焦點報道:充電樁共享：電動車補能焦慮可以緩緩了

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。電動汽車的充電焦慮不再是制約電動汽車發(fā)展的主要問題。??????????????

文丨智駕網(wǎng) 黃華丹

特斯拉對電車市場的顛覆性影響，正在進一步擴展到充電領(lǐng)域。

據(jù)外媒報道，日前，美國華盛頓州一名官員表示，如果電動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目，就必須包含特斯拉的充電插頭。

(資料圖)

此前，德克薩斯州已明確強制要求推行特斯拉的 NACS 充電接口。

與之相對應(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)。現(xiàn)代與 Stellantis 則表示正在考慮，甚至奔馳，也在評估特斯拉 NACS 的技術(shù)實施，或?qū)⒉捎锰厮估潆姌藴省?/p>

除了車企，北美和歐洲最大電動車充電網(wǎng)絡(luò)運營商 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。是否會進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)一電池標準的困難，要解決其密度問題相比充電方案，難度更大。因而，超級快充也成為行業(yè)普遍認為解決電動車補能焦慮的終極方案。

01.

特斯拉統(tǒng)一北美？

特斯拉開放其充電網(wǎng)絡(luò)，對于特斯拉自身而言，不僅可以分攤成本，還能增加盈利。據(jù)摩根士丹利測算，假設(shè)未來電動車普及率達到 30%，特斯拉充電站市場份額達到 80%，以 70% 充電站業(yè)務(wù)利潤率計算，到 2030 年，特斯拉的充電業(yè)務(wù)估值將超過 1000 億美元。

而對整個市場來說，一方面是為電動車主提供了更多充電的選擇，同時，特斯拉 NACS 充電標準相較于北美的另一套標準 CCS 本身也有著鮮明的優(yōu)勢。

目前，全球共有五種標準的充電接口，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準的。

在電動車的各項技術(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，特斯拉便公布了自有的充電標準，當時的名字是 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車充電插頭設(shè)計，同時將該標準名改為 NACS，North American Charging Standard，即北美充電標準。顯然，特斯拉的野心是要將自己的充電標準作為北美的統(tǒng)一標準。

相較于目前北美官方統(tǒng)一的 CCS1 標準接口，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，兼具交流與直流充電，尺寸僅 CCS 的一半，效率卻可達 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 個超級充電站和超過 4.5 萬個充電樁。對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)費用，而原本這筆費用可能高達 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)量達到標準嗎？

根據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(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。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)施累計數(shù)量為 635.6 萬臺，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營企業(yè)則在車企自建樁的數(shù)十倍量級。

根據(jù)中國能源網(wǎng)統(tǒng)計顯示，截至 2022 年 12 月，特來電、星星充電和云快充運營的充電樁數(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，即便是第三方運營商，任意一家的數(shù)量也不足以支撐起整個新能源市場。車企的自建樁更是無法承擔起這個重任。車企自建樁的意義更多的是為自家車主提供不同的體驗。

也因此，充電樁開放共享才是更可能達到充電設(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開放充電站。首批試點開放的充電站中，包含 10 座超級充電站，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 635.6 萬臺，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。

中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，截至 2023 年 1 月，全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計數(shù)量為 541.1 萬臺，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。

但同樣是中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，當前 541.1 萬臺充電樁中，僅有 183.9 萬臺為公共充電樁，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)域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》要求新增公共充電樁與新能源汽車推廣數(shù)量比例爭取達到 1:1。

可見目前實際公共充電樁數(shù)量還遠未達到理想的比例。

而在全球市場上，按照此前拜登政府的規(guī)劃，希望到 2030 年時在美國道路上建設(shè)至少 50 萬個電動汽車充電站。

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.

超級快充發(fā)展如何？

而在提高充電效率上，超級快充也是業(yè)內(nèi)公認的解決方案。

從充電原理來看，電池充電電量 = 充電功率 × 時間，因此充電功率越大，充電時間也就越短。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電池熱管理要求較高，需要對電芯的材料體系和結(jié)構(gòu)進行升級，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。

相對來說，高壓路線對電池熱管理的壓力稍小，因此也是目前大部分企業(yè)采用的路線。但同時，高壓路線也會對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。電壓升高后，對硬件耐壓等級及開關(guān)損耗要求都會提升，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 由于未實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，在成本上還不占優(yōu)勢，因而也對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%，一時將碳化硅市場打入了冷宮。

高壓路線最早的代表是保時捷 Taycan，可實現(xiàn) 22.5 分鐘充電 80%，相當于 300 公里的續(xù)航能力。目前已推出 800V 高壓平臺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 年實現(xiàn)普遍充電功率達到 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，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 超充樁可實現(xiàn)充電 5 分鐘，續(xù)航 120km。

今年 3 月，特斯拉首個 V4 超級充電站在荷蘭投入使用，并內(nèi)置 CCS 接口，也向其他品牌電動車輛開放。V4 最大充電功率 350kW，可實現(xiàn) 5 分鐘補能 168km。

日前在理想科技日上，理想發(fā)布 5C 電池 800V 平臺，據(jù)稱可做到峰值功率超過 500kW，9 分半即可實現(xiàn)續(xù)航 400 公里，充電 22 分鐘可實現(xiàn)續(xù)航 600 公里。而小鵬剛發(fā)布的 G6 也可實現(xiàn)充電 10 分鐘，續(xù)航 300km。（詳見《5C 電池 800V 高壓快充會終結(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荷，當大量超充樁同時運行時，可能會影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定。

因此，布局超充樁，一方面需要對配電網(wǎng)絡(luò)進行改進，同時，光儲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)場儲能，并為電動汽車充電的方案。

寫在最后：

電動車的補能焦慮能解嗎？理想狀態(tài)來說，解決了速度和密度問題，自然是可以實現(xiàn)的。但現(xiàn)實情況下，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較低，布局充電樁的效益不高。而充電樁數(shù)量少，同時又導(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。