是誰毀了電車車主的假期?


出品| 虎嗅汽車組

作者| 王笑漁

「就怕出現新聞裡說的那樣,電車停在家不敢開,開油車去的。」廣州的蔚來ES6車主許溯向虎嗅表示,這個國慶假期他並沒有選擇開純電動車出門,而是開了家裡另一台奧迪車自駕出行。

國慶期間,央視財經的一條關於高速充電排長隊的新聞火了:一位從深圳回湖南的新能源車車主,在耒陽服務區給車充電時,花費了五個多小時的時間。原本八個多小時的路程,最終花了十六個小時。

更可怕的是,在另一個高速服務區內,有兩位電動車車主,因為搶充電槍大打出手。

這些迷幻操作,在國慶假期裡真實上演著。通過採訪,絕大多數純電動車主都向虎嗅傳達了一個觀點:「國慶假期不敢開電動車出門」。

當然,「黑鍋」不能全部由高速充電樁來背。充電補能體系發展的不平衡,是事實。但更關鍵的是,純電動車本身存在短板,才導致了「恐高」的問題出現。

這次假期,算是徹底掀開了電動車的遮羞布。

一、高速,為何是電動車的噩夢?

先聊聊電動車的短板。

據易車發布的《汽車網際網路用戶國慶出行》報告顯示,自駕私家車成為十一黃金周最常用的出行方式,有80%的用戶選擇自駕出行。其中,有92%是汽油車,混動為4%,純電動僅3%。

純電動車「恐高」,表面上看是因為車輛續航里程不夠。但本質上,還是因為純電動車在高速工況下的能耗偏高、續航里程測算不準確導致的。

很多電動車主會發現,原本表顯有500公里的NEDC續航,上了高速卻只能跑250公里。這樣一來,原計劃可能跑300、400公里充一次電就行,但實際跑200公里就要開始找充電樁了。

高速的能耗,純電動車與燃油車恰巧相反——燃油車是高速更省油,低速更費油。而純電動車則相反,高速電耗高,低速電耗低。

發動機在低轉數時的效率很低。但轉速越高,單位時間內發動機點火做工的次數就更多,所以功率隨之上升。加上在變速箱的作用下,一旦進入高速勻速行駛,發動機的轉速可以被超速擋控制在較低的轉速區間,此時釋放的功率較低,這樣一來,發動機可以在跑高速時獲得一個較經濟的油耗水平。

與燃油車不同,純電動汽車一般來說使用的都是電動車單速變速箱,也就是說車速直接由電動機轉速控制。因為,純電動汽車有一個基速轉速,在基速轉速前有恆扭矩特性,在基速轉速後有恆功率特性。在基速轉速前,車輛以最大扭矩恆定輸出,在基速轉速後,功率恆定輸出。

根據公式:功率=轉速*扭矩。當過了基速轉速後,電動車的轉速提升,扭矩就會降低,扭矩是車輛克服阻力的要素,所以車輛的加速度就會變慢,能耗變高,效率降低。

雖然純電車跑高速時,能維持80%~90%電機效率,但風阻隨著車速成平方數增加,車速越高純電車需要克服的風阻就越大,所以高速的電耗會比低速電耗高很多。

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另外一個鍋,要甩給騙人的「續航標準」。

目前,國內的電動車用的都是NEDC續航標準,它主要模擬環境有市區和郊區,佔比分別為4:1。而且NEDC的測試基本為台架試驗,與實際路況環境影響因素相去甚遠,再加上這一續航標準,對於超高速工況幾乎「無視」——所以,NEDC續航就成了,人類駕駛員永遠也開不到的續航。

這導致了很多電動車主無法正確的規劃充電路線。因為按照原來燃油車的駕駛習慣,開到快沒油了,大家才會去尋找下一個加油站。絕不會有人出發前就計劃好,每次需要補能的加油站。這種習慣沿襲到電動車用車時,就造成了很多麻煩——不是在找樁,就是在去找樁的路上。

「我基本是按照50%-60%來規劃的」,這個國慶假期開蔚來ES6自駕的福婷告訴虎嗅,她會先查一下兩個地方的海拔,然後決定按照總續航里程的50%、60%、70%來規劃需要充電的節點。她還補充道:「一切開了純電不能浪的行為,都是規劃師的問題。」

福婷開著ES6在換電

而且對於低續航的老車型來說,這一問題愈發嚴重。 2020年純電動乘用車續航里程總體平均是397公里的最高峰,而2019年這一數字是365公里。這些短續航的車,一上高速就需要頻繁充電,從而加劇了排隊充電的情況。

充電難,本質上還是車「不合格」。

二、充電難,不只是樁的問題

「高速充電站的佈局主要遇到的困難是場地資源壟斷、電力緊缺和投資成本大。」小鵬汽車相關負責人告訴虎嗅,小鵬目前已建成近30座服務區充電站。

而蔚來這邊,截止9月30日,在高速上建了換電站109座,目前形成了五縱三橫四大都市圈的高速換電網絡。十一黃金周期間,完成了27,581次高速換電。

在小鵬、蔚來之前,高速服務區裡看不到其他車企建充電網絡的身影,只有國家電網、南方電網這樣的「國家隊」沖在前線。有很多車企雖然月銷數千輛新能源汽車,但一提到建高速充電站,老早就躲得遠遠的了。

本質上,是因為這門生意不賺錢,沒人願意做。

因為,高速充電站具有極強的潮汐性,節假日和周末的充電需求高,工作日卻無人問津。導致運營和維護成本高企,別說營利了,連收回成本都是問題。

早在2015年,國網就提出「七縱四橫兩網格」的目標。七縱是指沈海、京滬、京台、大廣、京港澳、二廣、包茂高速。四橫是指青銀、連霍、滬蓉高速等,兩網格是指京津冀魯網格和長三角網格。

京崑高速上某服務區內4個樁可用

國網在高速建樁策略「簡單粗暴」,只要有服務區、有條件建樁的,國網都會建上一個站。舉個例子,從成都雙流機場到稻城亞丁景區,全程752公里,途徑了四個服務區,有三個可以充電,而且均為國家電網的充電樁。

但搞基建不是無腦撒錢,只能先打通、再運營、再擴建。單個充電站的充電樁數量不夠多,確實是當下的現狀。比如上述這條自駕線路上的充電站,都只有4根充電槍可用,也就是最多只能容納4輛車同時進行充電。那麼除了增加充電樁的數量之外,再就是加快充電速度。

那麼,每輛車的充電速度,就決定了充電樁的「翻台率」。

目前,我國電動汽車直流充電樁執行的是國標GB/T 18487.1-2015《電動汽車傳導充電系統》,在其中對於直流充電做出瞭如下規定:

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在GB/T 20234.1‐2015 通用要求中定義直流充電樁額定電壓不允許超過1000V,額定電流不超過400A。但是在GB/T 20234.3‐2015 直流充電接口中說明以模式4及連接方式C的車輛接口,其額定電流不超過250A。

在採用現有直流接口的條件下,單槍電流是不能大於250A的,充電電壓不得大於1000V,那麼按照功率=電流*電壓的公式,可以算出在目前的國標下,充電樁理論峰值可以達到的功率是250KW。

但是,動力電池不一定能承受如此大功率的充電。

這裡要提到充電倍率的概念,簡單地說就是每小時充電可以充滿多少個車載的電池,比如1小時就可以充滿整車電池,我們稱為1C。如果半小時充滿稱為2C,業內常說的4C充電倍率的電池,則意味著15分鐘即可充滿。

現在大多數動力電池還處在1C充電倍率,甚至更低。另外,還要考慮電芯的材料,像特斯拉磷酸鐵鋰電池的車型比三元鋰電池的充電速度就要更慢。就算技術疊代夠快,動力電池能滿足超快充的需要,但電壓平台仍是一道阻礙。

現在純電動車常用的是400V電壓平台。簡單的說,如果在400V平台上的車能接受的最大電壓就在400V,那麼最大電流按照國標也就在250A,在這個情況下,電池能收到的最大功率大概也就100KW。那麼,充電樁功率再大,車受不了也無濟於事。

歸根結底,是技術不到位,不能怪新基建。

三、我們需要解決方案

在電機能耗、動力電池充電倍率、電動平台電壓、充電樁功率等等,這些關鍵參數沒有顛覆式創新的情況下。能針對充電難,給出過渡方案的車企,都是值得尊敬的。因為,新能源汽車行業需要的是解決用戶痛點,而不是只做示範、不能量產的概念性技術。

首先,增程式就是解決充電難的方式之一。

與理想ONE一樣,東風旗下新能源品牌的嵐圖FREE都採用了增程式電動的技術路線——由發動機構成的增程器,給動力電池充電,用電來驅動整個車輛。

相比純電,增程式多了一種能源補方式。在長途高速行駛時,不需要為續航里程而焦慮。比如我們這次假期在四川自駕,既可以在高速休息區加滿一箱油繼續跑幾百公里,也可以在縣城餐館裡吃飯的1小時間隙,為車輛充滿一次電,純電行駛一百多公里。

嵐圖FREE在加油站加油

相比燃油車,它可以減少對車輛的損耗。比如,高速堵車的工況對燃油車的雙離合變速箱並不友好,容易使離合器片溫度過高,變速箱進入熱保護狀態。假期中有很多燃油車就因為長時間緩行,導致車輛趴窩。但增程式電動是電機驅動,所以不存在上述情況。另外,在下坡和減速的過程中,可以通過動能回收來減速,從而減少對於剎車片的損耗,甚至還可以增加一定的續航里程。

相比其他普通的插電式混動,增程式因為用了大容量的電池,所以可以進行大功率快充。相反,很多插電式混動是為了滿足補貼和政策需要,只給了50km續航的動力電池,就幾乎只能用交流慢充。從車輛架構看,插電混動仍是油為主,而增程式是電為主,前者的過渡期會更短。

從目前的市場反饋來看,兩款增程式電動都佔據了一定的細分份額。剛交付才兩個月的嵐圖汽車,9月交付908輛嵐圖FREE,累計交付了1316輛。而理想汽車這邊,今年第三季度累計交付2.51萬輛,同比增長190%。

但增程式也帶來兩個問題:一是相比純電動車的噪音更大,二是高速油耗更高。

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嵐圖FREE在某四川景區外充電

理想ONE上那個1.2T三缸發動機,在高速、虧電工況行駛時確實產生了較大的噪音。而嵐圖FREE通過採用1.5T四缸發動機,一定程度上解決了噪音的問題。

但高速油耗仍是增程式的痛點。因為是與純電動車一樣,都是採用電機驅動,所以也逃不過能耗偏高的問題。嵐圖FREE和理想ONE的高速油耗都在7至8L/100km上下徘徊。不過,嵐圖FREE加的是92的汽油,理想ONE加的是95的汽油,從經濟性來看,前者更勝一籌。

而比亞迪的DM-i混動系統,針對高速工況增加了發動機直驅的工作模式——高速巡航時,發動機通過高效的單級變速器直接驅動車輛,發動機工作在高效區間。從而像燃油車一樣,實現高速的低能耗。

其次,換電也是一種快速的補能方案。

在這次假期中,有一座最熱鬧的G4京港澳高速徐水服務區的蔚來換電站,在7天內完成了471次換電。如果連續24小時工作的話,相當於,平均一天完成67次換電、平均每小時完成2.8次換電。這樣的補能效率,遠比現在任何一個快充樁都要高。

相比一代換電站的5塊電池,蔚來的第二代換電站增加到了13塊電池,也就是說增加了「翻台率」。在今年9月,蔚來新增了90座換電站,累計建設了517座。服務次數方面,全國單日換電服務首次突破20,000次,蔚來用戶換電服務累計超400萬次。

最後,再次強調的是,自營充電網絡是車企必不可少的工作。

這裡先要回答一個問題,作為新勢力車企的蔚來、小鵬為何能夠月銷超一萬台?因為,他們解決最根本的問題,那就是用戶充電。

與特斯拉一樣,蔚來和小鵬都是最早開始自建充/換電網絡的電動車企業。再往深層次來說,是因為他們知道用戶在哪、用戶都去了哪,由技術驅動的基建才是解決充電難題的關鍵。比如蔚來非常強調「電區房」的概念——將距離換電站3公里以內的住宅定義為「電區房」。核心是圍繞用戶集中的活動範圍內建設充電網絡,而不是盲目撒網、做示範站作秀。

再簡單一點的方式,就是強運營。小鵬通過智能運營系統利及時掌握和處置特發情況,保障充電樁可用性。同時也會提前告知或引導客戶,鼓勵大家有序充電、相互分享充電資源。

小鵬汽車相關負責人告訴虎嗅:「我們還會在高速服務區出入口5km範圍內建站作為站點補位。已建成10+座高速出入口充電站,車行時間在10分鐘內。通過今年高速服務區充電站排長龍的情況來看,下高速服務區補電未嘗不是一個更好的選擇。」

小鵬的高速服務區充電站

對於高速充電問題的熱議,乘聯會秘書長崔東樹也公開提倡:「作為充電樁服務企業來說賺錢是主要的,尤其是面臨一定資金壓力的情況下,由於高速服務區的充電樁本身利用率不高,需要激發其它的充電樁企業在高速上建設充電樁。同時引導網際網路充電平台加大對高速公路充電共享體系的扶植和引導。這樣百姓電動車出行的效率會明顯改善。」

寫在最後

很多車企還在大肆宣傳「充電5分鐘續航300公里」之類的新技術,但談到量產和落地計劃時,要麼選擇性裝聾,要麼建幾個示範站就算完事。做了什麼,遠遠比說了什麼更重要。

正如特斯拉CEO埃隆·馬斯克在股東大會上說的:「評判特斯拉的一個基本點,是我們究竟讓可持續能源的普及加速多少年。」

2012年,特斯拉V1超級充電樁投入市場,最大功率達到90kW;兩年後,120KW的中國首座V2超級充電站正式啟用,當年國內市面上多數直流充電設備的才30kW;2019年,最大功率翻倍提升至250KW的V3超級充電站發布並啟用——部分Model 3車型,充電15分鐘增加250公里的續航。

還是那句話,技術不到位,別怪新基建。

(受訪者許溯、福婷均為化名)

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