电动汽车充电大战：一篇文章看懂科技巨头和汽车制造商的“极限挑战”

2017-10-18 14:58:45 Evelyn Zhang　点击量：评论 (0)

通过将更有推动力的新材料成分添加到电池中，创新者们正努力冲刺5分钟充电的临界线。目前，特斯拉、大众、雪佛兰，以及其他一些汽车厂商纷纷推出价格在3 5万美元甚至更低的电动汽车。但一个关键的问题还是存在—

目前大部分的电动汽车都能标配等级一和等级二的充电，但提供等级三或者400V/50 kW的充电则还在少数。如果控制不好，快充产生的热量在传导过程中很可能会损坏电动汽车引擎。支持快充的方案很难做到，一些低价的电动汽车甚至都没有快充反馈系统。

快充方面也有了一些进展。例如，最新的雪佛兰Bolt电动车就能够支持高达55千瓦的充电电压(在理想温度下)，一份来自Innovative Vehicle Institute的报告显示。

高伏充电崭露头角

为了准备好迎接电动汽车时代，越来越多千瓦/每小时的充电方案正在浮出水面。

特斯拉的1000个“超级充电站”正逐渐在美国铺开，能够实现120-150千瓦/小时的充电速度，是目前最强大的充电方案。而且马斯克已经发推文表示，可能未来能够实现150千瓦/小时的稳定充电。2018年，特斯拉将建成1.8万个充电桩，但受益者也仅限于特斯拉车主。

在欧洲，一些汽车巨头(如宝马、戴姆勒、大众、保时捷和福特)已经携手合作，准备在2020年前部署800V、350千瓦/每小时的充电桩。保时捷透露，届时将有100个充电桩分布在欧洲和规划地区的主要高速公路旁。

科技初创Chargepoint已经在美国运营着超过3.3万个等级二的充电桩，1.6万个充电站，近期它还开始与加油站的业主合作，为他们提供升级版的Express Plus充电站，这种充电站据称能够提供高达400千瓦/每小时的电动汽车充电方案。

或许再过几年，这些充电桩就可以提供800V/350-kW的能力了。(很好奇亚马逊的石油运输无人机，会不会也复制这种模式实现充电的运输和过渡呢?)

除了充电桩技术的升级，电池方面的技术创新也在日益涌现。

目前研发电池技术的一些代表性科技初创和制造企业

电动汽车生产商不是唯一在操心电池容量的参与者。一些技术公司也对此趋之若鹜，图的就是把自己的系统卖给汽车公司，为电动汽车提供更佳性能的选择和更快的充电方案。

技术公司正在跟踪“挖”出锂电池的弱点(这类电池至今仍是电动汽车发电的一大主流选择)，但锂电池的充电容量换和里程续航电力还要走很长的距离。

以色列一家纳米技术初创StoreDot今年3月最先展示了一种称为“FlashBattery”的技术，能够在5分钟之内充电成功，单次充电续航里程达300米(根据电动汽车车型有所差异)。

作为一家以纳米技术起家的公司，StoreDot专注于使用一种有机成分代替锂离子电池中的常规化学成分。除了能提供超快充电，StoreDot的FlashBattery还拥有一些优异的性能：

- 比传统锂离子电池更环保安全，生产过程更友好

- 在高温条件下性能更稳定，不容易自燃

- 与现有电动汽车电池相比，价格更具竞争力

该公司预计这种电池可在未来3年内大规模上市。

与此同时，东芝、三星等科技巨头也凭借自己的优势，弥补现有锂离子电池中的缺陷：

东芝2008年首推其可充电电池SCiB，如今这种电池已经逐级升级应用到电动汽车当中，甚至电轨车、电梯、电站等工业级设备设施中。另外，东芝还推出了一种全新材料的电动汽车电池，主要由钛铌氧化物构成。它还研发了一种能够利用SCiB电池来更高效存储锂离子的方案，不仅能产生更多电能，还能延长电池寿命。可以在5000次充电使用后仍保持90%的充电容量。在第三等级充电方案下，这种电池充电6分钟后即可提供近200米的续航里程电量。东芝联合开发中心的负责人称其为“一次里程碑”，预计可以在2019年推出这种新一代的SCiB电池投入实际使用。

三星在2017年9月的法拉克福汽车零部件展上推出了一种“多功能电池包”(multifunctional battery pack)——型号为21700，可为电动汽车续航430米。用户可根据需要改变电池组中的模块数，如安装了由20个模块组成的电池组的电动车续航里程可达600-700公里，而安装10-12个模块的电动车续航里程仅会在300公里以内。据了解，这种电池的成分有点类似特斯拉Model 3中使用的2170型号电池——马斯克曾称特斯拉2170是“全球能量密度最高，同时性价比最高的电池”。