新能源商用车卷完电池电量之后,又开始卷充电倍率。近期,很多轻卡、VAN车型已经开始匹配和推广2C电池,营销话术为:“SOC20%—80%只用18分钟,喝杯咖啡的时间就能解决充电问题”。很多用户会有这样的疑问:2C是什么意思?实际充电速度能提高1倍吗?会带来哪些实际价值?是否值得选择?围绕这些问题,商车邦从2C电池的理论计算、实际充电情况、整车TCO等维度进行了详细分析。

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2C的定义和理论计算

C是电池的充电倍率单位,也是用来测量电池完全充放电速度的单位。C的数值越高,其电池充放电越快。1C就是电池在给定的电流下,可以在1小时内将电池SOC从0%充到100%。2C是1C的两倍,即半小时充满。

计算电池的充电倍率有两个关键参数:1、电池容量;2、充电电流。电池容量是指电池能够储存的电荷量,取决于阴极材料,因为它直接决定了可以存储和释放多少锂离子,整车铭牌和电池铭牌上都会标注额定容量,单位是Ah;充电电流是在充电桩上显示的实际充电电流,单位是A。充电倍率计算公式为:

电池倍率C=电流(A)/电池容量(Ah);

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电动重卡的铭牌信息,标注了动力电池额定容量

从延长使用寿命角度,电池使用建议是“浅充浅放”。通常在SOC20%时就要停车充电,不建议将电池电量使用到5%以下,否则会对电池寿命造成负面影响。同时,电池充电时建议充到SOC90%即可,也不建议将电池充到SOC100%。因为SOC90%—100%这段需要降低充电速度,充电时间会大幅增加。电池SOC20%—80%是充电速度最快的区间,因此很多企业就用SOC20%—80%的充电时间来对外宣传充电速度。目前很多轻卡和VAN都已经匹配2C电池,2C充电倍率即30分钟将电池充满,SOC20%—80%是电池电量的60%,即:

30(分钟)×0.6=18(分钟)

由此可见,目前各大车型的2C电池营销话术:“SOC20%—80%只需要18分钟”,仅仅是理论值。

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水桶实际装水速度的示意图

影响实际充电速度的因素

做一个最简单的比喻:充电桩就像是水龙头的出口,电池是水桶,充电倍率就是水桶的进口。如果水龙头的出口与水桶的进口大小完全一致,则电池充电倍率可以达到理论值;但是,如果水龙头的出口小,而水桶的进口大,则实际的电池充电倍率就达不到理论值。

充电桩功率(kW)=充电电压(V)×充电电流(A)/1000

目前乘用车使用的充电桩功率有100、120、150kW等,如果车辆的平台电压是600V,而充电枪最大电流为250A,即充电功率为150kW。

商车邦做过实际测试,同一辆车在同一个充电站、同一个充电桩充电,在白天峰电时段,充电站没有其他车辆,此时充电能够达到充电桩的最大功率,电池充电倍率可以达到理论值;但是在夜晚谷电时段,充电站全部满员,此时实际输出电流大幅下降,电池充电倍率低于理论值。所以,2C电池的实际充电倍率还要看充电桩的实际输出功率和输出电流。

那么,这就出现了一个矛盾:为了节约电费,很多司机都是利用晚上谷电时段(23:00-7:00)去充电。此时充电站基本满员,充电桩的实际输出功率和输出电流远低于最大值,即2C电池发挥不出自身的优势;而白天峰电时段(7:00—12:00,13:00—17:00),2C电池可以发挥出自身优势,但是充电价格在1.4元/kWh,高速公路服务区甚至达到1.8元/kWh,电动轻卡折合每公里的运营成本达到0.6元/公里,与CNG轻卡、甲醇增程轻卡基本相当,已经失去了竞争优势。

为了解决充电速度问题,很多大电量电动轻卡都匹配了双枪充电,在驾驶室后方布置了左右两个充电口,但是充电站夜间满员时,车辆都在排队充电,因此充电站会禁止使用双枪充电。此时,双枪充电的优势也无法发挥出来。

如何选择充电配置

商车邦认为:选择2C和双枪充电都要增加车辆成本,用户要根据实际使用场景、运营忙碌程度、充电桩功率等多项指标进行权衡。

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某品牌7方VAN车型,匹配了2C电池

对于VAN类车型而言,目前主流的7方车型匹配41kWh和51kWh电池。41kWh的VAN车型通常最大续航在310km,实际SOC100%—20%可行驶240km左右;匹配51kWh的VAN车型通常最大续航在370km,实际SOC100%—20%可行驶300km左右。如果在中小城市做城市配送,每天跑2—3单、行驶里程在200—300km,夜晚一次充电足够白天行驶,则2C电池发挥不出自身优势;如果在一线城市做城市配送,每天跑3—4单、运营时间超过10个小时、行驶里程在400km以上,需要白天快速充电,则建议选择2C电池。

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某品牌电动轻卡,匹配165kWh的电池

对于电动轻卡而言,目前主流电量是100kWh,最大续航在280km左右,实际SOC100%—20%可行驶220km,如果拉6吨以上的货物则降低到180km。100kWh的电动轻卡在中小城市跑城市配送,每天跑2单、行驶里程在200km以内,夜间一次充电即可满足全天行驶需求,没有必要选择2C电池和双枪快充。

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某品牌大电量电动轻卡,匹配了双枪充电

对于最新上市的165kWh大电量电动轻卡,其使用场景已经从城市配送转为城际运输、长途运输、全国满天飞,并且有高时效性要求(例如:冷链、绿通、快递等),建议选择2C电池,以减少充电时间、提升运输效率。另外,165kWh的2C电池要求充电桩的功率在330kW以上,而目前充电站主流的150kW、240kW充电桩无法满足这一需求,建议选择双枪快充。

对于电动重卡而言,目前6×4电动牵引车的主流电量为400kWh,如果选择2C电池则成本会有所增加,具体增加的幅度要看电池品牌和电芯品牌。假设增幅为15%,按照目前磷酸铁锂电池价格700元/kWh计算,则增加4.2万元,相当于整车价格的约10%。目前电动重卡市场已经进入瓶颈期,根据商车邦的调研和判断,客户很难接受4.2万元的加价。

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在电动重卡领域,暂时还没有推广2C电池

另外,400kWh的2C电池为了达到2C充电倍率,充电桩的功率要在800kW以上。目前电动重卡主流的充电桩功率为320kW、400kW,800kW超级充电桩还没有普及。因此,即使电动重卡匹配了2C电池,实际也达不到2C充电倍率。这就是目前电动重卡领域没有主推2C电池的原因。

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根据以上分析,商车邦认为:用户在选择电池倍率时,要根据自身使用场景、充电桩不同时段的实际输出功率来判断。是否选择2C电池,一定要依据价值导向和TCO理念。选择2C电池要增加多少成本?节约的充电时间能否创造价值?创造的价值能否覆盖增加的成本?这些都是需要重点考虑的问题。