2023年,几乎所有新势力都在忙着两件事,其中一件事就是拼命吆喝800V平台,仿佛现在没有800V技术的电动车都是落后产品;另一件事就是加快自家超充桩的建设,铺开超充网络,让这些搭载800V平台的车有用武之地。
但目前全球新能源汽车销量最高的,在2023年卖出去302万辆电动车的比亚迪对于800V平台的相关技术,对于超充桩的建设一直不言不宣,有一种置身度外的感觉。就当所有人都觉得比亚迪要当甩手掌柜——只管卖车,不管车主补能方便——的时候,网络上流传出下面这一张图。
那是一张贴在2016年12月生产的比亚迪秦EV上的车身铭牌,上面写着这辆车的工作电压为633.6V。
如果按照现在大多数人对于800V平台的概念,也即电压在500-950V之间的都可以称之为800V平台,那毫无疑问这台2016年生产的秦EV就是基于800V平台打造的,而且电压比很多玩命宣传自己是800V平台的车都要高,例如小鹏G6的电池电压就只有551V。
“800V平台,其实我们2015年就已经实现了,只是一直没说而已。”在媒体沟通会上,比亚迪汽车工程院副院长凌和平说道,“这没什么特别的,就是一种制程,就像我们家里的电压,国内是220V,日本是100V,欧美也有自己的家用电压的标准一样。”
原来,从未宣传过超高压技术,也从未宣传过超充技术的比亚迪,比行业内其他人更早思考纯电动车充电的问题,并针对电动车的发展历程,给出了一套又一套的切实可行,且成本低廉的解决办法。
01,先于行业思考电动车充电问题
众所周知,比亚迪是国内最早扎根电动汽车的中国品牌,早在2010年就已经在深圳以出租车的形式投入运营纯电动汽车e6——到2011年底就已经投入有足足800台。那个时候,电动车行业最棘手的问题就是没地方充电。
没地方充电,有车也没得用!所以作为行业的领军人物,比亚迪迫不得已只能自己研究电动车充电的解决方案,并在2008年就给出了基于家用220V打造的2kW交流慢充,迈出了行业内从无到有的一步。
当然,这充电速度肯定非常慢,一小时才2度电,10小时才20度电。如果用这个方案来充电,那当时搭载63.36kWh动力电池的比亚迪e6得要30多个小时才能充满电,必然严重影响运营车辆的出勤。
所以就在比亚迪e6推向市场的2010年,比亚迪也向市场推出了行业内首个50kW的直流快充桩,大大缩短了电动车的充电时间,让纯电动车用于运营市场成为一种可能。
不过,这种直流快充对于电网,对于场地的要求颇高,很难快速铺开。为了让超充桩遍地开花,让饭店、酒店也能轻易装上大功率快充,比亚迪还研发了40kW的三相大功率交流充电桩,并在2013年推向市场。
“电动车最理想的充电方式就是在家里充电。”被问及电动车怎样充电最合适的时候,凌和平如是说道。所以在推广快充桩的同时,比亚迪也并没有放弃家用充电桩的研发,在2011年推出了10kW的家用直流充电桩,2年后推出了普及性更强的3.3kW壁挂式交流充电桩。
02,怎么让早就实现的800V技术变得有用武之地
2015年,为了进一步突破电动车的动力、续航和充电等技术上限,比亚迪突破了电动车高压化的相关技术,将现在很多电动车厂言之必谈的800V高电压平台量产上车。在发现那张铭牌之前,行业内公认的首款搭载800V平台的电动车是保时捷Taycan,那是2018年才亮相的电动车。
换句话说,比亚迪再一次领先行业3-4年的时间。
800V平台有什么优势?除了提升了充电速度以外,就是对车辆的性能有大幅提升。
我相信现在也有很多人记得当年比亚迪推出的“542”战略——5代表百公里加速5秒以内,4代表全时电四驱,2代表百公里油耗2升以内。当时,比亚迪唐DM是首款“542”战略车型,“零百加速”仅为4.9秒,将家用车的动力提升到性能车的级别。
这背后的功臣,就是比亚迪自研的800V高电压平台。该技术可实现0-100km/h的加速快至4秒级,纯电续航里程可达450km、快充功率提升至60kW。这水平其实就是现在很多主流电动家用车的高性能水平。
可是,虽然车端的电压上来了,但充电桩的电压没跟上节奏!当时国内95%以上的充电桩电压都在500V以下,与比亚迪的800V高压平台并不兼容——充电就像水流一样,只能高往低走,不能逆着走。
为了解决这个问题,比亚迪只能从车端入手提高充电电压,所以在2015年就推出了全球首个升压充电技术。
比亚迪的第一代升压技术就是简单地通过电路来升压:外面的输入电压先给电路中的电感充电,然后等电感饱和之后再接通车端的充电回路,让电感给电池包充电。这技术的问题就在于,如果你想加快充电的效率,就需要增加电感,那必然也就增加成本。
所以在2020年,比亚迪开发出第二代的升压技术——电驱升压充电。这个技术的原理其实和之前的大差不差,只是更加取巧而已:许多电动车身上的电动机本身就是一个超大的电感,而且在充电的时候,车辆不能动,电驱闲着也就闲着,所以不如用它来当作电感实现升压。
到现在2022年,比亚迪的升压技术也来到第三代,基本原理还是没有变化,只是增加了油冷的技术,让整套升压系统变得更加高效罢了。
也正通过这一系列的升压技术,比亚迪能将外面的几乎所有第三方充电桩都变成它们自己的超充桩,提高用户的充电效率。
03,电压不可无休止扩张,大电流会是下一个风向
地球人都说800V平台好,是因为P=UI这条公式,也即当你的功率不变的情况下,增加电压,你就能降低电流。如此一来,既可以减少线束的发热量,同时线束也没必要那么粗了,可以减少点重量。
但是电压也不能无休止的增加,升级更高的电压就需要更高级的升压技术,更高级的功率器件,对车辆、对电网都是一种挑战,成本一下子就上来了。所以,当P=UI中的“U”不能再继续升级下去,那接下来就只能升级“I”了。
事实上,现在的超快充领域向来就有大电流和高电压两种方案,国内的大多数自主品牌采用的是高电压方案,但是像特斯拉这一纯电车龙头企业,则采用的是大电流的方案。所以大家也看到,特斯拉的车,除了在自家的充电站,在其他第三方的充电站基本上都没啥速度优势。
比亚迪在腾势身上也率先用上了“大电流”的充电方案,不过他的所谓“大电流”和特斯拉的有点不太一样,是通过两根充电枪来实现两倍的电流增益,官方称之为“双枪超充技术”。
以腾势N7为例,双枪超充最大功率可达230kW,公共快充桩上实现15分钟充电350公里。
比亚迪的这套升流技术最大的优势就在于任何一个充电站都能用,不需要像特斯拉那样专门自建充电站,普及性会更高,但缺点是需要两杆充电枪,所以遇到人多需要排队的充电站,你可能用不上这个“双枪超充技术”了。
其实,比亚迪的这套技术出来的时候,很多人都在骂,觉得比亚迪那是在占有资源,要霸占两杆枪充电。
确实,如果在生意比较火爆的充电站,那确实有点占用资源了。但事实上,国内大多数的充电站就如下图所示,白天基本上都是空着的,忙的都是半夜等电价比较便宜的时候,那个时候基本上都是网约车和出租车在充电,私家车没有几辆。
我相信正常车主不会半夜去跟人家网约车司机抢这些充电枪吧,白天这些没人用的资源不占白不占吧。
电流上来之后,电路就会有一个大麻烦,就是发热量会剧增——Q=I²Rt(其中Q为热量;I为电流;R为电阻;t为时间)。热量一上来,自燃的风险就会更大,所以这是必须要解决的问题。也正如你所见,特斯拉充电桩最大的亮点就是液冷散热技术。
比亚迪的“双枪超充技术”不会让桩端的电流剧增,所以没必要像特斯拉那样给充电桩也开发一套液冷技术,它需要解决的是车端电池包的发热问题。为此,它也研发出全球首创复合直冷技术,通过电池上下两面均铺直冷板的设计,以及2套冷媒独立控制系统,进行了补偿式流道设计,电池冷却面积提升100%,换热能力提升85%以上。
当然,热量有时候也不全然是个坏东西,例如在北方的冬天,零下二三十摄氏度的环境下,电池常常会因为太低温而没办法充电。
为此,比亚迪也研发了一套全场景智能脉冲自加热技术,在行业内首次实现极低温下冷车快充——以腾势N7为例,在-30℃极寒条件下,这一技术相较传统的方案,加热速率可提升230%,电池充满的时间可降低30%。
的确,和现在很多新势力所宣传的自建充电站相比,比亚迪依赖第三方充电站的快充技术或许并不显得那么尊贵,或许也未必能达到它们同等的充电速度。但是,比亚迪作为全国最大的新能源汽车销售公司,必须着眼全国,为更多用户解决问题。
只有通过持续的技术创新,构建更符合当下国情的充电技术体系,比亚迪才能将电动车从一二线城市慢慢推广到三四线,甚至是五六线的城市,让汽车市场的新能源时代更快到来。(文|大雄)