快充可达500kW!充电技术迎革命,这家公司你不能不关注
专事电气连接与自动化领域的国际大厂 Phoenix Contact 公司(菲尼克斯电子),近日发表可对应瞬间高达 500kW 之 DC 直流快充功率的「通用型 CCS 充电座 CHARX connect」,搭配先前的高速 DC 充电电缆,其不仅解决过去 CCS 充电座因过热问题、多半不能以超过 200kW 大功率充电的侷限性,让新世代电动车未来可安全使用瞬间最高达 500 kW 的功率进行充电,更能持续以稳定的 250kW 功率替电动车供电,藉此大幅缩短未来新世代电动车的充电时间。
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近几年电动车中科技发展指标,除了车辆本身搭载的电池容量、车辆每度电可行驶里程的能号、以及电动马达多寡与动力输出功率外,最重要的莫过于 DC 直流快充功率的多寡。因为 DC 直流快充功率越高,就可让目前动辄高达 90kWh、100kWh 容量的大容量锂电池组,在越短的时间内完成充电,因此不仅大容量电池能延长续航力、降低「里程焦虑」,越高功率的 DC 直流快充设施与车辆对应能力,也能减少旅途中的充电时间,让驾驶开着电动车进行长途旅行的意愿提高,成为当今电动车产业致力发展的目标。
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电动车的充电功率计算,其实与我们过去常见的「P=I x V」相同,P=功率(W 瓦特)、I=电流(A 安培)、V=电压(V 伏特)。
而以现行国内与全球市场主要贩售的电动车产品来看,许多 DC 直流充电枪的功率受限,最主要是因为市面上普遍的充电枪电缆多半采「气冷」散热,「气冷」散热的充电枪设施能够对应最大的电流为 200A 以下,超过则有可能会有过热的风险。至于奥迪 150kW DC 快充、特斯拉 V3 超级充电站、保时捷 Turbo Charging 高速充电站等动辄单车超过 80kW 供电功率的充电枪,主要是因为其充电枪采用「水冷」散热,充电桩还配有水冷系统的压缩机,因此可承受超过 200A 的电流也不会过热。尤其像 Porsche Turbo Charging 高速充电站采用 800V 高电压供电后,其电流就算高达 337.5A,也能够在充电枪不过热的情况下安全供电,并以最高 270kW 的快充功率供电。所以普及采用「水冷」散热的充电电缆,才会是未来 DC 充电功率提高的重要科技。
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Phoenix Contact 发表对应高功率充电座,瞬间最大功率可达 500kW
回过头而言,Phoenix Contact 此次在其 CHARX 电动车充电技术产品中,新增「通用型 CCS 充电座 CHARX connect」,最主要使用充电座内的导线设计,实现高功率充电。至于先前就有推出的直流电充电电缆,其采「水冷」式冷却、最高可承受高达 500A 的电流。
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此次推出的 CCS 充电座分为对应美规 CCS 1 接孔、以及欧规 CCS 2 接孔,并各自拥有「35 mm² 直流导线横截面」、「70 mm² 直流导线横截面」、「95 mm² 直流导线横截面」3 种等级的充电座,未来车厂可各自依据车辆性能等级、而配备不同对应规格的充电座。
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其中配备横截面最高达 95 mm²导线的充电座,现在可以安全地使用高达 500 kW 的瞬间功率进行大功率充电,让电动车的充电用时未来只需数分钟就能完成充电、而不再需要动辄几小时的充电时间。另外,Phoenix Contact 强调其直流电源接点与高压导线之间采用优化连接技术,可将连接系统的升温情况降至最低;还表示其充电座独具业内少见的内建温度传感器,可在两个电源接点处进行高精准温度量测,让车辆可依据温度量测,来评估动态调节所需的充电电流,也进一步提高安全性。充电座整体防护程度达 IP67,可实现防水和防尘,正面则额外达到 IP6K6K 和 IP6K9K 防护程度。
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带来「高原式充电曲线」,持续最大直流电充电功率最高达 250kW
除此之外,CHARX connect CCS 充电座另一大重点,在于持续最大直流电充电功率。以「95 mm² 直流导线横截面」充电座为例,可持续用 250 kW 的高功率为稳定为电动汽车充电;「70 mm² 直流导线横截面」可以 200kW 稳定供电;「35 mm² 直流导线横截面」版本则是 125kW。
市售的电动车,普遍在电池 DC 直流快充至 80%之后,就会降至接近 AC 交流电 7.7kW 的功率、慢慢充电至 100%,以延长电池使用寿命。目前很多电动车款在电池 80%以下、以 DC 直流快充的过程中,其实不会皆时刻以宣称的最大功率供电(像 Porsche 目前为 270kW、Tesla V3 为 250kW),而是会随着充电时间拉长而降低功率。持续最大直流电充电功率的用意,就象是奥迪目前在 e-tron 产品中所强调的「高原式充电曲线」。奥迪品牌强调其降低充电功率的时间会往后延迟,大部分的时间皆能以 150kW 的高功率替车辆充电,反而能有效缩短充电时间。而 CHARX connect CCS 充电座此次宣称的 250kW 持续最大直流电充电功率,就是进一步将「高原式充电曲线」的充电功率基准拉高至 250kW!
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目前 Phoenix Contact 公司发此发表可对应瞬间高达 500kW 之 DC 直流快充功率的「通用型 CCS 充电座 CHARX connect」,搭配既有的以及高速 DC 充电电缆,未来将有望获得全球诸多车厂采用,并且更能进一步提高电动车的 DC 快充充电功率,减少充电与等待时间。