文|汽车杂志

加油的车几分钟完事走人，而电车呢？一般的快充20分钟也就能跑个100来公里，真要等充满的话……看个电影吧。

充电慢，这个劝退不少新能源车潜在买家的因素，多久才能像加油一样方便呢？

重点先知道：

1、缩短充电时间有三种办法：优化电池的充电速度、直接更换电池，以及使用快速充电技术；

2、用直流电提高充电功率，要考虑连接附件的安全性；

3、控制功耗和温度是充电发展路上的关键；

4、快充虽好，当下还不能全面普及。

加快充电三大法宝

充电慢，其实是电动车自诞生以来就存在的缺点，更是电动车在上世纪初被燃油车淘汰的根本原因之一。

电动车要全面取代燃油车，意味着后者能做的东西前者全都要做到，例如使用范围不再局限于城市内，而是要能完成长途出行的任务，再进一步说，它必须具备高效补充电量的能力。

一般来讲，缩短充电时间的办法有三种：优化电池的充电速度、直接更换电池，以及使用快速充电技术。

不过，使用新型电极材料的快速充电电池眼下才刚走出实验室，离量产车还有段距离，更何况电池供应商眼下的研发重点并不在于缩短充电时间，而是提高能量密度并优化电池的稳定性。

至于更换电池的方案，需要设计通用的电池模块及相应的接口，才能使用公共设备进行更换，故更适用于公共交通。举个简单的例子，以前的诺基亚和摩托罗拉手机使用不同的电池，你的手机没电就算我有备用电池也救不了你！

所以，眼前只有快充技术，才能在短时间内缓解充电慢这一大痛点！

方法暂时只有一个

电动车充电时，交直流变电器是必不可少的，现在所谓的快充，一般都默认为直流充电。

但是，以常见的60kW直流快充为例，要充满容量为60kWh的电池理论上也需要一个小时，何况绝大多数电动车都会充至80%-90%后大幅降低充电功率以保护电池，而且容量更大的电动车也不在少数。

要想缩短充电时间，就得换上功率更高的充电桩，而根据功率公式P=UI可知，加大充电功率可以通过增强电流或提升电压。

由于电缆存在可承受的最大电流值，因此电流增强时线缆也得相应加粗才能保证安全，如果不提升电压而单纯加大电流，电缆就会粗得不切实际。

举个例子，以350kW的功率给60kWh的电池充电，理论上可以在10分钟左右充满。但若此时电压只有380V，则电流将高达921A，要知道国家标准里推荐的直流充电最大电流也才250A，921A的电流得有多粗的线缆才能承受？

所以，实际中一般通过提升电压的方法来获得更大的充电功率。例如，国家标准规定直流充电接口的额定电压为750V / 1000V。如此一来，250A直流充电桩也能输出最高250kW的功率，理论上14分钟左右就能充满60kWh的电池。

然而，提高功率和电压首先要面临的问题就是整套充电系统的散热，不但要更换高压用电设备和连接附件，还得重新设计电池的冷却系统、充电接口以及电池管理系统。

要快不难，但安全最重要

在交流转换为直流的过程中，必然会以热量的方式损耗一定能量，充电功率越高，损耗散发的热能就越大。假设以350kW进行充电，哪怕仅损耗3%的能量，也会产生10.5kW的热能，此时若冷却系统失效，可能会产生灾难性的后果。

由此可见，快充技术的关键并不在于如何提高电压或功率，而是控制功耗和温度，毕竟稳定工作才是最重要的。

事实上，如果能把功耗损失降到1%以下，降温就会变得容易得多。实际应用中，主流充电设备厂商已普通采用定制的功率芯片来减少能量转换时的功率损耗，并在线缆中加入液冷回路进行冷却，成熟的厂商还会用碳化硅和氮化镓等新材料来优化整套设备的隔热性和充电效率。

但即便如此，一流充电桩仍有3%的损耗，要想进一步降低仍需付出巨大的努力。

但上述种种都不过是应用大功率快充技术时需要解决的技术难题，攻克它们基本只是时间问题，真正的影响因素在于国家层面。快速充电依赖的是400V、750V乃至1000V的超高压直流电，对电网来说显然是不小的负担，如果没有国家电网的支持，快速充电站根本难以立足。

另外，等到真正实现千伏大功率充电时，必将启用新的充电接口和协议，届时业界多半会再次经历争夺行业标准话语权的混乱场面，并且会有国家力量牵涉其中。各标准体系相互博弈的时间越长，新技术越难以全面普及，毕竟没有一个厂商能够通吃所有标准体系。

快、慢都有用武之地

即便大功率直流快充技术实现成熟应用，也不太可能就此垄断整个充电市场——一方面，大功率充电对于电网来说是相当大的负担，用电高峰期电网将难以承担超高压快速充电带来的巨大压力；另一方面，纵览多个国家的规划，大功率超高速充电多用来满足城际等长途出行时的充电需求，市内则以慢充和普通直流快充为主。