人们为了让电动汽车充电快也是操碎了心

曾几何时，充电难、充电时间长等技术性问题是限制新能源汽车（电动汽车和插电式混动车）推广和发展的“拦路虎”。随着新能源汽车的日益普及，越来越多的消费者希望能够拥有像传统汽车加油那么快捷、方便的使用体验。为了满足这一消费需求，大功率快速充电和无线充电两种技术受到各大厂商的追捧，尤其是“快充技术”已成为很多厂家市场推广的“卖点”之一。

无论是特斯拉还是今年新上市的自主品牌纯电动车型，均搭载了快充技术。目前，电动汽车的快充技术可以在数十分钟内将电池充至80%，明显快于慢充的7-8个小时（甚至更长的）充电。

而政策对快充技术扶持同样不遗余力，例如2017年1月1日正式实施新的财政补贴方案中，新增的快充类新能源客车每千瓦时补贴额度为3000元，较非快充类高出67%。

在政策和市场驱动下，电池企业也积极推进快充技术的开发。当下主流快充动力电池技术有三种：

第一类钛酸锂动力电池，正极采用三元材料，负极采用钛酸锂，快充倍率获得市场肯定。以珠海银隆钛酸锂电池为例，6-15分钟即可充满电，只不过成本高和低能量密度缺陷同样明显。

第二类多元复合材料快充电池，正极采用三元材料和锰酸锂混合体系，负极则采用多孔复合碳，由于多孔复合碳的比表面积比传统石墨的要高出20倍，从而进一步提升快充的性能。不过，同样也存在循环寿命短和安全性问题。

第三类磷酸铁锂快充电池，在成熟体系内进行优化和潜力挖掘，正负极采用小粒径、大比表面积材料，以满足锂离子快速嵌入和脱出，降低电解液黏度以提高锂离子迁移速率；材料成本相对较低，再结合成熟的技术及稳定的产品性能，磷酸铁锂快充电池发展潜力巨大。

尽管目前快充锂离子动力电池的应用还处于小范围使用阶段，快充模式为纯电动公交车运行带来了极大的便利，首先电池组配置容量减少，降低了成本；其次，随着搭载电池的体积和重量的减少，提高了车辆的空间使用率和安全性，快充也大大缩短了充电时间，增加了运营收益。

2017年前三批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中，累计有近40款客车快充倍率均在5C以上，目前快充动力电池主要应用于新能源客车，尤其是公交系统的成功应用，获得市场验证，并已经形成规模效应。

所以，虽然高倍率快充技术应用于乘用车和专用车市场的占比限制还很小，但延伸的趋势非常明显，未来潜力和提升空间巨大。正因如此，在开发快充技术的公司也得到主机厂的日益青睐。

以工信部9月初发布的新能源汽车推广应用推荐车型目录（2017年第8批）为例，该目录中快充类客车有13款，其中9款产品快充倍率超过5C，最高能达到5.27C。与第8批目录相比，有11款快充车型数量相对增长较多，快充水平也明显提高。

本田公司CEO八乡隆弘不久前透露，本田正在研究全新的快充系统，有望实现充电15分钟，续航达242公里。面对充电难的问题，本田也在研发汽车上应用的无线充电技术，减少驾驶者进行充电的次数，让驾驶电动车更加方便愉快。

丰田正在开发的新型电动汽车将使用全固态电池，仅只需几分钟就可以完成充电，使得充电过程与现在加油的时间差不多。丰田公司认为，在新一代电池中，固态电池是最适合应用在电动车上，现在丰田和日本研究所正在开发，主要是固态电池的标准生產流程，期望在2020年初将其商业化。

而日本东芝公司日前宣布开发出新一代电动车专用锂电池，快充仅需6分钟。

据介绍，与一般采用石墨作为负极材料的锂电池不同，这种锂电池使用钛铌氧化物作为负极材料，具有能量密度高、可超快速充电等特性。传统电动车锂电池快充30分钟也只能充到约80%的电量，新一代锂电池快充仅需6分钟就能充到90%的电量。东芝公司测试用的电动车充电6分钟后最终跑了约320公里。

这种锂电池在充放电5000次后，依然可以维持90%以上的电池容量，且在零下10摄氏度的低温环境下仍能快速充电。东芝公司表示已做出了容量为50安培/小时、巴掌大小的新一代锂电池样品，并计划对其进行完善，争取在2019年推出正式产品。

而戴姆勒卡车最近也领投了以色列电池技术初创企业——StoreDot公司（6000万美元），后者致力于研发电动车的电池快充技术，使其充电时间（约5分钟）与内燃机车的加油时间相差无几。该公司于今年初推出的一款电池样品，能够在5分钟内为电动车充满电，使其续航里程数达到300英里以上。

需要指出的是，无论通过何种方式实现大功率充电，都会对电动汽车的高压系统带来严峻的挑战。北京新能源汽车股份有限公司技术高级经理白健介绍，大功率充电技术需要改进PEU（动力控制单元），如：MCU（电机控制单元）中IGBT（绝缘栅双极型晶体管）需要重新选型、OBC（车载充电机）输出侧变压器需要调整、电容和二极管等元器件要选用900V以上的耐压等级器件；DC/DC方面，也需要调整输入侧变压器；动力电池系统（BMS）和整车控制系统（VCU）方面，主要是温度方面传感器的增加，控制策略和保护策略的调整和设计。另外，高压线束方面也需要进行优化设计。