充電速度指的是對二次電池（可充電電池）進(jìn)行電能補(bǔ)充的速度，充電快不快，需要看充電倍率。

充電倍率 = 充電電流 ÷ 電池額定容量

————

例子A：

0.2C = 570mA ÷ 2850mAh

5小時(shí)充滿2850mAh的電池，電流為570mA（0.57A），充電倍率0.2C。

例子B：

1C = 2850mA ÷ 2850mAh

1小時(shí)充滿2850mAh的電池，電流為2850mA（2.85A），充電倍率1C。

例子C：

5C = 14250mA ÷ 2850mAh

0.2小時(shí)充滿2850mAh的電池，電流為14250mA（14.25A），充電倍率5C。

————

一般而言，快充即是大于1C的充電倍率，不過業(yè)界并無強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，1C只是一個業(yè)界大概認(rèn)同的倍率。

可能有些讀者也遇到過智能終端設(shè)備充電倍率太低的問題，有可能是電池過熱或者過冷，有可能是因?yàn)殡姵乩匣?，亦或是充電器、充電線性能很差，最終造成了充電速度比掉電速度還快的尷尬場面。如下圖我的索尼MP3老機(jī)子，插電聽歌會遇上電量不足。

如今電動汽車領(lǐng)域宣傳的 “充電僅需10分鐘”，就意味著遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于6C的充電倍率，畢竟前后兩段都會降速，綜合的充電倍率會比峰值低一些。

高于6C？速率高于6C的直流充電樁分分鐘比你車還貴……

充電的過程，就是活性的鋰離子從正極往負(fù)極移動的過程，鋰離子嵌入負(fù)極之后，電池就有了更高的電量SOC。

如果我們再細(xì)化一下，就可以把“從超低SOC充到全滿SOC”的充電過程分為下面a到g的過程，可以用下圖淺紫色的電流曲線來表示，其中b與c過程即是圖中CC Fast Charge，d與e過程即是圖中CV：

a、涓流充電：因電池過放電，內(nèi)部材質(zhì)非常脆弱，需要先進(jìn)行恢復(fù)性充電，督促內(nèi)部的活性物質(zhì)起床打工。因此，長期虧電的老手機(jī)，剛插上電是無法開機(jī)的，等個五分鐘再試吧。

b、小電流恒流充電：Constant Current，即CC。此時(shí)開始加大電流，逐漸加速。

c、大電流恒流快速充電：快速充電的主要階段，同為CC，大電流充到80%左右。

d、大電流恒壓快速充電： Constant Voltage，即CV。到達(dá)滿電電壓之后，開始固定電壓，電流下降。

e、小電流恒壓充電：充電電流進(jìn)一步降低，同為CV，一直到SOC滿電。

f、涓流充電：SOC先報(bào)滿（顯示滿電），其實(shí)還可以慢慢充進(jìn)去一點(diǎn)，這個過程SOC維持在100%不變，這也是我們常說的“最耐用的1%”。如果手機(jī)一直插著電（比如夜晚睡覺充電），電池還會進(jìn)行脈沖充電，充幾秒停幾十秒，將手機(jī)電量維持在100%，手機(jī)專賣店的機(jī)子都是這樣。

g、充滿：完全充不進(jìn)去了。

巧婦難為無米之炊，想要實(shí)現(xiàn)快速充電，就必須有一個魯棒性極強(qiáng)的電網(wǎng)。

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，中國2020年發(fā)電量高達(dá)7.4萬億千瓦時(shí)，同比增長2.7%，連續(xù)10年蟬聯(lián)全球第一。根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，全球正建的71個核反應(yīng)堆中，中國占了26個。世界核能協(xié)會稱，中國還在規(guī)劃或擬建另外180個核反應(yīng)堆。

像印度這種缺電的國家，人口與中國不相上下，發(fā)電量只有中國的1/5，停電是極為常見的事情，最近新冠疫情火葬場電爐因?yàn)槿彪娡[的事情還被網(wǎng)民寫成了段子。2001年涉及2.3億人的印度大停電，以及2012年涉及7億人的印度大停電，是工業(yè)革命之后波及最大的兩次億人級大停電。

相比之下，作為世界第一大工業(yè)國，中國發(fā)電量之巨無可撼動，火電比例已降低至7成（且在不斷降低中），電網(wǎng)極為穩(wěn)健，為汽車電動化鋪平了道路。這也很好地解釋了那次特斯拉甩鍋給江西南昌電網(wǎng)的事件有多天真，也不考慮一下中國電網(wǎng)巨頭們都有怎么樣的硬實(shí)力作為背書。

根據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，截止2020年12月，全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為168.1萬臺。根據(jù)公安部數(shù)據(jù)，截至2020年底，全國新能源汽車保有量達(dá)492萬輛，因此目前中國的“車樁比”約為3:1。只不過，因?yàn)榍捌诮ㄔO(shè)的充電樁之功率都比較低，所以新建的快充樁會對電網(wǎng)負(fù)載能力提出更高的要求，不排除有些充電站的用電功率超過一整個小區(qū)的家庭用戶。

電動汽車快充的確也當(dāng)前的城市電網(wǎng)負(fù)載提出了極高的要求，筆者就曾經(jīng)嘗試咨詢小區(qū)物業(yè)如何給我自己的停車位加裝7kW充電樁，物業(yè)給出的結(jié)論是“不愿意”。雖然7kW僅僅相當(dāng)于兩臺空調(diào)，但每個小區(qū)的電網(wǎng)容量是很有限的，如果開放給10戶電動汽車用戶安裝還能勉強(qiáng)支撐，但若增加到30戶，那小區(qū)就會跳閘。

加建配電房與各種配電設(shè)備的錢，從誰手里掏？再多思考一步，先安裝的用戶會事后掏錢給后安裝的用戶均攤整體成本嗎？這都是暫時(shí)無解的問題。

目前國網(wǎng)在各大快充站基本都鋪上了120kW快充樁，實(shí)際充電功率能保持在60kW以上就很不錯了，一樁兩槍的情況下還會被分走很大一部分功率。

2016年的時(shí)候馬斯克就在吹他們要整出350kW的SuperCharger V3，不過后來放棄了，技術(shù)和成本暫時(shí)不允許，不過目前落地的情況已經(jīng)能做到250kW，峰值狀態(tài)下15分鐘補(bǔ)充250km續(xù)航也很不錯了，后來特斯拉將350kW這個目標(biāo)重新定位給SuperCharger V4。

保時(shí)捷Taycan 800V系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)階段可以做到15分鐘從0%充到80%，問題是高達(dá)350kW的充電功率不是哪個電網(wǎng)都能承受得了的，最終落地的時(shí)候也沒辦法達(dá)到這么可怕的充電倍率。

大眾汽車旗下的Electrify America于2018年在美國加州建設(shè)了首座350kW快充站，單個直流充電樁的功率高達(dá)350kW，最快可以在10分鐘內(nèi)補(bǔ)充320km的續(xù)航里程，也就是1分鐘32km。不過這種快充站暫時(shí)沒有被全面鋪開，因?yàn)樗麄冊O(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓是800V的，而多數(shù)市面上電動汽車的電壓是400V，所以有些外媒解讀Electrify America此舉是為了應(yīng)對柴油門事件群眾負(fù)面情緒而做出的環(huán)保舉措……

瑞士ABB在2019年也發(fā)布了350kW直流超級快充，宣稱可以在8分鐘內(nèi)補(bǔ)充200km續(xù)航里程，并可以兼容400V和800V兩套電壓系統(tǒng)，還在能-35℃到50℃之間寬闊的溫度區(qū)間正常工作。不過因?yàn)閲鴥?nèi)暫時(shí)沒有ABB提供的這套超神的系統(tǒng)，所以我們沒辦法驗(yàn)證實(shí)際充電效率去到PPT上面說的多少成。

最近幾個月最火的要數(shù)廣汽新能源吹出來的那一陣風(fēng)，說是新的石墨烯電池可以在8分鐘內(nèi)將電池充到80%，還能達(dá)到1000km續(xù)航。

在中國電動汽車百人會論壇（2021）上，中國科學(xué)院院士歐陽明高在講話中提到，“如果某一位說它既能跑一千公里，又能幾分鐘充完電，而且還特別安全，那大家不要相信，因?yàn)檫@是不可能的目前。” 后來廣汽新能源澄清，8分鐘和1000km是兩款電池的技術(shù)，不是同一款……

其實(shí)問題不大，只要8分鐘真的可以充上80%的電，電池容量根本不需要支撐1000km，不然就是對資源的極度浪費(fèi)。我們現(xiàn)在更期待的是廣汽新能源能更快地兌現(xiàn)這項(xiàng)快充技術(shù)，特別對于城市用戶而言，快充比長續(xù)航重要多了。

正極材料對鋰離子電池充電速度的影響非常大，比如LFP磷酸鐵鋰配方的電導(dǎo)性就不如NCM三元鋰配方的。當(dāng)然，如果對LFP正極表面包覆納米級材料或者引入新型導(dǎo)電劑，可以一定程度上提升充電倍率。

負(fù)極材料是充電倍率突破的主要方向，比如寧德時(shí)代在2019年就對外宣稱正在研發(fā)一種新的磷酸鐵鋰電池技術(shù)，在負(fù)極石墨的表面利用“快離子環(huán)”技術(shù)讓石墨結(jié)構(gòu)兼具超級快充和高能量密度的特性，石墨層增加鋰離子嵌入速度后可以達(dá)到4C-5C的超級快充能力，相當(dāng)于15分鐘完成主要的充電過程。

改良負(fù)極的另一種方案是采用石墨烯結(jié)構(gòu)。前兩年，石墨烯概念炒得比綠水鬼還火，各種真假新聞充斥網(wǎng)路。實(shí)際上，石墨烯并不能像那些媒體人說的那樣大大增加電池能量密度，它只是相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器，在理論上可以提升充放電速率而已。

但石墨烯真的是一個徹底的騙局嗎？也不全是。相比于在鋰離子電池中的運(yùn)用，石墨烯更有希望在超級電容中使用，其堪稱變態(tài)的充放電效率可以讓充放電速度大幅度提升。問題是，超級電容器的能量密度只有鋰離子電池的1/10左右，所以使用超級電容器充當(dāng)動力電池部分的電動汽車只有極短的續(xù)航，當(dāng)一下園區(qū)內(nèi)的接駁巴士還成。

剛剛我們也提到了廣汽新能源最近研發(fā)出一種增加了石墨烯配方的超級快充電池，如果真的能投入量產(chǎn)使用的話，的確是一大突破，因?yàn)榇饲皹I(yè)界一直認(rèn)為石墨烯添加劑極難投入量產(chǎn)化。

從電解液入手也可以提升快充倍率，因?yàn)殡娊庖荷婕暗戒囯x子的遷移速度，因此可以嘗試研發(fā)高解離度電解質(zhì)鹽，或者研究如何生成界面阻抗更低的SEI膜。

此外，因?yàn)槭状纬潆姷臅r(shí)候，電極材料和電解液在固液相界面上發(fā)生很復(fù)雜的反應(yīng)，形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層（SEI膜）并消耗掉一批活性的鋰離子，所以現(xiàn)在有些電池會對正極材料進(jìn)行“預(yù)鋰化”，把SEI膜要消耗的鋰離子先給足，從而提高電池的總?cè)萘亢湍芰棵芏?，也可以避免因?yàn)殇囯x子缺失而導(dǎo)致的充電速度緩慢問題。

除了正極、負(fù)極、電解液和鋰離子，我們還可以充生產(chǎn)工藝入手來提升充電倍率，比如更將均勻的漿料可以讓活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與集流體之間可形成較均勻的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，更好的極片涂布一致性可以讓內(nèi)部電流分布更加均勻有序，更高的極片壓實(shí)密度可以提升電池性能。

那么大家吹得特別狠的固態(tài)電池呢？害，其實(shí)這種電解質(zhì)天生跟超級快充不太搭邊，因?yàn)楣虘B(tài)電解質(zhì)的界面接觸性差（固體-固體），電導(dǎo)率偏低，高倍率大電流一來就捉襟見肘了，比較難實(shí)現(xiàn)快速充電，功率密度也有限。

高功率的直流充電樁會使用AC-DC和DC-DC將電網(wǎng)給到的三相交流電轉(zhuǎn)換成大約400V-800V的直流電，充電樁需要通過數(shù)據(jù)傳輸通道（高壓控制盒、整車控制器、數(shù)據(jù)采集終端等）與車輛電控系統(tǒng)溝通，而當(dāng)前的充電倍率是車載BMS通過當(dāng)前電池的溫度、SOC等狀態(tài)決定的。如果電池正在承受不符合設(shè)計(jì)初衷的高倍率，輕則減少循環(huán)壽命，重則熱失控并導(dǎo)致自燃。

隨著SOC越來越高，電池內(nèi)部可以承受的充電倍率就越低，所以SOC到達(dá)80%左右就要開始對充電倍率進(jìn)行降低，以免損傷電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

除了樁與車之間的通訊，充電樁還需要組建一條用于線上付費(fèi)的數(shù)據(jù)通道，因?yàn)槌潆姺?wù)基本不可能用紙幣來支付，而這條付費(fèi)數(shù)據(jù)通道還得保證高等級的安全性，以及盡可能減少付費(fèi)的操作門檻和掉線壞賬的可能性。

每個人生來就默認(rèn)有快速吃飯的能力，但耐受能力完全不同，有些人吃快了會有腸胃問題。同理，電池都默認(rèn)有快充快放能力，但耐受能力是完全不同的，一款本來就不是設(shè)計(jì)給快充用的電池若是接受過大電流的充電，會導(dǎo)致焦耳熱效應(yīng)急劇增加，電池內(nèi)部反應(yīng)劇烈，電解質(zhì)分解析氧，結(jié)構(gòu)崩塌，脹包自燃。

想要電池耐受快速充電，就必須有較低的電阻R，這樣子可以降低焦耳熱Q。

我們回憶一下高中的一條焦耳定律公式：Q=I2Rt

焦耳熱Q與電流I的平方成正比，因此電流I一旦提升，對散熱的要求將是幾何倍數(shù)的提升。

電阻R若是降低，則對降低Q有直接的幫助。所以我們需要使用更高電導(dǎo)率的電極材料，使用更多的導(dǎo)電劑，使用導(dǎo)電性能更好的電解液等等。

時(shí)間t就不用說了，充久了自然積熱多。

當(dāng)然，一套合格的電池溫控系統(tǒng)，是不會讓電池過熱的，如果真的在充電時(shí)出現(xiàn)了局部過熱，有可能包含但不限于下面三個原因：

1、電池溫控系統(tǒng)有問題

熱未能及時(shí)散出去，就像熱情顧客（鋰離子Li+）占著各種位置拍照不肯挪位置，就會有部分熱情顧客變成暗黑顧客（死鋰Li）。

現(xiàn)在就有好些用戶花兩三千塊將交流慢充的PHEV 非插混車型改成直流快充，從更大功率的動能回收機(jī)構(gòu)灌進(jìn)去，這種方式從理論上沒有太大問題，實(shí)際充電功率低于動能回收功率。問題在于這塊電池的設(shè)計(jì)初衷是給慢充用的，電流密度過大容易生成鋰枝晶，散熱也可能有問題（誰家PHEV連續(xù)下坡1.5小時(shí)啊，設(shè)計(jì)初衷里面沒這個），電池包熱失控的概率會相應(yīng)增加，一旦自燃的話還沒有廠家墊底，畢竟你是私自改裝的。

2、最后的恒流充電階段沒控制好

理想的鋰離子充電過程應(yīng)該是“涓流充電-恒流充電-恒壓充電-涓流充電-充滿”，電池SOC大約從80%到100%（報(bào)滿電流）的地方都是用恒壓充電，速度比較慢，你們充手機(jī)充汽車也感受得到。

3、大電流引起極化

大電流快充時(shí)，負(fù)極擠了太多鋰離子，引起電極處的濃差極化現(xiàn)象，局部過熱，電極材料被破壞，衍生出一堆死鋰Li。

電池很嬌氣，受不了太熱，也絕對受不了太冷。低溫狀態(tài)下使用快充會損傷電池，而且溫度越低，電池內(nèi)部可以承受的充電倍率就越低，低溫之下最遭罪的主流配方是磷酸鐵鋰LFP。

那么問題來了，溫度低犯什么錯了呢？低溫前提下的大電流充電，就是在負(fù)極還沒反應(yīng)過來的時(shí)候就涌進(jìn)去海量的活性鋰，電池內(nèi)部活性物質(zhì)在低溫時(shí)很慵懶，活性鋰就把負(fù)極擠壞了。

因此，在溫度很低的涓流充電第一階段（電池發(fā)熱還沒開始）進(jìn)行大電流充電是很危險(xiǎn)的，電控做得不好的新能源車在北方冬季快充時(shí)可能有風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，恒流和恒壓階段的低溫，也是嚴(yán)峻的問題，所以有些中高端新能源車的電控會用溫控系統(tǒng)給電池預(yù)熱，再進(jìn)行大電流快充，免得鋰枝晶大量生長。

為了解決低溫環(huán)境下電池溫度不足的難題，當(dāng)前業(yè)界有數(shù)種解決方案：

1、電芯外部加熱：在模組或者電池包層面加裝加熱模塊，這種是最常見的。

2、電芯內(nèi)部加熱：如下圖，這種結(jié)構(gòu)不多見，直接在電池內(nèi)部加熱，不過只適用于大型的動力電池。

3、電芯充放電未來得及散發(fā)的熱量：自然現(xiàn)象，之前的電池技術(shù)文章中講了挺多次。

4、外掛內(nèi)燃機(jī)加熱：以威馬為代表的外掛小型內(nèi)燃機(jī)門派，雖然聽起來挺逗（掛著個內(nèi)燃機(jī)的純電車），但在極度低溫下無法著車或真實(shí)續(xù)航能力銳減至30%以下時(shí)，你會感謝這種外掛……

“快充傷電池”不是野雞公眾號的謊言，這事的確存在，只是危害程度沒野雞號說得那么夸張。同理，汽柴油車有磨合期但并非磨合期不能上高速，新車買回來可以直接開根本不需要什么貼膜鍍晶底盤裝甲，嗐，反正少看野雞號吧。

如果不考慮電池壽命的話，怎么加快充電速度都行（如前文所言），問題是你會完全不考慮自家電動車的動力電池壽命嗎？

“快就行了，充壞了大不了下個月再換一臺車。”有這么灑脫的消費(fèi)能力干嘛不去買汽油超跑。

快充會一定程度上降低庫倫效率（coulombic efficiency），也即是放電效率，對于正極而言就是放電容量/充電容量（嵌鋰容量/脫鋰容量）。有些電池首次放電時(shí)的庫倫效率會高于100%，但隨著SEI膜的形成，便會降低到100%以下，并隨著循環(huán)增加而慢慢降低比例，活性越來越弱。

因?yàn)榭斐鋾寔聿患扒度胴?fù)極的活性鋰離子變成死鋰，隨著活性鋰離子的減少，庫倫效率會逐步降低，放電效率不如新電池，體現(xiàn)出來就是：充電慢、儲電量少、放電功率降低。

目前多數(shù)電動汽車改裝都不屬于“汽車改裝”，應(yīng)該屬于最low的“汽車化妝”，不動電氣線路的話影響不大，只是風(fēng)阻更大些、續(xù)航更低些而已，基本無公害。

最麻煩的土法改裝是PHEV插電式混合動力車型“慢充改快充”，這草根改裝法的原理是利用機(jī)艙內(nèi)電控器接口接入動能回收系統(tǒng)，用全車唯一大功率的動能回收線路進(jìn)行快充，最高可以改到30kW充電功率。

無論動力電池是否有快充能力，其實(shí)都具備高倍率充放電的能力，只是受損狀況是不明晰的，本身有快充能力的電池可以更多次地快充快放，本身無快充能力的電池只能“折壽”，前文已經(jīng)提到過。

問題是，由于是私自改裝高壓裝置，而這些全套“個性化定制”服務(wù)僅需3000塊的民間科學(xué)家并沒有把配套的絕緣升級服務(wù)給到，所以插拔直流快充插頭的過程是很危險(xiǎn)的，更別說雨天或者回南天進(jìn)行這種操作。

對于純電動車而言，如果400V電壓平臺的電動汽車想要提升充電極限，可以通過更換散熱系統(tǒng)、電容、IGBT和提升絕緣等級來升壓到800V電壓平臺，不過這些工序是個人與快修店完全無法執(zhí)行的，廠家也不會專門去弄這么一套升級程序。

提升到800V之后，絕緣要求也就水漲船高，所以當(dāng)你打算去抬起一根保時(shí)捷800V快充樁的充電線纜時(shí)，會發(fā)現(xiàn)男性車主才有力氣去馴服這條橡膠做的黑色巨龍……

不談成本說快充，簡直就是耍流氓。

一座中型的快速充電站（10個樁位），征地成本大約200萬，基礎(chǔ)設(shè)施成本大約400萬，配套設(shè)施成本大約100萬，加起來差不多700萬元。

60kW直流快充樁的建設(shè)成本在7萬元左右，120kW直流快充樁的建設(shè)成本在13萬元左右，如果想投資250kW甚至350kW充電樁，那么“樁比車貴”也是可能的事情。

目前直流快充倍率達(dá)到1C已經(jīng)很不錯了，而350kW的直流快充的充電峰值倍率高達(dá)3.5C（假設(shè)大容量高壓電池包為100kWh），這是絕大部分廠家和消費(fèi)者都無法承受其成本的。

因?yàn)樾矢摺摿Υ?，有線充電必然是接下來電動汽車充電的最主流方式，而直流快充則是提升充電倍率的實(shí)現(xiàn)形式。

私樁花不起十萬八萬弄高功率直流快充哦，而目前市售的最高功率私樁是蔚來此前發(fā)布的20kW家用充電樁（直流），雖然可以縮短2/3的慢充時(shí)間，但需要用到380V三相電，安裝價(jià)格高達(dá)1.68萬元，而且多數(shù)小區(qū)沒辦法提供這么高的負(fù)載。考慮到蔚來車主群體中有不少是擁有獨(dú)棟別墅的，所以這套20kW快充還是挺有開發(fā)價(jià)值的。

公用樁是運(yùn)營性質(zhì)的，可以服務(wù)海量的新能源車用戶，所以成本敏感度沒那么高。當(dāng)前在建的公用樁主流功率為120kW，業(yè)界都在往250kW上面趕，而下兩步是350kW與500kW。

500kW是一個非常大的功率值，也即是一臺保時(shí)捷911 GT2 RS在全功率輸出的極值，對電網(wǎng)負(fù)載的影響有多大，發(fā)熱量有多可怕，稍微預(yù)估一下便知道。

此外，線材也很重要，我們平時(shí)買手機(jī)快充頭就知道了，如果配上老式的充電線，比如只能過2A電流的，那么功率也就5V×2A=10W而已，而現(xiàn)在手機(jī)充電器最起碼有個22W才能勉強(qiáng)叫快充。隨著電壓、電流、功率越來越高，線材會變得越來越重，可能成年男性都不能舉起來了。

等自動駕駛技術(shù)成熟之后，無線充電將脫離雞肋技術(shù)的行列，逐漸成為現(xiàn)實(shí)。

當(dāng)前主流的新能源汽車無線充電方式有以下幾種：

無線充電主要原理
中文名	電磁感應(yīng)式	磁共振式	無線電波式	電容耦合式
英文名	Magnetic Induction	Resonance	Radio Reception	Capacitive Coupling
原理	電磁感應(yīng)	收/發(fā)兩端 同頻共振	電磁波 轉(zhuǎn)電流	偶極子 感應(yīng)輸電
傳輸功率	W級	kW級	0.1W級	10W級
傳輸距離	mm-cm級	cm-km級	10m級	mm-cm級
工作頻率	22kHz	13.56MHz	2.45GHz	560-700kHz
充電效率	80%	50%	38%	70-80%
優(yōu)點(diǎn)	效率高	功率大 距離遠(yuǎn)	距離長	發(fā)熱少 對準(zhǔn)要求低
缺點(diǎn)	距離短 對準(zhǔn)要求高	效率低 人體健康影響	功率小 效率很低	距離短 體積大 功率小
廠商	Ti Powermat Splashpower等	MIT Intel 富士通等	Powercast等	Murata等

從表格可知，無線充電的傳輸功率非常低，因此目前最高功率的無線充電裝備也只能建議給PHEV插電式混合動力車型充電。

在新能源汽車領(lǐng)域，目前無線充電標(biāo)準(zhǔn)比較繁雜，我們舉兩大巨頭的例子：一個是美國汽車工程師學(xué)會SAE發(fā)布的TIR J2954，據(jù)稱能量傳輸效率最高可達(dá)85%（目前技術(shù)條件下是空中樓閣），設(shè)有四個功率級別，分別是3.7kW (WPT1)、7.7kW (WPT2)、11kW (WPT3)、22kW (WPT4)。目前正在玩的是WPT1和WPT2。

另一個是中國電力科學(xué)研究院（CEPRI），中國汽車技術(shù)與研究中心（CATARC）、中國電力企業(yè)聯(lián)合會（CEC）與前文提到的WiTricity公司合作之成果，中國國標(biāo)GB/T 38775《電動汽車無線充電系統(tǒng)》。

國標(biāo)的前4種功率跟SAE標(biāo)準(zhǔn)是一致的，后面還有WPT5-7，其中WPT7的充電功率大于66kW，對于有線充電而言都算得上快充。 

剛剛我們提到了石墨烯元素和超級電容，如果不考慮單次充電的儲電量，超級電容的確可以做到非常神奇的快充效果，按秒來計(jì)算的真·超級快充。

只不過如此少的儲電量，只夠汽車跑很短的一段路，做成園區(qū)接駁巴士，站站停，站站充，也是可以的。

Bug一樣存在的換電站，其實(shí)并非蔚來一家在造，一些運(yùn)營車輛也在使用，比如北京運(yùn)營的北汽新能源換電版本的出租車。

換電站的邏輯是在電池快充技術(shù)和能量密度無法得到根本突破的時(shí)期內(nèi)，轉(zhuǎn)移充電時(shí)間和空間，像換彈夾一樣把新的電池包給車子裝上。

雖然一直被業(yè)界詬病（仿佛化的是噴子的錢那樣），但不得不承認(rèn)換電是當(dāng)前最快的電動汽車獲取電能之方式。

以氫燃料為代表的燃料電池方案，是解決充電速度問題的另一個方案。

如下圖，氫氣儲藏在儲氫罐當(dāng)中，燃料電池堆棧負(fù)責(zé)將氫氣轉(zhuǎn)換為電能，電能可以進(jìn)入小型儲電池或者直接驅(qū)動電動機(jī)。

這套方案的優(yōu)勢在于加氫僅需5分鐘左右，與當(dāng)前的汽柴油車加燃料市場比較接近。難就難在加氫站建設(shè)成本動輒1500-2000萬，目前僅適合點(diǎn)對點(diǎn)的商用運(yùn)輸路線。

此外，氫燃料電池車無法推廣，政治原因占了主導(dǎo)地位。君可見，日本在國際上并沒啥盟友，基本都是塑料關(guān)系。日本想要大肆推廣MD機(jī)，中國美國立刻讓MP3播放器產(chǎn)業(yè)化；日本想要整等離子電視，中國美國立刻把液晶產(chǎn)業(yè)鏈整起來了；日本想要連同韓國一起發(fā)展氫燃料電池車，中國美國直接弄純電動……

所以掐架最厲害的中美，不真的像大家眼里所看的那樣。說到底，都是國家利益在驅(qū)動。

液流電池方案其實(shí)比較類似燃料電池方案，只不過液流電池的能量密度實(shí)在太低了。

nanoFlowcell品牌之前就發(fā)布過幾款液流電池車，使用QUANT E的俯視圖可見，正負(fù)各200L的電解液缸體分布在車體中后方底盤內(nèi)（QUANT E為左右250L），電解液流入燃料電池產(chǎn)生電能，通過超級電容器，最終傳送至四輪電機(jī)。

QUANT E扛著一共250L×2=500L廢液來到電解液補(bǔ)充站，第一件事就是卸下之后要運(yùn)回工廠回爐重造的廢液，第二件事是裝載新鮮的電解液。問題就來了，同時(shí)工作的雙邊輸液機(jī)構(gòu)，效率有多高呢？

筆者假設(shè)單邊輸液管孔徑為5c㎡=0.0005㎡，單邊液罐250L=0.25m³，那么一次放液/補(bǔ)液就要輸送500m長的電解液。以1m/s的速度估算，放液8.3分鐘，補(bǔ)液8.3分鐘。尚算理想。

在功率型的儲電裝置中，電池的快充能力極大地提升了電站能源的利用效率，讓電網(wǎng)的瞬時(shí)響應(yīng)速度加快，降低損耗。

快充技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)化，需要非常長的周期，但很多自媒體（不能稱之為新聞工作者）為了搶頭條熱點(diǎn)總是起一些過于讓人振奮的假新聞，以偏概全地把實(shí)驗(yàn)室樣品的技術(shù)說成量產(chǎn)化產(chǎn)品的技術(shù)。

按照上述的新聞，1分鐘充滿一臺車，這得是什么功率的充電裝置？60C的充電倍率，30000kW的充電功率（假設(shè)電池包50kWh），充電電纜怕是要用起重機(jī)來抬了吧，充電站給10臺車充電的話就需要小鷹號航空母艦動力系統(tǒng)全功率運(yùn)作才能勉強(qiáng)維持……

某些媒體人編新聞之前能稍微學(xué)點(diǎn)初中物理知識再上崗嗎？

當(dāng)前，約有60%的新能源車著火事故是電池本身熱失控引起的，30%左右是充電事故，只有3.6%左右是因?yàn)樾旭偸鹿手械淖矒簦虼讼M(fèi)者擔(dān)心事故自燃還不如多留意一下充電安全。

熱失控的機(jī)理（學(xué)界一般稱為“濫用”）可分為物理和電化學(xué)兩大方向，而這三成的充電事故誘因有可能是物理也有可能是電化學(xué)。

自2021年1月1日實(shí)施的動力電池安全新國標(biāo)GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》，引入了非常多種類的安全試驗(yàn)，其中對電池單體進(jìn)行過放電、過充電、外部短路、加熱、溫度循環(huán)、擠壓試驗(yàn)，對電池包或系統(tǒng)進(jìn)行振動、模擬碰撞、擠壓、濕熱循環(huán)、浸水、熱穩(wěn)定性、溫度沖擊、鹽霧、高海拔、過溫保護(hù)、過流保護(hù)、外部短路保護(hù)、過充電保護(hù)過放電保護(hù)試驗(yàn)。

除了撞擊或者浸水這類物理濫用之外，包括加熱、溫度沖擊、熱穩(wěn)定性、過充電在內(nèi)的多種試驗(yàn)都與快充有關(guān)系。隨著充電電壓與電流越來越高（廢話，P=UI誰逃得過），快充在接下來相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)都會是新能源車著火事故的主要誘因，廉價(jià)車型的設(shè)計(jì)、用料、做工問題的安全影響會隨之被放大。

商用車型一直都不缺少空間來承載電池包，于是就有了巨大的電芯數(shù)量和巨大的耗電量，隨之而來的是巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)。要知道，電池包內(nèi)部的任何一顆電芯熱失控，都是有很大概率“火燒連營”的。

為商用車充電，需要充電站/充電樁提供高一個數(shù)量級的供電能力，如果在快充期間遇上熱失控，撲滅火災(zāi)的難度也會高一個數(shù)量級。

華為小米魅族的快充技術(shù)能用到動力電池領(lǐng)域嗎？

那個……消費(fèi)級和車規(guī)級不是同一個概念好不好，120W快速充電和120kW快速充電之間差了整整三個數(shù)量級呢……

請問當(dāng)前跨領(lǐng)域造車有幾家成功過的呢？汽車工業(yè)可是國家重工業(yè)的掌上明珠，很多技術(shù)是不可以出口的，你說那些根本未涉足過汽車工業(yè)的其他領(lǐng)域外行門生能短時(shí)間內(nèi)學(xué)會嗎？

所以我們才會看到很多跨領(lǐng)域造車的企業(yè)弄了一大堆工業(yè)垃圾出來把第一批消費(fèi)者當(dāng)提供運(yùn)行數(shù)據(jù)的白老鼠，老牌造車企業(yè)百年來趟過的坑他們也不會幸免。

對造車請保持敬畏，這是一項(xiàng)非常難以掌握且可以迅速“民轉(zhuǎn)軍”的高精尖學(xué)問，別忘記福特曾經(jīng)生產(chǎn)轟炸機(jī)，凱迪拉克可是坦克生產(chǎn)專家，大眾與巡航導(dǎo)彈有說不清的瓜葛。

充電樁企業(yè)與充電樁運(yùn)營企業(yè)，都沒有特別強(qiáng)的超級快充樁推動意愿。

市場沒有成熟的前提下，5C甚至更高充電倍率的超級快充樁，其建設(shè)成本極高，投資回報(bào)周期非常長（雖然快充可以提升客戶的流轉(zhuǎn)率），那么誰來做第一批吃螃蟹的虧本生意？

快充只有比較低的消費(fèi)者感知成本，因?yàn)榭斐錁恫皇亲约簩俚?，而續(xù)航則是自己車載高壓電池包決定的，所以消費(fèi)者更愿意花大價(jià)錢去買長續(xù)航純電動車，而沒那么高意愿去花大價(jià)錢購買更短時(shí)間的超級快充服務(wù)，畢竟有些快充只是薛定諤的快充……

目前越來越多PHEV插電式混合動力車型開始裝備充電倍率較低的直流快充裝置，這是一件好事。（下圖是PHEV慢充改快充，非常危險(xiǎn)）

對于消費(fèi)者而言，快充可以讓PHEV更多地使用電能驅(qū)動，少使用燃油，降低燃耗成本。

對于車企而言，PHEV快充功能可以提升銷售潛力。

對于充電樁企業(yè)而言，此前安裝的低充電倍率直流充電樁不會被拋棄，而是繼續(xù)投入PHEV領(lǐng)域使用，這也為更高功率的超級充電樁提供了建設(shè)資金。

對于國家而言，多用電少燒油可以進(jìn)一步提升我國的能源安全。

超級快充就代表了超高的基建成本和相對短促的充電時(shí)間，因此超時(shí)占用費(fèi)是非常有必要的一筆稀缺資源占用收費(fèi)，如果沒有這筆費(fèi)用的話，快充服務(wù)的用戶體驗(yàn)將因?yàn)槟承┯脩舻淖运蕉兊梅浅Ｔ愀狻?/p>

拿目前特斯拉的超時(shí)占用費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)作為案例，如果充電站當(dāng)前的空余車位小于等于50%，當(dāng)前用戶在充電完成之后依然占用充電車位超過5分鐘，特斯拉將收取3.2元每分鐘的超時(shí)占用費(fèi)。若是充電站當(dāng)前的空余車位是0，這筆費(fèi)用將提升至6.4元每分鐘。

這不是針對中國市場用戶的特殊收費(fèi)，實(shí)際上全球特斯拉用戶都要繳納這筆違約金。

一方面，快充可以降低續(xù)航焦慮，減少動力電池的容量，為整車減重進(jìn)而降低每公里的電耗，可謂節(jié)能與環(huán)保雙馨。

一方面，快充會降低充電效率，過多的電能變成無用的熱量，此外還會加快電池老化降低電池壽命，加快鋰枝晶的形成，造成自燃風(fēng)險(xiǎn)。此外，超級快充會大大加重電網(wǎng)負(fù)荷，需要使用很多社會資源來構(gòu)建基建設(shè)施。

因此，快充并不能直指環(huán)保，它有環(huán)保與不環(huán)保的兩面性。

此外，此前有不少廠家炒V2G反向充電的環(huán)保特性，實(shí)際上這種重度消耗動力電池循環(huán)壽命的方案根本不環(huán)保，因?yàn)閯恿﹄姵氐纳a(chǎn)與回收期間會產(chǎn)生重度的污染，利用電動汽車為電網(wǎng)儲能的方案基本沒有贏家。

電動汽車最大的軟肋在于電池技術(shù)瓶頸無法突破，而汽車社會歷經(jīng)一百多年來養(yǎng)成的用車習(xí)慣（3分鐘加完油料）與之并不兼容，快充將是除能量密度之外的另一項(xiàng)可行的解決方案。脫離了能量密度與快速充電大聊電動汽車未來的車企，基本都是不值得信賴的。

以這個辯證思考為結(jié)尾，這篇萬字長文正式結(jié)束。

（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 黃恒樂）