空气能、800V和双枪充电,哪种技术可解决低温里程焦虑?

如题所述

近日,春运返程高峰期开始了。

于是又出现了多地新能源汽车排队充电的场景,开上两三百公里就要停车充电,不扎堆才奇怪。虽然日常用车充电不用排队,充电通勤的成本也确实有优势,可是面对每年都难免的几次长途自驾还是会有些焦虑。

那么到底哪种技术才能解决电动汽车的低温里程焦虑呢?

是热泵、800V还是双枪充电?

今天就来讲一讲这个话题。

热泵与空气能

有些车企把车用热泵暖风技术吹嘘的神乎其技,似乎有了这项技术就能完美解决电车低温续航缩水的缺点。可是就笔者在高速公路服务区看到扎堆充电的系列电动汽车,其中有不少车辆是配备有热泵暖风系统的,同时在实际应用中也只是起到了一定程度的作用,并不能达到理想标准。

热泵暖风说穿了就是“空气能”,近几年里有些在北方城市生活的人们陆续安装了空气能暖风,然而在使用一个冬天之后则普遍大失所望。因为空气能暖风的真实体验只有两个,其一是电耗相当高,其二是效果相当差!尤其是在冬季气温非常低的区域里。假设冬季气温可以低至零下10度,空气能暖风的销量会与一般的空气没有区别,一旦低至零下20℃左右,这套系统就基本没有作用了。

为什么会这样呢?

来看一张图片,这是空气能暖风系统的运行原理。

汽车的冷空调运行原理为:

    压缩机给制冷剂加压液态制冷剂通过冷凝器和膨胀阀变为气态沸点极低的气态制冷剂将蒸发器温度降低鼓风机将高温空气吹到蒸发器蒸发器吸收空气中的热能使其降温从而产生冷气

制冷剂在达到蒸发器并吸收热能之后会变回液态,随后则是周而复始。

空气能暖风无非是把制冷的过程反过来,硬件部分基本相同,核心都是“压缩机”;区别是压缩机把制冷剂推到热交换器,之后要从外部的空气中吸收热能,随后去加热防冻冷却液或水,最后通过高温的防冻冷却液或水加热热交换器——鼓风机把低温空气吹到热交换器之上吸收其热能实现加温,这就是空气能暖风形成的原理与过程。

原理和冷空调一模一样,但是使用冷空调的时候依靠的是制冷剂,外部空气温度始终足够高;而制热依靠的是空气中的热能,制冷剂吸收热能的能力很强但恒定,所以能否有效制热的决定性因素是外部空气中所含有热能的多与少。所以气温越低则空气能暖风系统效率越差,低到零下二三十度的时候就没有什么用了,因为空气中但凡有足够多的热能也不至于让温度如此之低。最终只能让热泵系统始终以峰值功率运行,耗电量会很高!具体到汽车之上还需要用PTC模块辅助,这套模块就是耗电量很高的电加热系统。

气温低则热泵效率低,气温高则不需要用暖风,热泵有多大的作用呢?

不能否认其作用客观存在,但也只是小幅度降低整体耗电量而已,超低温环境还是需要PTC,所以想要用热泵技术解决电动汽车低温续航缩减是不现实的。

缩减充电时间是唯一可行方案

电动汽车在低温环境中的耗电量大户是暖风系统,可是现在没有任何可行技术方案能克服。

那么解决问题的方向就要换一换,既然无法有效降低电耗,那就只有缩短充电时间;目前来看能够缩短充电时间的可行方案只有一种,只有不断提高动力电池组的充电电压、电流和功率,现阶段对应的是800V充电技术。

在一系列应用800V充电技术的量产和即将量产的汽车里,其充电峰值功率可以达到500kW以上!意思是每小时可充电500度以上。不过没有哪种动力电池能一直维持峰值充电,平均下来能有两百千瓦左右就是很优秀的水平,这项技术需要加速普及应用。

双枪充电是比较少见的充电方案,主要用于商用车型,比如重卡和大型客车;此类车型的电池组容量极大,可以分为多个模组、使用多个充电桩同时进行充电。在乘用车型里目前只有一个品牌使用双枪充电技术,不过其并未应用800V充电技术;所以即便用两个充电枪同时充电,其峰值功率也只是两百多千瓦,平均下来还是远低于使用800V技术的车辆。

那么能不能用“双枪800V充电方案”呢?

理论上是可行的,但现实中行不通。

就以现在高速公路上拥挤的充电站为参考,用这个方案或许能让充电时间缩减到20分钟以内,于是一台车就要挂两个充电桩;可是大家都在焦急的排队等待充电,你说我用两个充电枪只需要20分钟,等于帮大家节省了时间。然而别的车辆就要等待20分钟之后才能充电。但是如果同时进行充电,用单枪800V的车辆也只需要半小时,那么人家为什么要多等你20分钟呢?所以在充电桩本就有限的前提下,双枪充电方案是绝对行不通的,这种方案只适合自备停车场和充电设施的企业商用车使用。

反之,在排队充电高峰期一车占两桩,最终只是节省了自己的时间,这个方案无疑是在制造矛盾。

所以想要解决电动汽车里程焦虑和充电焦虑,唯一可行的方案就是进一步缩短充电时间,加速提升单桩单车充电效率,800V充电技术有必要应用于全价域电动汽车。

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