多少年电动汽车可以发展到充电20分钟,行驶200公里?
其实充电的效率在可预见的将来依然是无法和加油相比的,即便你真能20分钟充到能行驶200公里的电量也依然没有加油方便。而且上过初中就应该明白,充电时间要缩短即便不考虑电池是否能承受以及安全方面的问题,你需要多大的电流和电压才能瞬间将车辆电池充满?这是不现实的。
我相信电动汽车其实只是汽车领域的一个补充,并不是真正意义的新能源车,也不可能仅仅依靠现在的电动汽车技术全部替代燃油车。如果电池的衰减和使用寿命大幅度改善后,换电池依然是更为可能和高效的方案,但电动汽车依然会被束缚在城市或周边行驶。除非电池的能量密度可以达到数千公里一充电,但从可预见的未来五到十年也依然是不可行的。
多少年电动汽车可以发展到充电20分钟,行驶200公里?
你的问题源于里程焦虑。你描述的这种用车情况类似出租车,一天10几个小时跑路的,日常用新能源汽车续航350公里足够了,出租车一天的市内行驶里程在400公里左右。而我们的工作日用车多数上下班最大历程单程30-50公里,来回60-100公里,完全够用,只要上了手没有任何里程焦虑。现在有很多培养新能源汽车用户的试驾,推荐你可以去试驾1个月,体验一下会有不一样的感受。
多少年电动汽车可以发展到充电20分钟,行驶200公里?
根据目前新能源汽车搭载电池最好的特斯拉Model3和蔚来ES6两款车进行解析
特斯拉Model3:从起配置来说,他搭载的电池类型是三元锂电池,快充需要1个小时,慢充需要10个小时,工信部的纯电续航里程是445KM,电池容量是52kWh。按照快充均速充电来计算,20分钟的充电量应该是17kWh,能够增加150KM的续航里程。
蔚来ES6性能版:他搭载电池类型同样是三元锂电池,快充需要0.8个小时,慢充需要12个小时,工信部的纯电续航里程是510KM,电池容量是84kWh。按照快充均速充电来计算,20分钟的充电量应该是28kWh,能够增加170KM的续航里程。
根据以上测算,蔚来ES6的行驶里程虽然已经很接近20分钟的充电量200KM,但是这种数据是依靠在工信部的续航里程基础上测算出来的,大家都知道,工信部的续航里程是以NEDC方式计算的,这种续航里程是在所有用电设备关闭,匀速情况下循环行驶中在一定的道路中得出来,行驶环境比较好。所以如果以目前的方式充电20分钟,120KM/行驶的话可能续航里程需要减少30%左右,即120KM。所以想要达到实际目标200KM,目前蓄电池的储电量是一个很大的技术难点,以目前的技术发展情况来看,最少还需要2——3年左右的时间才能达到您所说的那种目标。
以上只是个人的一些见解,如有偏差,请谅解。
多少年电动汽车可以发展到充电20分钟,行驶200公里?
根据题主的问题,首先可以看一下目前在售的纯电动车型公告续航超过500km的有哪些车,可以说2019年新发售的很多车型的公告续驶里程都超过500km,选择了几款销量较好的车型进行比对,分别是宋PRo EV高续航版、Aion S魅Max 630、几何A 高续航版、特斯拉Model S长续航版以及小鹏G3长续航版:
可以看出这五款车的公告续航都超过500km,就算高速工况里程衰减一半,也基本都可以满足题主说的以120km/h的时速行驶200km,那么我们可以对比一下这5款车的电量:
宋PRo EV高续航版,71kWh,502km,百公里电耗14.14kWh
Aion S魅Max 630,58.8kWh,510km,百公里电耗11.53kWh
几何A 高续航版,61.9kWh,500km,百公里电耗12.38kWh
特斯拉Model S长续航版,100kWh,660km,百公里电耗15.15kWh
小鹏G3长续航版,66.5kWh,520km,百公里电耗12.79kWh
可以看出这五款车型的电池包电量都超过60kWh(Aion S 58.8kWh接近60kWh),百公里电耗根据车的类型有所不同,但是可以看出各车企的平均水平接近。所以,回到题主的另一个问题,这些车是否满足充电20min就可以充满?
由于各车型的电耗水平基本相同,所以如果要解决续航问题势必要增大电池包的容量。以Aion S为例,58.8kWh的电量如果要在20min充满,理论上需要的充电机功率是58.8*60/20=176.4kW,而目前市面上主流的快充桩一般是60kW,最高的为120kW的充电桩,所以即使现在车企允许以这么大功率充电,目前市面上的硬件设施也不能满足。但是如果仅仅是充电桩的硬件问题,这个问题其实很好解决,像特斯拉去年推出的V3超级快充桩,最高可以支持250kW的充电功率,但是特斯拉同样没有实现在20min充满至100%,那这又是为什么?
如上图,这是特斯拉的超级快充桩理论上的充电曲线,可以看出虽然其宣称可以实现250kW的超级快充,但是其只在10~20%SOC的这个区间才可以满足。这是由于电池的特性决定,锂电池在低SOC的时候充电能力较强,而在高SOC的条件下则反之,所以目前车企在宣传电动汽车充电的时候一般都宣传0~80%这一段,如果后期还使用如此大的功率进行充电,一方面电池很难充满,会出现虚电位,另一方面,对于电池安全方面也存在很大的隐患。
那么回到题主的问题,我们来计算一下:以紧凑型轿车为例,如果我要高速行驶200km,那么我需要能够使用大约60kWh的电池,其次我希望20min的快充能够满足这个续航,现在目前的水平来看,如果不考虑充电桩的限制,现在主流车企都可以做到0~80%SOC在20min内完成,那么我的车的电量就需要60kWh/80%=75kWh的电量,那么以Aion S为例,我需要增加15kWh电,对应的整车成本要计算电量的增加,车舱的布置,保守估计在至少3万吗,那么在终端的销量可能会提升更多,消费者能否接受又是另一个问题。
最后总结一下,如果想要实现题主说的问题,目前最合理的解决方式是车企多堆电池,桩企开发大功率快充桩,但是在实际操作中还需要面临政策法规、商业模式等问题。但是相信,在未来的几年内,这些问题都可以解决。
多少年电动汽车可以发展到充电20分钟,行驶200公里?
这个要求并不高。如果不计成本的话,现在就基本能做到。但是实用的时候,性价比太低了。
电池组必须选用钛酸锂电池。若要求最高车速能达到120Km/h,那么跑200Km需要大约两小时。跑500Km大约需要4小时。则电机功率最少应达到50KW/400V。据此倒推,正常工作电流为50000/400A。大约125A吧。需要400/2.1串。取近似值200串。若按照1C放电倒推,跑500Km需4x125AH左右的钛酸锂电芯。
这样,电池组的规格基本上就有了:钛酸锂电池,500AH200串。标称电压为2.3x200V。
再来看充电20分钟、能跑200Km这个要求能否达到:假设这个200串460V500AH的电池组完全耗空,这个车跑200Km至少需要200/120X125AH的容量。大概210AH的样子。
这么多的电量要在1/3小时内充进电池中,那么充电电流将达到630A左右!这么大的电流需要大概100平方的粗铜线,而充电器的功率将达到460x630W!考虑到充电器的工作效率,实际功率将大于300KW!
可以脑补一下:一辆充电的汽车进了充电站后,身强力壮的工作人员抬着胳膊粗的两根充电线插进车身。为什么还得俩人抬充电线?请按铜的比重9.8计算一下直径10Cm的铜软线外加至少2Cm的硅胶保护层、这样的一米长电线有多重?十米长又有多重?这么重的电线不能在地上拖,硅胶保护层容易拖烂;如果换成其他绝缘材料,则僵硬的无法操作。不抬还真的不好处理这个问题。另外,充电插口要通过600多A的电流,接触电阻是一个很大的问题。假如接触面电阻仅有0.01欧姆,那压降也达到了630x0.01=6.3V!有什么材料能保证接触面不氧化、耐腐蚀、电阻率极低?想来想去也只有黄金了。这样充电插头、插座即使不用纯金,也得厚厚地包一层金子吧?不然难以解决铜和银作插头插座表面易氧化的问题。
如果充电器初级是220V市电,那么它的引线将会更粗。连绝缘层单股有小碗粗。这么大的功率除了需要单设一台变压器为它供电外,还真没有什么好办法解决它工作开始和结束时对其它负载的冲击和影响。
最后我们简单估算一下这辆车的成本:现阶段钛锂电池一AH单价大概3元以上。3x500x200=30万。加上绝缘材料、冷却循环和电池管理糸统,将近40万了。一般而言,电池造价至少占到整车价格的65%左右,这样总价将达到62万以上。售价就不好说了,我觉得卖80万都不挣钱。有几个人能买起?买起的话,那个300KW的充电站能建几个?全国有几个地方的电网能承受了这么大功率的电器频繁起动/关闭?花费几百万建个充电站,每天没几个人来充电,啥时能收回投资?没有充电站支持20分钟快充,花80万买辆车干啥?问题陷入了死循环。
因此在电池技术没有大的创新和突破之前,这个想法基本不可能大规模实现。
多少年电动汽车可以发展到充电20分钟,行驶200公里?
估计可能得二十年后,现在不发展科技了,都将就行骗来挣钱,即骗了多少补贴了,还目前的假续航呢,中国电车之悲哀。
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