800V火了,但你更应知道充电桩的“功率达成率”

相比起蔚来、理想的二代车型,小鹏G9的声量明显有些弱势。是这款车型的产品力不足吗?其实,G9的技术含量还是挺高的,光一个800V平台就可以聊很多。

别的不说,就说800V平台最能够被感知的优势:充电更快,功率更高。

或者更准确的说,是充电桩标称功率达成率更高

相信关注电动车的你一定会有疑问,同样一根桩,为什么别人的充电功率更高,而我的更慢?

当然,很大原因在于车辆本身。但充电链路,从充电桩到车辆接口,再到电池,每个环节都会影响充电速度。

作为链路源头的充电桩,其影响可不只是那些充电APP上显示的功率那么“表面”。

充电桩的铭牌上一般会标识三个属性,电压、电流和功率。

要看充的快不快,只看功率可不够!另外两个属性也很重要。

以下图为例,这个充电桩的输出能力,电压最大500V,电流最大250A,最大功率120kW。

诸上限值就像车辆保养条件一样,以先到者为准。

(注:第一根充电桩)

如果车辆需求800V(大于500V),那么这个桩就无法直接给车辆充电(需要通过DCDC等手段升压)。

如果车辆需求400V(小于500V),满足充电条件,但最大功率只能去到400V*250A=100kW,无法达到这个充电桩标称的120kW。

对于这个桩,需求电压需上升到480V时,电流能够达到峰值。总结就是,只有480V-500V这一狭窄区间范围内,充电桩的功率才能够达到120kW。

这就带来一个问题。这个充电桩的功率达成率很难提高。

众所周知,电池的电压会随着当前荷电量的提高而提高,就和大坝的水一样,是不是积得越多,水压越大?(第一次听的话,大家在心里默念几遍,方便后面理解)

假设一款车型搭载了额定450V的电池组,以三元锂电芯单体3.75V额定,3.2V-4.2V充放电截至电压计算。在电量显示0%的时候(电荷量很低),电压大约在384V,充电会慢;而满电时(电荷量很高),电压就达到了510V,需求的充电电压就更高了。

510V,这已经超过了额定500V充电桩的能力范围,它是没法让这辆车充满电的。或许充到90%左右就会自动停止。

此外,当充电需求电压达到480V以上时,此时的车辆的SOC差不多已经有70-80%,这种情况下轮到电池高荷电状态限制了充电电流120kW照样跑不到。

除非车子的额定电压更高一些,与480V对应的SOC还比较低,那才有可能用足这个充电桩的120kW功率。

可以说,能跑满这个桩功率的车子没法在这个桩上充满电,能在这根桩上充满电的车也跑不到满功率。

听起来有点绕,但这就是物理or化学规律。

(注:第二根充电桩)

再来看第二根充电桩:

这个桩的电压更高达到了750V,电流也不算小(达242A),功率却比前一个小了不少(仅80kW)。

但对于额定电压300-350V的车型来说,充电速度却不会比前一个120kW的桩慢多少。

在330V电压前,120kW桩(第一根桩)理论上仅比这个80kW桩快3.2%;

在330V电压之后,虽然120kW桩(第一根桩)随着电压提高,功率也会提高,但对于额定电压350V以下的车型来说,大于80kW的功率持续时间不长,很快就会进入高SOC的限流区域。

此外,还会有一种常见充电桩,电压750V,电流200A,功率120kW。120kW功率需要在600V以上才能达到。

这种充电桩看上去功率同为120kW。但对于额定电压400V左右的车型来说,因为电流小,它的充电速度在电池主动限流前会比500V 250A的桩(第一根桩)慢不少。峰值功率只能发挥出80kW左右。

但遇上额定电压600V或者更高的车型,就能够充分利用这个桩的120kW功率。

以上几个例子,能够充分说明,充电桩不能只看功率。电压、电流、功率就像木桶的三块木板,只有综合起来,才能判断你的车在这根桩上充得快不快。

可惜的是,目前充电APP上基本只标识充电桩功率,却没有标识电压和电流。有些桩的功率看上去高,但实际上对于你的车型来说需求并不匹配,实际充电体验不佳。

早些年的充电桩最大输出电压一般都只有500V,近些年新建的充电桩一般都规划到了750V-1000V级别。根据建设地的电网情况,功率高低不一。但输出电流一般都在250A及以下。

这主要是由于充电桩的推荐性国标GB/T 18487.1-2015已经执行多年,有些落后导致。

(注:国标具体内容)

(注:遵循国标的充电桩)

这些桩的电流和功率受限于建设地的电网,高低都有。电流小的50A,大的250A,输出功率也多种多样,40、60、120、180kW等等。

高电压平台的车型在这些桩上就显示出了优势。

实际输出功率可以达到120kW或者180kW,受最大电流250A的制约,400V平台车型在这些桩上,最多也就达到100kW出头;而800V平台车型则更容易“跑满”充电桩的功率,达成率更高。

也有一些大电流的500V充电桩,高电压平台的车型显示不出优势。

但这种电流大、电压小的桩数量相对较少,多是车企自行布置,社会层面的充电桩一定会朝大电流、高电压同步发展,以适应更先进的电动车,下图就是一个例子。

谈起800V平台优势,说能效高、发热少、性能持久,在当下样本案例如此少的情况下,很难对比做出判断,唯独充电能够非常直观的展现800V平台的价值。

同一根桩上,800V平台的充电功率肯定会比400V平台更高。

当然,800V平台在当前充电基础设施环境中也有缺陷,比如500V的充电桩无法直接充电,注意是无法直接给800V平台车型充电。

但这个缺陷不会对用户造成太多影响,主要体现在车辆成本层面。车企需要额外给车辆配备DCDC升压装置,或者复用驱动功率原件,来实现在500V桩上充电。

当然,这个就是另一篇文章了。