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國王車訊車廠動態國王學苑國王報導電動世代 自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆
自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆

自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆

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自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆

▲本篇的討論重點其實是圍繞在Hyundai、KIA集團所建置的E-Pit快充站,漂亮、便利、迅速,不想看前情提要者可以直接從最後面閱讀。

電動車能否淘汰燃油車仍是未知數,說不定天然氣、生質燃料仍會延續內燃機之生命,進而演變成「Hybrid、PHEV、純電動車」三分天下的局面,只要氫燃料車款沒有來攪局,未來10年甚至20年大致上就是三國鼎立的狀態。即便電池科技有突破性發展,但是從克服量產困境、價格越來越親民、最終大量普及還需要很長一段時間,此外就算積極擴增電池容量並縮短充電時間,但最終問題還是會卡在《充電設備》的密度與效率。幸好,擴增電池容量是一件非常困難的是,但是要提升充電效率則是相對容易。

此外,即便三國鼎立的態勢相當明確,但PHEV和純電動車依然需要大量的充電設備來輔助,才有機會快速普及,因此新電池科技研發是一回事,《充電樁》與《充電站》等設施持續普及,亦是刻不容緩的要緊事。因為台灣就只是個彈丸之地,環島一圈也就五百多公里,此外平地冬季不會下雪或結冰減損電池效能,克服電動車的《里程焦慮》相對容易,即便純電動車目前在美國的普及率僅約5%,未來成長速度仍備受考驗,但是在台灣推廣四輪的電動車則是相對容易,電動機車也是。

自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆

▲Tesla如果沒有V2、V3等快速充電站輔助,光靠小功率的壁充,豈能讓Cybertruck這種龐然大物到處趴趴走,更不可能背著車屋露營去,靠太陽能?!

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▲Porsche很有遠見,Taycan開發之初就是設定800V的動力規格,而非強調電池容量,必面造成車身重、售價高的遺憾。至於彌補與平衡的方式,就是800V快速充電系統。

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▲高達1000V、650kW的藍梅快速充電系統,但電動車本身不支援也沒用,想要硬充?結果就是爆炸與起火!

低功率充電設施  無法解決充電需求

目前關於電動車的充電設備大致上有二種看法,一種就是鼓勵購買電動車的民眾設置於私人停車位設置200~240V的《壁掛式充電座》,並且在各大公共停車空間以及路邊停車格設置相關充電設施,電壓同樣是200~240V,其充電效率最高可達約17.2kW,但是考量用電安全,實際上只能達到約10.5kW的充電效能,以Tesla Model 3 Long Range高端車型為例,每充電1小時只能增加約60km的行駛里程,至於一般的Model 3充電一小時只能增加40km的行駛里程,如果和油車加油比起來,電車的充電效率無疑是龜速進行。

此類型的充電設備,如果要讓電動車吃到飽,肯定要花8~12小時的時間才行,確實就是待在家裡多久就充電多久的概念,如果您有經常出遠門的需求,或是把Tesla當計程車開的話,就必須養成回家就充電、出門前先拔電源的習慣。

問題來了,如果您住的是透天厝,而且都有充裕的室內停車位而不是停在自家門口那種,設置壁掛充電樁當然容易許多,如果您住在北部的高樓大廈當中,想要裝設充電座還要先通過《社區管委會》那一關,雖然目前的法律是站在電動車主的那一方,但實際上要裝設時絕對是困難重重,包括社區老舊、住戶反彈、電力疑慮、施工費用…

如果您住的是公寓,就算有停車位,但是想安裝充電座通常都會有麻煩。至於機械式停車位的用戶,那就是想都別想!如果是租車位的車主,想要在車位旁安裝充電座也是難上加難。總之,在台北市所有的私人停車位當中,目前真的能夠順利安裝電動車充電座的比例,可能不到20%吧!這樣還算高估了嗎?

好吧,就算全台50%的私人停車位都能順利安裝充電座,目前的電力系統負荷的了嗎?這問題牽扯範圍太廣,之後再來分析與詳談。

以上還是「有停車位」的狀況,對於沒有私人停車位的車主來說,有誰敢買電動車?舉個實例,台北市無固定停車位的車主有多少?目前台北市的車輛數超過80萬輛,但公有+私人停車位還不到70萬格,短少數量大約是15萬個停車位,換句話說「在台北市違規停車」絕對是正常現象!此問題亦是電動車普及的一大障礙,除非政府在每個路邊停車格旁邊廣設充電樁,才有可能讓電動車普及,但建設與後續維護費用又是一個大問題,政府不想處理、民間沒有那個能力!

自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆

▲目前多數電動車依然採用400V的充電系統,多車同時充電時,容易出現「搶電」現象,充電效率不如預期。

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▲近期發表的KIA EV6電動車,開賣後單日接單2.1萬張!個人覺得比Hyundai Ioniq 5更好看。

自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆 自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆

▲Tesla的超級充電站數量雖多,但是灑在美國這麼大的土地上,終究顯得零星,因此美國發展電動車並沒有非常迅速,此外產能方面也是疑慮,論規模,完全不能和油車相比。

廣設超高功率充電站  就當是「加油站」的概念

看樣子,想要以公有+私人停車位的海量低功率充電設備,解決電動車的充電問題,在地土遼闊的美國行不通,因為電動車主出城去隨便開都是幾百公里,至於在地狹人稠的台灣同樣不行,因為設置方面有重重障礙與問題。

車廠不知道此問題嗎?當然懂囉!於是Tesla、Porsche、KIA紛紛朝向《超高功率充電站》來努力,在此不是指設立單一且分散的超級充電座這麼簡單,而是要設置整列的超高功率充電站,讓十幾輛甚至數十輛電動車可以同時進場排隊充電,宛如加油站那般的經營與作業模式,只是從燃油換成電能而已。

從人性來看,除了愛恨情仇、偷拐搶騙之外,「生活慣性」也是一個很難改變的特質,已經習慣加油站的作業模式,突然要「天天尋找有充電樁的停車位」反而覺得不習慣而且嫌麻煩。如果是排隊充電,如果花費時間只比加油長一點點而已,相信多數人並不會覺得不方便,不要經常都要等半小時以上應該還可以接受。

但是從實際充電時間來看,超高功率充電站的效率如何?以Tesla最新的V3超級充電站為例,最大充電效率可達250kW,充電15分鐘可以增加約360km的行駛里程,算一算,竟然是220V壁掛式充電座的24~36倍,未免也「充太快」了吧!而且V3超級充電站採用單一電槍獨立供電設計,不會有多車同時充電導致效率低靡、驟降等問題。此外,不難想像壁掛式充電座的效率有多龜速了吧!

至於Porsche方面的資訊,乃是以800V快充系統替Taycan充電,提供最大270kW的高功率,22.5分鐘可以從5%的弱電程度增進至80%的充裕電量,也就是增加3/4的電力。如果使用較為普遍的400V快充系統,最大功率為50kW,則需要90分鐘的時間,才能達到相同的充電幅度,相差4倍的時間。

電壓差二倍  效率竟然多四倍

為了避免霧裡看花的疑慮,以上只提到關鍵數據,並沒有分析太複雜的電池容量與電壓、電流、電功率換算,但簡單來說,直流充電系統的電壓多二倍,充電效率多四倍沒有太大的疑慮,此外還可以降低充電時的電流負荷,減輕散熱負擔,並減少銅金屬的使用量。

因設計上的差異,所以不能將V3超級充電站與800V快充系統直接比較,但是以實際充電效率來說,Porsche的800V快充系統目前略佔上風。目前業界已有直流1000V的快充系統(blueberry 藍莓充電站),最大充電功率可達650kw,如果可以順利應用在市售電動車上,充電時間又可以縮短約一半,那麼就非常接近燃油車款的加油時間。因此發展高效率充電系統,其實也是車廠的一大考驗。

但是相對的,超高功率的快速充電系統因研發與建設成本較高,所以車主如果要享受此一高效充電服務,所需要的費用當然也會偏高,說穿了,未必適合天天或經常使用,會增加用車成本負擔,除非快速充電站大量普及,那就可望平價化,甚至與一般充電系統沒有太大的差異。此外,快充對於電池壽命會有一定程度的影響,因此經常使用超高效率快充系統,對於電動車的電池壽命也是一大考驗。

因此快充系統並不能取代一般的充電系統,只能彌補充電座不足、設置困難等問題,並且快速、有效率地延長電動車的行駛距離。整體而言,所有的充電系統仍須相輔相,補足缺口與漏洞。

自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆

▲超帥氣的Model X,並不能享受最高等級的V3超級充電系統,因為電能架構屬於比較早期的作品,這對銷售量其實也有一定的衝擊。

自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆

▲Hyundai Ioniq 5走實用路線,KIA EV6則是衝性能風格,但二者都是800V的電力系統,而且可以負荷高達350kW的快速充電座,充電速度比Tesla和Porsche更快一些。

自家停車位安裝《壁掛充電座》有困難!擴增《800V快充站》相當重要|《Porsche》《Tesla》《KIA》未雨綢繆

▲E-Pit全貌,規模比一般加油站小,而且美觀、清潔、明亮,搭配便利商店或咖啡店更讚!

電動車不能隨意使用800V快充!

如題所示,只要是電動車都適用800V等級的超級充電站?答案是否定的,而且應該反過來說,唯有在研發過程特別設計成直流800V的電力系統,這輛電動車才能使用高規格的超級充電站!以特斯拉為例,早期的Model S、Model X,即便走的是高級路線,價格相對昂貴,但卻不能享受到V3超級充電站的極速效能,不支援就是不支援!反而是後期的Model 3和Model Y可以使用,因此Model S、Model X銷售成績不如以往,快速充電效率偏低也是其中一項原因。

至於Porsche Taycan,發展之初並沒有朝向超大電池與超長行駛里程發展,避免高車重+高車價的雙重困擾,避免影響性能表現與消費者購買意願,但是在電力規格方面Porsche就很有遠見,堅持當時最高的800V電力系統,並同步發展800V快充。目前已有許多豪華電動車品牌使用800V的電壓運作,包括Rivian和GM集團,至於Lucid則是開發出自家的920V電力系統,關鍵在於逆變器的研發。

在電池充放電效率無法有效提升的階段,採用高電壓電力系統成為最佳手段,包含加速性能表現亦是如此。

然而近期還有一家車廠更有遠見,那就是Hyundai與KIA,全新Ioniq 5與EV6電動車,具備自動切換功能,可以使用800V、400V二種不同的快充系統,使用上更為便利,而且支援效率更優異的800V、350kW快充系統,充電5分鐘就能增加100km的行駛里程,18分鐘可以為電池注入70%的電力,超越Tesla V3與Porsche快充系統的極限,此外並勾勒出大規模快速充電站「E-Pit」的願景,2021年底將會有20座的E-Pit,整體配套設計讓車主無後顧之憂,因此Ioniq 5上市時創下單日2.3萬張訂單的驚人表現,KIA EV6也不遑多讓,單日亦達到2.1萬張訂單的佳績。

根據調查,韓國約有60%的居民住在難以配置家用壁掛充電座的公寓,因此E-Pit成為近期的最佳解套方案,KIA EV6續航力為508km,算是傑出的設計,搭配E-Pit之後更顯完美!

Tags: Kia EV6

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