解决续航焦虑，电动汽车大功率充电HPC如何突破

电子发烧友网报道（文/李宁远）电动汽车正如火如荼地变革着交通出行，规模持续增长的电动汽车市场不断有新的车型推出。相关技术也在不断革新，新的电气架构，新的电池，新的充电技术等等。
 
就像许多手机用户会有电量焦虑症一样，在电动汽车越来越普及的今天，电动汽车带来的电量焦虑也一直困扰着很多车主。如何让电动汽车续航更持久，如何减少充电时间，是产业链上相关厂商一直都在努力攻克的难题。
 
电池与充电，解决电量焦虑
 
电动汽车续航里程是一个综合性问题，最直接的决定因素是大家熟知的电池容量。电池容量就像普通燃油车的油箱存油量一样，直接决定了车辆总的续航里程范围。车身重量也很大程度上影响了车辆的续航里程，载重越大续航里程越少，所以现在电动汽车都在尽可能减少车身各组件的重量。气温等外界环境也在一定程度上影响了续航。
 
所以说想要延长电动汽车的续航里程，可以从很多方面进行切入。增加电池尺寸从而增加电池容量可以很明显的增强电动汽车的续航能力。但单纯地增加电池容量并不是万能的解决办法，这需要以不增加充电时间为前提，否则增加电池容量难有足够的现实意义。
 
充电技术，从电池组的另一个角度解决电量焦虑问题。就像手机领域不断发展的快充技术，大幅缩短了手机充电时间，电动汽车如果能将充电时间减少，也相当于一定程度上减少了车主的电量焦虑。
 
目前，大多数电动汽车配备的充电方案均为交流电AC和3.3 kW单相电源或高达22 kW三相AC。一些高端汽车可以提供高达150 kW的DC充电功率，并在没有可用的直流充电站的情况下使用慢速AC充电作为后备选项。慢充这里就不提及了，直流快充是解决电动汽车续航焦虑的焦点技术，已经成为国内外新的技术竞争关键点。
 
大功率充电HPC作为解决电量焦虑的有效手段被重视起来，直流快充中的大功率充电HPC要实现的目标类似于燃油车的停车加油加完即走。在短暂的加油时间，大功率充电HPC能完成对电池的充电，HPC的目标是将支持300 km里程的充电时间压缩至10分钟内。在不远的将来，500kW甚至是1MW功率水平都是可能的。
 
大功率充电技术难点
 
想要实现即充即走的目标，电池技术和充电连接器技术都有不少亟待突破的地方，而且HPC带来的热失控风险是显而易见的，同时充电速率的提升加速电池老化的问题也需要时间去攻克。
 
电池厂商会选择从电池结构和电池材料两条路线去突破，改进电池结构降低热失控风险，改进材料突破导电性能上的限制。结构上的改进大多围绕提升液冷能力和电芯叠片工艺展开。电芯叠片工艺能有效降低电芯内阻，降低温升；液冷则是提升散热效率。
 
随着充电功率的上升，为了使现有的直流快充连接器能支持更高的功率水平而不过热，连接器厂商也纷纷在热建模、仿真技术、材料、冷却技术上开始创新与突破。HPC DC几乎代表了电动汽车中电气系统最大的负载状态，当电流越大时，要想以相同的电压水平传输功率而不会过热，所需的电缆横截面积就越大，这也会大大压缩整车重量和可用空间，所以连接组件的升级也需要同步跟进。
 
基本上大功率充电连接器也是走液冷路线，国内外很多连接器厂商都在布局这条路线。国内四川永贵、中航光电、日丰股份等等都已经布局或推出了液冷超级快充DC连接器，国外TE、浩亭、菲尼克斯等等都已经有商业化较为成功的案例并在不断提升充电功率。
 
小结
 
更强的续航能力是电动汽车未来一定需要具备的，大功率DC快充HPC是解决充电慢难题的最直接的手段。未来更大的充电功率会在新的电池技术、连接器技术下进一步刷新，实现真正即充即走的愿景，当然这背后的技术突破都需要很长时间去摸索。