)員部署會(huì)議指出，要加快建設(shè)世界一流“超充之城”，加快構(gòu)建廣泛覆蓋、均衡合理、結(jié)構(gòu)完善的充電基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，為市民提供優(yōu)質(zhì)、高效、便捷的充電服務(wù)體驗(yàn)。“超充站”什么樣?新能源車的“超充時(shí)代”來臨了嗎?未來的“超充之城”要怎樣建設(shè)?從深圳的創(chuàng)新實(shí)踐中，這些疑問或可找到答案。
優(yōu)勢突出，超充樁技術(shù)領(lǐng)先
“10分鐘就充滿電了，要是以后高速路服務(wù)區(qū)都能用上這種充電樁，電車跨省、開長途就不會(huì)有‘里程焦慮’啦!”在位于深高速的長圳服務(wù)區(qū)，剛剛使用了超級快充充電樁的市民朱先生告訴記者，普通的快充樁充滿需要一個(gè)多小時(shí)，逢年過節(jié)上了高速，排隊(duì)充電還真是個(gè)憂心事。“以后有了超充，充電跟加油一樣方便，估計(jì)買電車的人就更多了”。
據(jù)了解，充電樁根據(jù)充電速度的不同，分為慢充、快充、超充。慢充主要是以交流形式充電，一輛家用車型充滿通常需要七八個(gè)小時(shí)，快充通常終端的充電功率小于或等于250千瓦。而對于超充，目前國內(nèi)尚沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)定義，一般指480千瓦以上的功率，可實(shí)現(xiàn)像加油一樣快的充電速度，即5分鐘增加續(xù)航200公里以上。
“續(xù)航低、充電慢一直都是困擾新能源汽車車主和車企的難題。”中國(深圳)綜合開發(fā)研究院數(shù)字戰(zhàn)略與經(jīng)濟(jì)研究所所長曹鐘雄說，“很多新能源車主不敢開車上高速、不敢跨省，補(bǔ)能焦慮需要通過技術(shù)進(jìn)步及基礎(chǔ)設(shè)施布局來化解。”據(jù)了解，大部分新能源汽車實(shí)際續(xù)航里程低于600公里，普遍低于燃油車的續(xù)航里程，較難滿足城際長里程行駛需求，也是制約新能源汽車替代燃油車的重要原因。
而記者在長圳服務(wù)區(qū)看到的，正是由南方電網(wǎng)深圳供電局和南網(wǎng)電動(dòng)聯(lián)合建設(shè)的深圳首個(gè)高速全液冷超充站。這里的超充樁采用華為的全液冷超充技術(shù)，有效解決了長時(shí)間高功率充電過程中的溫度升高問題，充電槍重量減輕30%，線徑減少50%，大大降低了用戶的操作難度，其最大輸出功率可達(dá)600千瓦，速度相比普通60千瓦的普通快充樁快了10倍，也就是品嘗一杯咖啡的時(shí)間，就能輕松滿電續(xù)航。
如今，深圳作為“創(chuàng)新之城”，充電設(shè)備產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢突出，率先建設(shè)“超充之城”底氣十足——據(jù)統(tǒng)計(jì)，位于深圳的華為數(shù)字能源、英飛源、奧特迅等11家充電樁整樁設(shè)備制造企業(yè)全國市場占有率合計(jì)超50%，英飛源、華為數(shù)字能源、優(yōu)優(yōu)綠能等8家充電模塊制造企業(yè)全國市場占有率合計(jì)超70%。
“我們投資運(yùn)營的充電站配備大功率直流充電樁，除了為深圳電動(dòng)公交車及電動(dòng)出租車提供充電服務(wù)外，產(chǎn)品還成功出口到了歐洲和日本市場。”深圳市永聯(lián)科技股份有限公司的工作人員告訴記者。
“我們自主研發(fā)的大功率液冷充電樁采用高功率密度集成技術(shù)、槍頭高效散熱技術(shù)，還聯(lián)合歐陽明高院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)了新一代電池安全監(jiān)測模塊，不但最高運(yùn)行電壓可達(dá)到1000伏，而且更安全、穩(wěn)定、靜音。”中建科工創(chuàng)新研究開發(fā)總院新能源研發(fā)總監(jiān)王夢楠表示，如今中建科工建成的深圳首批600千瓦液冷超級充電站之一——寶安星河榮御充美超級充電站，自運(yùn)營以來，憑借高效、可靠的充電體驗(yàn)，吸引不少新能源車主慕名而來，日充電量達(dá)到5000度，單槍平均充電量是周邊場站的2倍以上，且保持著零投訴的良好口碑。
在完善的產(chǎn)業(yè)鏈和新技術(shù)支持下，深圳對“超充”的布局和建設(shè)邁開大步前行。截至2023年12月31日，全市新增充電設(shè)施16萬個(gè)，累計(jì)建成超28萬個(gè)，建成超充站161座，車網(wǎng)互動(dòng)示范站70座。
預(yù)計(jì)到2024年3月底，深圳將在全市建設(shè)300個(gè)超充站，實(shí)現(xiàn)“超充/加油”數(shù)量比在國內(nèi)率先達(dá)到1∶1，初步建成世界一流“超充之城”。根據(jù)《深圳市新能源汽車充電設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃》，基于新能源汽車運(yùn)動(dòng)軌跡分布，深圳還將重點(diǎn)圍繞機(jī)場、高鐵樞紐、市政公園、核心商超、高速服務(wù)區(qū)等，推進(jìn)一批既有集中式快速充電站進(jìn)行超充化升級改造，打造供需匹配、適度超前、技術(shù)領(lǐng)先的超充網(wǎng)絡(luò)。
研發(fā)加速，超充效率穩(wěn)步提升
充電的速度一方面受到充電樁功率的制約，另一方面也受到車輛本身電池充電倍率(電池在規(guī)定時(shí)間充電至其額定容量所需要的電流值)的影響。因此，建設(shè)“超充之城”，也需要支持超充的新能源車型研發(fā)應(yīng)用提速。
記者了解到，現(xiàn)在市面上大部分先進(jìn)純電動(dòng)汽車搭載的電池均來自400伏電壓平臺(tái)，支持超充的新能源車型約40款。比亞迪、特斯拉、小鵬、理想、埃安、極氪等多家廠商均已發(fā)布800伏電壓平臺(tái)超充車型，眾車企、電池廠商正在努力布局這一未來技術(shù)方向。深圳已經(jīng)擁有新能源汽車“三電”核心技術(shù)鏈條閉環(huán)，覆蓋電芯模組、動(dòng)力電池、精密結(jié)構(gòu)件、電機(jī)電控等新能源汽車研發(fā)、制造各環(huán)節(jié);擁有2.4萬家新能源和數(shù)字能源企業(yè)，鋰離子儲(chǔ)能等技術(shù)處于全球前列。
“目前國內(nèi)市場上現(xiàn)存的公共充電設(shè)施均按照2015版充電國標(biāo)設(shè)計(jì)，電流超過300安的公共超充樁僅有2%。為了滿足用戶縮短電動(dòng)車充電時(shí)間、提升充電速率的需求，我們提升車端的電壓平臺(tái)，可大幅提升充電功率，極大豐富了用戶超充的場景、提升了超充的易得性。”比亞迪相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
“我們已投入大量科研力量開發(fā)兼具高能量密度和快充性能的電芯及電池模組。”欣旺達(dá)能源科技有限公司的工作人員告訴記者，其公司最新研發(fā)的閃充電池，可以在10分鐘內(nèi)將電池的荷電狀態(tài)從20%充至80%，讓充電像加油一樣快。
2023年，越來越多充電倍率在3C至4C(即充滿電的時(shí)間為20至15分鐘)的超充車型正在上市，例如小鵬G6搭載的800伏高壓平臺(tái)，僅需1分鐘即可為車輛增加5%的續(xù)航里程。廣汽埃安旗下昊鉑GT以其800伏高壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)15分鐘快充450公里續(xù)航。
當(dāng)下，超充技術(shù)日新月異，不少人難免存疑：普通新能源汽車能用超充樁充電嗎?
答案是肯定的，而且充電效率也會(huì)提升。“由于超充樁采用功率池化模式，充電樁終端可以根據(jù)車輛功率自動(dòng)調(diào)節(jié)單槍輸出功率。”南方電網(wǎng)深圳供電局新興產(chǎn)業(yè)部業(yè)務(wù)拓展部門負(fù)責(zé)人邱凱翔解釋說，超充槍給180千瓦的車輛充電時(shí)輸出功率就變?yōu)?80千瓦，匹配60千瓦的車輛則輸出功率為60千瓦，因此能按照車輛最大功率充電。
標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)，全面布局綠色未來
“建設(shè)‘超充之城’，實(shí)際上就是要打造新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施的重大體系。”中國(深圳)綜合開發(fā)研究院財(cái)稅貿(mào)易與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心主任韋福雷表示，“超充”建設(shè)不僅僅滿足“用”，而且能從產(chǎn)業(yè)鏈上下游帶動(dòng)新一輪技術(shù)迭代，從而為整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)帶來升級變革。
對此，深圳市政府也提出，要堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)、技術(shù)領(lǐng)先，加強(qiáng)光儲(chǔ)超充、車網(wǎng)互動(dòng)、無線充電等技術(shù)創(chuàng)新和場景示范應(yīng)用，完善超充設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系，搶抓新能源汽車、新型儲(chǔ)能等產(chǎn)業(yè)新賽道新風(fēng)口，提升深圳新能源產(chǎn)業(yè)影響力和輻射力。
在福田區(qū)委大院，記者看到全國首個(gè)光儲(chǔ)超充和車網(wǎng)互動(dòng)一體化停車場，智慧光伏建設(shè)約2500平方米，裝機(jī)容量為500千瓦，年發(fā)電量約52萬度，配置先進(jìn)儲(chǔ)能2兆瓦，1座“一秒一公里”超級快充站，3個(gè)車網(wǎng)互動(dòng)終端，成為國內(nèi)要素最齊全、技術(shù)最先進(jìn)的超充示范站。如今，這里平均每天發(fā)電2800度，儲(chǔ)能2400度，每個(gè)充電樁每天能為7輛車充電，面向辦事群眾開放，不僅讓老百姓看到“雙碳”工作帶來實(shí)實(shí)在在的惠民好處，更起到了向全社會(huì)宣傳“雙碳”意義的作用。
由深圳巴士新能源有限公司與深圳英飛源技術(shù)有限公司聯(lián)合建設(shè)的福田深康光儲(chǔ)超充和車網(wǎng)互動(dòng)一體化站，將光伏站、儲(chǔ)能站、電動(dòng)汽車充放電站融為一體，實(shí)現(xiàn)了“多站合一”。該項(xiàng)目搭載的能源管理系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)天氣、電價(jià)、新能源車電池狀態(tài)等信息來實(shí)現(xiàn)站內(nèi)光伏、儲(chǔ)能、汽車充電放電統(tǒng)一管理和智能調(diào)度，形成局域微電網(wǎng)、虛擬電廠。除了充分利用儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，該充電站還利用峰谷價(jià)差實(shí)現(xiàn)增值收益，同時(shí)接入光伏綠電，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)光伏、儲(chǔ)能、汽車充電、放電統(tǒng)一管理和智能調(diào)度。
記者了解到，目前，深圳正在打造國內(nèi)首個(gè)“電力充儲(chǔ)放一張網(wǎng)”?；诰?xì)化建模的統(tǒng)一時(shí)空信息平臺(tái)，全量接入各類分布式電力資源，融合海量多源數(shù)據(jù)。截至2023年12月20日，已接入充電站9144個(gè)，充電設(shè)施24.5萬個(gè)。通過“i深圳”客戶端，匯聚45家充電運(yùn)營商，為市民提供統(tǒng)一入口、多碼合一、掃碼充電、智能推薦、一鍵導(dǎo)航、歐標(biāo)充電等綜合性一站式服務(wù)。
而推動(dòng)“超充之城”的建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)也不可或缺。目前，深圳已率先推動(dòng)創(chuàng)立一批超充標(biāo)準(zhǔn)，完成《電動(dòng)汽車超級充電設(shè)備分級評價(jià)規(guī)范》《電動(dòng)汽車集中式公共充電站設(shè)計(jì)規(guī)范》等6項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，進(jìn)一步提高深圳超充設(shè)備的質(zhì)量安全和超充場站的運(yùn)營水平。同時(shí)，深圳還印發(fā)《深圳市新能源汽車充電設(shè)施公共品牌標(biāo)識(shí)統(tǒng)一形象》，推進(jìn)超充網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)化改造，樹立國內(nèi)首個(gè)城市級充電形象標(biāo)桿，打造“超充之城”城市名片。
“我們希望，通過‘超充之城’的建設(shè)，釋放強(qiáng)大的新能源產(chǎn)業(yè)市場需求，牽引帶動(dòng)新能源技術(shù)迭代升級和新能源汽車、新型儲(chǔ)能等新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)推進(jìn)交通運(yùn)輸綠色低碳轉(zhuǎn)型，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。”深圳市發(fā)改委相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
《光明日報(bào)》(2024年01月08日 05版 記者 黨文婷 嚴(yán)圣禾
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