專事電氣連接與自動化領域的國際大廠 Phoenix Contact 公司(菲尼克斯電子),近日發表可對應瞬間高達 500kW 之 DC 直流快充功率的「通用型 CCS 充電座 CHARX connect」,搭配先前的高速 DC 充電電纜,其不僅解決過去 CCS 充電座因過熱問題、多半不能以超過 200kW 大功率充電的侷限性,讓新世代電動車未來可安全使用瞬間最高達 500 kW 的功率進行充電,更能持續以穩定的 250kW 功率替電動車供電,藉此大幅縮短未來新世代電動車的充電時間。
近幾年電動車中科技發展指標,除了車輛本身搭載的電池容量、車輛每度電可行駛里程的能號、以及電動馬達多寡與動力輸出功率外,最重要的莫過於 DC 直流快充功率的多寡。
因為 DC 直流快充功率越高,就可讓目前動輒高達 90kWh、100kWh 容量的大容量鋰電池組,在越短的時間內完成充電,因此不僅大容量電池能延長續航力、降低「里程焦慮」,越高功率的 DC 直流快充設施與車輛對應能力,也能減少旅途中的充電時間,讓駕駛開著電動車進行長途旅行的意願提高,成為當今電動車產業致力發展的目標。
電動車的充電功率計算,其實與我們過去常見的「P=I x V」相同,P=功率(W 瓦特)、I=電流(A 安培)、V=電壓(V 伏特)。
而以現行臺灣與全球市場主要販售的電動車產品來看,許多 DC 直流充電槍的功率受限,最主要是因為市面上普遍的充電槍電纜多半採「氣冷」散熱,「氣冷」散熱的充電槍設施能夠對應最大的電流為 200A 以下,超過則有可能會有過熱的風險,搭配國內充電站普遍的 400V 電壓下,最多能對應的 DC 快充功率僅有 80kW。
至於 Audi 150kW DC 快充、Telsa V3 超級充電站、Porsche Turbo Charging 高速充電站等動輒單車超過 80kW 供電功率的充電槍,主要是因為其充電槍採用「水冷」散熱,充電樁還配有水冷系統的壓縮機,因此可承受超過 200A 的電流也不會過熱。尤其像 Porsche Turbo Charging 高速充電站採用 800V 高電壓供電後,其電流就算高達 337.5A,也能夠在充電槍不過熱的情況下安全供電,並以最高 270kW 的快充功率供電。所以普及採用「水冷」散熱的充電電纜,才會是未來 DC 充電功率提高的重要科技。
Phoenix Contact 發表對應高功率充電座,瞬間最大功率可達 500kW
回過頭而言,Phoenix Contact 此次在其 CHARX 電動車充電技術產品中,新增「通用型 CCS 充電座 CHARX connect」,最主要使用充電座內的導線設計,實現高功率充電。至於先前就有推出的直流電充電電纜,其採「水冷」式冷卻、最高可承受高達 500A 的電流。
此次推出的 CCS 充電座分為對應美規 CCS 1 接孔、以及歐規 CCS 2 接孔,並各自擁有「35 mm² 直流導線横截面」、「70 mm² 直流導線横截面」、「95 mm² 直流導線横截面」3 種等級的充電座,未來車廠可各自依據車輛性能等級、而配備不同對應規格的充電座。
其中配備橫截面最高達 95 mm²導線的充電座,現在可以安全地使用高達 500 kW 的瞬間功率進行大功率充電,讓電動車的充電用時未來只需數分鐘就能完成充電、而不再需要動輒幾小時的充電時間。另外,Phoenix Contact 強調其直流電源接點與高壓導線之間採用優化連接技術,可將連接系統的升溫情況降至最低;還表示其充電座獨具業內少見的內建溫度感測器,可在兩個電源接點處進行高精準溫度量測,讓車輛可依據溫度量測,來評估動態調節所需的充電電流,也進一步提高安全性。充電座整體防護程度達 IP67,可實現防水和防塵,正面則額外達到 IP6K6K 和 IP6K9K 防護程度。
帶來「高原式充電曲線」,持續最大直流電充電功率最高達 250kW
除此之外,CHARX connect CCS 充電座另一大重點,在於持續最大直流電充電功率。以「95 mm² 直流導線横截面」充電座為例,可持續用 250 kW 的高功率為穩定為電動汽車充電;「70 mm² 直流導線横截面」可以 200kW 穩定供電;「35 mm² 直流導線横截面」版本則是 125kW。
市售的電動車,普遍在電池 DC 直流快充至 80%之後,就會降至接近 AC 交流電 7.7kW 的功率、慢慢充電至 100%,以延長電池使用壽命。
目前很多電動車款在電池 80%以下、以 DC 直流快充的過程中,其實不會皆時刻以宣稱的最大功率供電(像 Porsche 目前為 270kW、Tesla V3 為 250kW),而是會隨著充電時間拉長而降低功率。
持續最大直流電充電功率的用意,就像是 Audi 目前在 e-tron 產品中所強調的「高原式充電曲線」。Audi 品牌強調其降低充電功率的時間會往後延遲,大部分的時間皆能以 150kW 的高功率替車輛充電,反而能有效縮短充電時間。而 CHARX connect CCS 充電座此次宣稱的 250kW 持續最大直流電充電功率,就是進一步將「高原式充電曲線」的充電功率基準拉高至 250kW!
目前 Phoenix Contact 公司發此發表可對應瞬間高達 500kW 之 DC 直流快充功率的「通用型 CCS 充電座 CHARX connect」,搭配既有的以及高速 DC 充電電纜,未來將有望獲得全球諸多車廠採用,並且更能進一步提高電動車的 DC 快充充電功率,減少充電與等待時間。U-CAR 後續將會持續追蹤相關動向,並替讀者帶來第一手的最新報導。
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