智能汽车 · 2024年1月9日 0

未来新能源车的最佳补能方式:增程、换电、800V高压快充哪种更优?

汽车行业正在快速向新能源转型,尤其是2023年,新能源车的市场渗透率已达到25%。尽管新能源车在某些驾驶体验上超越了传统燃油车,但里程焦虑仍然是限制其发展的主要障碍。

尽管电池技术不断进步,一些车型已配备100kWh的电池包,续航可达五、六百公里,甚至150kWh的超大电池包也在开发中。然而,长途旅行时充电桩排队、充电速度慢等问题依然让许多新能源车主感到困扰,也使得一些潜在消费者望而却步。

目前,新能源车的主流补能方式主要有三种:以“蔚小理”为例,理想的增程式(插电混动)、蔚来的换电式,以及小鹏的800V高压快充。那么,哪种方式才是未来新能源车的最佳选择呢?

增程式电动车实际上是插电混动的一种,原理是在动力电池外添加一个发动机,但该发动机并不直接驱动车辆,而是用来发电。当电池电量充足时,车辆可以纯电行驶;当电量不足时,发动机启动为电池充电,这是一种纯串联的工作模式。

增程、换电、800V高压快充,谁才是未来新能源车最佳补能方式

零跑汽车董事长朱江明在C11增程版的上市发布会上形象地表示,“我们的理念就是在C11纯电产品上加了一个‘充电宝’。”

与DM-i、DHT等串并联混动技术相比,增程式电动车的机械结构更简单,成本也更低。在相同价格范围内,增程式车型可配备更大容量的电池,纯电续航通常达到200公里或更长。

从本质来看,DM-i、DHT等混动技术仍属于传统燃油车,其目的是利用燃油来辅助电机,从而优化驾驶体验。而增程式电动车则根本上是电动车,通过燃油发电来延长续航,解决了续航焦虑的问题。

根据实际使用情况,增程式电动车的制造成本较低,不依赖充电设施的特性符合当前的用车环境。中汽协数据显示,2022年国内插电式混动汽车销量达151.8万辆,同比增长1.5倍。乘联会预测,2023年混动市场规模将达到230万辆,显示出消费者更青睐于没有续航焦虑的插电混动车型。

展望未来,随着环保政策日益严格和油价持续上涨,包括增程式电动车在内的插电混动技术必将向纯电方案逐步过渡。

朱江明近期也表达了类似观点,他表示,“当到处都可以充电时,增程产品就不再需要了。”

不过,这一转变可能需要5到8年,甚至更长时间,势在必行。而在当前充电条件不足或需要频繁长途出行的情况下,增程式电动车仍是消费者的首选。

提到换电模式,不能不提蔚来。虽然换电模式不是蔚来的创举,但它无疑是第一个将这一技术发展成熟并推广的品牌。

增程、换电、800V高压快充,谁才是未来新能源车最佳补能方式

在新能源车时代,换电模式具有独特优势。它可以快速更换电池,延长行驶里程,缓解续航焦虑,提升用户体验。此外,蔚来还推出了车电分离模式,采用“裸车销售+租赁电池”的方式,让用户根据需求选择合适的套餐,有效降低使用成本,并提升车辆的二手保值率。

然而,换电模式也有局限性。由于各品牌电池规格和技术不一致,缺乏像加油站那样的通用解决方案,车企需要独立建设换电站,这将造成巨大的投入成本。

根据蔚来的规划,到2023年将新增1000座换电站,预计到年底累计建成超过2300座,成为其品牌的主要优势。

增程、换电、800V高压快充,谁才是未来新能源车最佳补能方式

除了蔚来,上汽飞凡品牌也在研发换电技术,得到中国石化、中国石油、上汽集团、宁德时代和上海国际汽车城集团的联合投资。但目前换电站的布局进展缓慢,2022年9月首座换电站刚刚投建,2023年计划建设300座,与蔚来的布局相比,尚无竞争优势。

作为动力电池行业的领军企业,宁德时代在两年前也开始布局换电模式,设计了可自由组合的巧克力换电块和EVOGO标准换电站,旨在建立跨品牌技术规格通用的换电模式。然而,目前尚无知名车企愿意参与,支持的车型也屈指可数。

根本原因在于,动力电池是新能源车的核心部件,各家电池的材料、排量和性能调校都不同。如果统一采用电池企业的标准,意味着核心技术将受制于他人,车企对此自然不愿尝试。

因此,目前真正进行换电模式的也只有蔚来一家,而持续的成本投入使其处于亏损状态,且蔚来车型的售价相对较高,未来要普及换电模式面临不小的门槛。

尽管换电模式可以快速补能,但一直以来也受到质疑,许多人认为换电类似早期可更换电池的手机,最终被快充所取代。

目前主流快充采用400V系统,在电流限制下最大充电功率不超过200kW。特斯拉最新的S4超充桩可实现480V直流快充,充电功率高达250kW。

增程、换电、800V高压快充,谁才是未来新能源车最佳补能方式

2019年,保时捷发布了Taycan车型,首次搭载800V高压快充平台。随后,小鹏、比亚迪、埃安、极氪等国内品牌也纷纷推出或计划推出800V高压快充平台。

以已量产的小鹏G9为例,官方称“最快充电5分钟,续航增加200公里”;“从10%充至80%仅需15分钟”。如果实现,这将为新能源车主提供接近加油的充电体验。

然而,当前想要体验800V高压快充并不容易。以小鹏为例,其支持800V快充的S4超充桩于2022年第三季度开始铺设,截至1月31日,仅在广州、深圳等少数城市建设了部分S4超充桩。小鹏计划在2023年完成全国重点城市和核心高速公路沿线的S4超快充网络覆盖,预计到2025年再建设2000座超快充站。

增程、换电、800V高压快充,谁才是未来新能源车最佳补能方式

除小鹏外,其他品牌的800V快充桩数量也十分有限。目前,无论是品牌自建还是国家电网运营的充电桩均不支持800V高压快充,普及仍需时日。

此外,在车辆端,包括电池、电控和空调等组件都需适配800V高压系统,特别是核心材料碳化硅的生产难度较大且良品率低,导致其价格短期内难以降低。因此,成本依然是限制800V高压系统普及的主要障碍,这也是目前量产支持800V高压系统的车型主要定位于高端市场的原因。

可以预见,未来800V高压快充将成为新能源车的主流补能方式,但当前仍需新能源车企和相关产业链进一步发展。同时,更高的充电功率要求更高的电力系统容量,这需要各方的共同努力,单靠一家车企难以实现。

从现在来看,至少还需要3到5年,甚至更长时间才能实现大规模普及,但新能源车企尽早布局和规划是非常必要的。