三管齐下为新能源汽车智慧补能,理想汽车智能电动化最大的问题是什么?

文︱立厷

图︱网络

近日,工信部发布《关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》,在11个城市启动新能源汽车换电模式应用试点工作。由此可见,解决新能源汽车用户的里程焦虑已纳入充换电基础设施建设。

当然,不管是造车新势力,还是传统主机厂,在开发新四化汽车产品时,都要先确定自己的技术路线怎么走,现在的共识是:未来10年的重心将是电动汽车,包括纯电动和混合动力,而且行业将在基础设施建设、补贴政策、技术等方面展开协调一致的行动。

就企业而言,选择什么技术路线是自己的事情,就像理想汽车经过对动力电池充电基础设施的精准测算,选择了增程式技术路线。该技术的争议和质疑并不少,不过理想还在坚持,而且还颇有成就感。

理想汽车副总裁李冠华在以“智车智驾 智创未来”为主题的2021中关村智能网联汽车国际创新论坛上分享增程式电动汽车经验时表示,其走的是一条智能电动化之路。智能在哪里?请看以下解读。

理想为解决问题而来

在汽车电动化道路上,理想汽车将自己定位于用智能解决行业问题的角色。李冠华表示,在确定自己的技术路线时,首先需要识别在智能电动化的道路上行业面对的最大问题是什么?综合各种因素,经过认真的分析,理想认为最大的问题是基础设施建设的速度制约了传统能源车辆向新能源车辆的过渡。

三管齐下为新能源汽车智慧补能,理想汽车智能电动化最大的问题是什么?

目前的主要问题在于,现有的公共充电设施效率比较低,而这个问题的本质是新能源汽车的能源补给问题。分析表明,我们现在的问题是停车和配电资源不足,制约了新能源汽车的快速发展。传统的小区不仅面临着用电设施的改造,也面临着停车位不足的问题。尽管各部委都出台了相应的政策,要求新的小区配套充电设施和的车位,包括充电桩的配置。但其实可以看到,新小区在建设过程中同样面临着预留配电不足的问题。

理想的初步统计显示,如果家庭充电都安装7kW的私人充电桩,会受到物业配合、用电冗余等问题的影响,其数量远远低于可预计的每个城市替换新能源汽车的数量值。

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除了家庭充电桩以外,也可以看到一些小区,包括一些园区、写字楼也会配置一些充电位。这样的充电位同样存在一些问题。首先,现在的公共充电解决方案基本上是和公共综合体绑定的,设定的充电时间大概是50分钟,但是人会离车,充电利用的是消费者在公共综合体中餐饮、消费或者娱乐的时间,但通常人们不会在50分钟充电完成之后就把车开走。这样就造成了充电桩使用效率相对比较低的问题。

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第二,这种综合的消费尽管用户感受好了,但是却让提供充电桩的服务运营商收益回报相对比较低。最好的运营情况统计表明,公共综合体的充电桩单桩日均使用率在五次以下的占比是50%;单桩日均使用频率在两次以下的占比是40%。所以可以看出,充电桩的使用率非常低。所以从整体上讲,做充电桩的公司盈利是非常困难的。

三管齐下为新能源汽车智慧补能,理想汽车智能电动化最大的问题是什么?

行业面对的挑战在于,用户只有在没有使用障碍时才会选择新能源汽车,关键在于能够让充电体验和成本付出好于加油站,而且充电时人不离车。理想汽车认为,许多用户在选择新能源汽车时没有考虑到能源补给问题。事实上,消费者需要一种可以自由地在油车、新能源汽车和增程汽车之间切换,不会因为补能问题影响出行。

从充电桩运营企业角度来讲,如果其运营效率和商业回报率能够大于加油站,他就愿意去布局更多的充电桩。只有解决了这些问题,用户在选择新能源汽车时就不会有任何迟疑不决。

充电设施需要形成三层网

李冠华认为,比较理想的共享充电模式是三层网络。第一层网络是慢速充电,包括家庭布局的充电桩、公共商业综合体的充电桩,这大概可以解决40%以上的问题;第二层网络是中速充电,它是一个泛目的地充电网络,车辆会停在目的地一段时间;第三层是快速补能,也就是超级快充,采用HPC充电模式,同时还有使用汽油的增程模式。在未来在高速公路上,还有一种模式——换电,包括氢燃料电池等等,这些都在快速补能的范畴当中。

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高速公路场景的快充方式是源自于欧洲很多汽车主机厂选择的模式,像保时捷等都加入了欧洲充电联盟。他们采用的是350kW的最大功率。理想希望在中国的高速公路沿线也去布局高速快充设施。

当然,除了高速快充以外,换电也是高速补能的一个比较好的方式,可以有效地解决像今年国庆网友反映在高速公路上充电排队时间比较长、等待的车比较多的问题。通过高速快充技术的进步,包括现在比较成熟的换电模式,可以有效地解决新能源汽车在高速行驶中的补能问题。

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目的地充电通常使用20kW的商用小型直流设备来满足4小时充满电的需求。之所以使用小型直流设备,是因为现在很多商超、餐饮和景点等商业综合体的停车场基本都是在地下,小型直流充电方式在安全方面表现比较好,对电压波峰波谷的冲击比较小,有助于电网的稳定。

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家用充电的技术解决方案是以7kW交流为主,因为车辆在家里充电时会停留5个小时到10个小时,所以基本上用220V/7kW,这对于整个小区的用电负荷压力不大,可以满足家用充电需求。

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用增程实现城市用电,长途用油

李冠华认为,快速充电模式适合高速路沿途应用,基本上可以实现充电10分钟行驶400公里,充电时人不离车,即充即走,这样就能够给用户接近加油站的体验。这是高速路行驶过程中能够实现快速补能的一种方式。

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从增程的角度看,理想ONE是一种增程式产品。增程也是在沿途快速补能的一种方式,因为它不会耽误用户汽车的使用效率。理想汽车致力于实现在城市中让用户用电,在长途行驶时用油。这样就可以充分地利用现有加油站的资源,保障用户的出行体验。

三管齐下为新能源汽车智慧补能,理想汽车智能电动化最大的问题是什么?

从增程补能方案的技术路线看,现在基本上可以支持几种模式。第一是家用慢充,很多新能源汽车都支持这种方式;另一个是直流快充,可以缩短长途出行时的充电速度问题;第三个是增程系统,有点像手机用的充电宝。相比较而言,在城市中增程系统比燃油车更便捷,使用效率更好,而且可以实现最低的排放水平。而在高速路场景,用油来补能,即使不依赖充电基础设施,也可以满足出行的需求。

未来,如果一些车辆采用了高压充电技术,就可以支持三种方式:一是家用慢充,解决家庭充电的问题;二是直流快充,在商业综合体的中速快充。当然,在技术上需要实现超级快充、电池、电机三者的结合,将高压纯电补能时间缩短到10分钟以内。

这样做也什么好处呢?首先是可以减少对电池容量(大小)的依赖,用车载电池就可以实现400到500公里补给。这样就不需要增加电池,造成车身过重。

而针对中大城市,可以用电子围栏和零排放模式实现解决方案。从理想汽车对北京和上海车主的实际调查数据可以看出,在2021年第二季度,在北京五环内纯电行驶时间是78%;燃油行驶时间大约为22%。这样给我们一个提示,可以考虑在北京的五环设定一个电子围栏。用户进入五环后,可以支持城市双碳目标的零排放设计;出了五环,使用增程模式为车辆补能。这样就真正实现了城市用电,长途用油的方式。从上海的数据可以看出,它比北京的用电比例更高。

三管齐下为新能源汽车智慧补能,理想汽车智能电动化最大的问题是什么?

在家用充电、商用小型直流模式下,在沿途都需要一个增程的模式来对车辆进行补能。也我们现在最典型的车型理想ONE。未来,从理想的角度讲,增程车型还会继续扩大。车型在增程式的领域会继续扩大车型,保证在新能源置换的这条路上能够平稳过渡,到最终完全采用纯电车型,理想会在逐步地递进过程中实现。

三管齐下为新能源汽车智慧补能,理想汽车智能电动化最大的问题是什么?

智能电动化在路上

李冠华最后表示,从整体上看,智能电动化的路子有三层:第一是家用充电,用220V/7kW充电桩,实现10小时充满电池;另一个是短途目的地充电,用380V/20kW模式,4小时充满电;最终是纯电车型,将使用800V/400kW模式,实现充电10分钟行驶400公里。这是理想汽车在实现电动化之路上设定的一个技术路线。

通过理想这几年的发展,包括其他合作伙伴,还有很多优秀的新能源汽车厂家,可以看到中国的智能电动车大有可为。理想希望能够成为一个站在国际舞台上的中国知名品牌

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