为什么要做小直流充电

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前面我们有好几篇文章介绍过800V高压充电的内容,今天我们要讲一下另一种充电模式——小直流充电。关于充电,目前国内主要有两种充电桩,直流桩与交流桩,一般家用的是交流桩,它的功率较小,大概只有7kW;直流桩功率较大,一般在60kW以上,公共快充桩一般都是这种。功率在两者之间的充电桩有也有交流和直流两种,交流的桩叫做大功率交流桩(交流快充桩),典型代表是比亚迪;直流的叫小直流充电桩,在公用领域早有布局,而在家用领域目前国内只有蔚来在做。

国内首推者:蔚来

蔚来在2019年底便推出了小直流充电桩,功率为20kW。对于100kWh的电池包来说,将电量从20%充至90%,7kW的交流桩大概需要10h,而小直流快充可在3.5小时完成,目前蔚来这款小直流充电桩售价为9800元。

尺寸

395x760x205mm

输入电压

三相交流380V

输出电压范围

100~500V DC

额定功率

20kW

最大输出电流

57A DC

枪线长度

6m

防护等级

≥IP65

工作环境温度

-40~+55℃

蔚来20kW直流充电桩参数(数据来源:蔚来官网)小直流充电有哪些优势?

比起功率在60kW以上的快充桩,小直流快充桩充电速度并不算快,那它有哪些优势呢?

首先,我们看到这样一个趋势,动力电池包的能量越做越大,例如蔚来ET7的电池包高达150kWh,智己L7的电池包达115kW,这时候如果使用7kW的家用桩就动辄需要十几个小时才能充满,显得有些力不从心,那么解决办法就是提高家充桩的功率。

如何提高家充桩的功率呢?对于交流充电来说,桩端问题不大,但是由于电池不能直接使用交流电补能,需要有一个中间转换器将交流电转换为直流电,这个转换器放在车上,叫做车载充电器(OBC);对于直流充电来说,相当于将转换器从车上取下,放到充电桩上。所以如果要提高充电桩的功率,重点是要重新研发设计这个转换器。

我们又知道,车辆在运动的环境下工作,因此各种元器件要面对震动、冲击等的考验,交流充电的情况下,由于转换器放在车上,所以对其要求更高(即我们所说的车规级),相应地成本也更高,而将转换器安装在充电桩内,其工作环境就相对温和,要求变低,进而可以节省一部分成本。

车辆的直流充电接口与交流充电接口

在公共充电领域,小直流充电也有一些优势。在外充电时,比如在商场这种地方,直流快充桩大概一个小时左右就可以将电充满,但是大部分人在商场并不会只待一个小时,车主不能及时取车,因此经常会遇见满电车辆白白占桩的情况,这就造成了电网资源的巨大浪费。而一个直流快充桩对应的电网资源可以分配给3-8个小直流充电桩,充电桩变多,充电时间稍微变长,逛完商场,车子也差不多充满电,电网资源可以得到更好的利用。

长远来看,这也是一种优化车辆设计的途径。由于目前交流充电与直流充电并存,所以车上也配有两个充电接口,分别在充电时接入交流电和直流电供慢充和快充使用,交流充电再配备7kW的OBC,显然这种设计不够简洁。而当小直流充电取代交流慢充之后,交流充电接口以及OBC自然也就可以去掉了。据悉,蔚来ET7就将取消交流充电口。

由于 OBC比较容易出现故障,OBC下车后,整车可靠性也能得到提升。再有就是,单台充电桩可以给多辆车充电,而如果使用交流充电的话,则每辆车都需要配备一个OBC,由此看来,OBC下车可进一步降低成本。

总体来说,OBC下车,直流充电取代交流充电是一种趋势,后续具体发展如何,我们拭目以待。

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