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在新能源車行業,充電體驗一有突破,換電就會成為對照組。
3月初比亞迪發布的兆瓦閃充2.0,最大亮點是充電速度:電池電量從10%充到97%,最少用時9分鐘。即便在零下30度的實驗環境下,電量從20%充至97%,也只要十幾分鐘。
雖然比亞迪在發布會上處處對標加油站,但發布會開完,社交媒體上挨捶的反而是蔚來的換電站。
幾天后,蔚來創始人李斌做客央視[1],繼續為換電路線站臺:超快充再快也不可能有換電快。同時貼心建議,為了電池健康,能用慢充就不要用快充。
看似針鋒相對的言論,比亞迪的閃充和蔚來的換電,又被推到聚光燈下。
換電VS閃充
比亞迪兆瓦閃充最核心的突破,是解決了“涓流充電”的問題。
涓流充電發生在電池充電的最后階段。充電是一個先快后慢的過程,電量充到80%非常快,之后會進入涓流充電狀態,速度明顯下降,從90%到“充滿”的過程,耗時會非常長。
這與鋰電池的工作原理有關。簡單來說,鋰離子從正極向負極運動就像人找停車位,停車場空的時候很容易找到停車位置,但當80%的位置停滿車,找停車位就會變困難。
快充,意味著鋰離子要在極短時間里從正極快速移動到負極。大量鋰離子一窩蜂進來,部分離子會因為來不及嵌入負極,干脆擺爛堆積在石墨表面,鋰離子就變成金屬鋰,即“析鋰”現象。
時間一長,金屬鋰形成枝晶,一旦刺破正負極間的隔膜,就可能造成短路。
大部分車企都會以“10%-80%”為基準衡量充電速度,這既是鋰電池的特性所致,也有降低電池衰減,延長電池壽命的考慮。
因此,比亞迪以10%至97%作為測試基準,只需要9分鐘,含金量很高。同時,從10%充至70%的“可用狀態”,只需要5分鐘,理論上已經很接近換電3分鐘的水平。
含金量更高的,當屬王傳福那句“第二代刀片電池的閃充對壽命沒有影響”。
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超快充會加速析鋰現象的發生,同時也會讓電池內部升溫,增加電解液的不穩定性,從而影響壽命。這是鋰電池容量衰減的關鍵原因。
放在十年前,動力電池技術不太成熟,電池管理系統(BMS)也相當平庸,核心芯片和算法都掌握在海外供應商手中[1],要解決超快充和長壽命的矛盾難上加難。
十年間,包括寧德時代、比亞迪在內的電池公司都進行了大量實踐,比如在正負極之間搭建超高速離子通道、對石墨負極進行改性,目的都是讓鋰離子快速脫嵌,讓超快充對電池壽命的影響大幅改善。
但另一方面,技術進步也只能“改善”這種影響,沒法做到完全消除。因此李斌的說法也沒錯,只要充電還依賴鋰離子搬運做功,損耗就不可避免,這是物理學特性決定的。
研究機構Geotab的數據也能證明這一點,在21款車型超過2萬輛汽車的樣本中,電池容量平均每年衰減2.3%,頻繁使用快充(100kW以上)的電池年均衰減率是偏好慢充的2倍[2]。
理論上,蔚來換電站的電池用慢充充電,電池的衰減會更慢。按照蔚來官方的說法,換電站內每塊電池的衰減率都嚴格控制在15%以下[4]。
這種情況下,即便車輛超過了8年/16萬公里這個電池質保閾值,電池容量依然能保持在85%左右,遠超現行的質保標準。
在這個框架下,雖說新車主換電會換到一塊老電池,但老車主換電也能換一塊新電池。用車時間越長,換電的價值越大。
本質上,比亞迪的閃充和蔚來的換電,并沒有彼此替代的關系。
沒有什么你死我活
作為全球新能源銷冠,比亞迪的市場目標,顯然還是替代每年占比近半的燃油車市場,而不是年銷量30萬出頭的蔚來。
比亞迪的閃充站和換電站的架構其實很相似,兩者都是個小型儲能系統。夸張一點說,比亞迪可以直接跳過充電,把儲能系統的電池塞進車里,但這樣一來,它就變成了蔚來換電站。
在體驗上,閃充和換電各有優劣強弱,只是在現實生活里,消費者買車不是只看充電快不快,補能方式在購車決策中的權重既不是最大,也不是最重要的。
從另外一個角度講,對兩家公司而言,換電和閃充實際上也是自身經營策略的產物。
蔚來早期投入巨資鋪設換電站,核心目標是解決充電效率離加油體驗差太遠的問題。2020年后,新能源車三電環節進入了一輪快速的技術進步期,換電在效率上的優勢的確在減弱。
過去,蔚來換電站的最大短板在于,電池包的長寬釘死,新車型要兼容舊標準,只能做些妥協。
這種情況下,車型換代必須考慮電池包的兼容性,一旦大刀闊斧切換到新平臺,換電站的老電池就會變成資產包袱,反過來也可能損害換電體驗。
從第四代換電站開始,蔚來多品牌同站換電才逐步落地,第五代基于柔性設計的換電站預計兼容性會更好。
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從經營層面看,換電系統給蔚來帶來了更多經營靈活性:
一是車電解綁。基于BaaS模式(電池即服務),電池的所有權和使用權相分離,大幅拉低了蔚來的購車門檻,成功拉高了汽車銷量。
二是基于換電的增值服務。比如長途出行場景中,可以租用150度大電池。
三是電池回收。由于蔚來積累了大量電池資產,淘汰的電池既可以拿去當儲能電池用,也能回收提取貴金屬。
比亞迪做閃充的目的也很清晰,既有秀技術肌肉的心思,也有對高端車市場的考量。
過去這么多年,比亞迪在20萬以下的市場幾乎沒有對手,但在20萬以上乃至30萬以上的豪華車市場,比亞迪始終沒能復制同樣的統治力。
因此我們推測,比亞迪的閃充2.0,也有提高高價車型吸引力,進而提高整體汽車銷售均價的考量。
要實現兆瓦級(1000kW)充電速度,需要同時做到超高電壓和超大電流(P=U*I)。二代刀片電池有了,閃充站也建好了,但車內沒有對應的高壓架構,也無法發揮閃充的效果。
全域高壓架構意味著車輛成本上升,客觀上難以覆蓋全部價格帶。
因此,從2024年發布e平臺3.0 Evo開始,比亞迪部分車型升級到全域800V架構。去年的超級e平臺主打全域1000V架構,首發漢L和唐L,都是為今年大力推廣閃充站打基礎。
目前,應用比亞迪高壓平臺架構的車型,主要是漢、唐和騰勢、仰望等高價車型。想體驗閃充的高效,還不能買太便宜的車。
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比亞迪發布閃充2.0后,漢L和唐L的新老車主都收到了長達366天的免費閃充權益,沒有例外。而為王朝網貢獻35%的銷量,一年狂賣66萬輛的比亞迪秦,就無福消受了。
歸根結底,換電和閃充在補能效率上有強弱優劣的對比,但遠遠不是一個想替代另一個的關系。
畢竟蔚來過去虧了這么多錢,大概率不是因為換電站建的太多;比亞迪在高端市場存在感不足,肯定也不是因為消費者覺得比亞迪充電慢。
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[1] 換電如何解決“車電不同壽”難題?蔚來李斌央視《對話》完整實錄,蔚來
[2] 中國新能源汽車動力電池產業發展報告(2016)
[3] New Geotab data shows EV battery health remains strong as fast charging use increases,GEOTAB
[4] 揭秘蔚來換電背后的黑科技:不只是車電分離,蔚來
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