特斯拉Model 3 Vs.通用汽车的雪佛兰螺栓：谁是快速充电之王

在过去几天中，发表了一些文章，其中提到了通用汽车正在开发的新收费标准。这些“极速电动汽车充电器”将使电动汽车能够以“ 10分钟内180英里”的速度加油。虽然所提议的技术当然很有趣，但是这似乎已经远远落后于一家公司的另一项“太少，太晚”的努力。

基本上所有当前的电动汽车都使用某种形式的锂离子电池来存储能量。当我们谈论充电速度时，我们通常会对每小时增加的里程感兴趣。此数量不仅取决于充电器本身，还取决于汽车的效率。例如：全新的Jaguar I-PACE的能量容量为90 kWh，这意味着其电池可以在90小时内提供1,000瓦的功率。利用这种能量，I-PACE可以行驶220英里（在EPA测试周期中）。因此，它每100英里消耗41千瓦时。另一方面，具有六年历史的第一代特斯拉Model S 85的能量容量为85千瓦时。这样就可以行驶265英里。因此，每100英里仅使用32千瓦时。雪佛兰Bolt确实非常好，每100英里25千瓦时，而特斯拉Model 3 Long Range则以每100英里24千瓦时的效率为王。

如果您使用相同的恒定30kW充电器为所有这些汽车充电，则这些汽车在充电时的性能会大不相同。假设没有损失，我们发现充电速度的范围从Jaguar的每小时73英里到Tesla Model 3的每小时125英里。为了更快地为电动汽车充电，您需要更高功率的充电器。在60千瓦时，所有汽车的充电速度都快一倍。通用汽车宣布开发的400 kW充电器将是一次充电时代的革命。对？错误。

电动汽车快速充电的局限性

对于制造商而言，快速为锂离子电池充电可能会非常困难。充电速度越快，所有相关系统的温度就越高。因此，两个因素在汽车快速充电的能力中起着重要作用。

1，冷却。热量加速了电池内部的化学降解，这可能导致容量降低，甚至导致电池组完全失效。根据详细的组成，电池可以在理想的温度范围内工作。如果对电池快速充电，则会加热。为了抵消这种影响，许多制造商都安装了液体冷却系统，以使电池组在快速充电期间不会过热（日产不会）。这种冷却系统的存在和有效性将限制电动汽车的充电速度。

2，电缆。通过电缆发送的功率越多，施加在电缆本身上的压力就越大。短时间内大量的能量会导致电缆发热甚至熔化。这就是保险丝的工作方式：如果系统消耗了过多的功率，保险丝就会融化（或蒸发），并且电路会关闭。显然，您必须以一种能够处理所有功率而又不会过热的方式设计充电器的电缆。但是汽车制造商还必须设计从充电端口到电池的电缆，以使其能够承受电力传输。车内较细的布线会大大增加充电时间。

雪佛兰螺栓的充电速度慢

考虑到这些因素，电动汽车以一定的最大功率“询问”充电器，以使其不会损坏任何内部系统。如果可能，充电器将提供该电源。这就是为什么雪佛兰螺栓无法从新提议的400千瓦充电基础设施中受益的原因。广泛的测试表明，雪佛兰Bolt曾经要求的最大充电功率为46 kW（或10分钟内30英里）。最重要的是，如果电池电量超过50％，则最大要求功率会逐渐降低。在70％的充电状态下，仅要求24 kW；高于80％时，功率下降到20 kW以下。因此看来，即使在理想条件下，雪佛兰Bolt的充电速度也永远不可能超过50 kW，后者在10分钟内相当于33英里。即使连接到将来的400 kW DC超快速充电器，此限制仍然有效。而且请记住，这个DC快速充电端口是750美元的选件。如果您没有此选项，或者在工作场所，杂货店或家里将Bolt连接到普通充电器，则使用7.2 kW车载充电器。这从根本上将充电速度限制为每小时30英里（或10分钟内5英里），并且通常会更慢。

通用汽车的雪佛兰Bolt通过当前可用的充电基础设施实现充电速度。测试表明，即使使用功能更强大的DC快速充电器，也无法实现更高的充电速度。交流充电从根本上限制为7.2千瓦（每小时30英里）。

雪佛兰Bolt快速充电与竞争对手相比如何？

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Tesla Model 3标配DC快速充电。如果电池电量低于50％，则当前Supercharger网络上的充电速度将在10分钟内（120 kW）限制为83英里。与雪佛兰Bolt相似，功率会降低以提高充电水平。随机测试显示，功率超过70％时功率下降至85-kW。高于80％且不超过70千瓦。对于日常的日常“慢速”充电，特斯拉Model 3 Long Range使用16.5kW车载充电器。这允许每小时70英里的理论充电速度。但是，这确实需要70A / 240V充电器-这不是很常见。对于更标准的40A充电电流，Model 3每小时可增加40英里。如果将所有这些数字与Bolt进行比较，您会发现Model 3在每种情况下的充电速度都比Chevy Bolt快。

特斯拉Model 3远程充电速度与当前可用的充电基础设施有关。硬件评估和仿真表明，使用功能更强大的DC快速充电器，可以在10分钟内充电109英里。交流充电从根本上限制为16.5 kW（每小时70英里）。

但是Model 3的当前充电速度实际上可能不受汽车的限制，而是受当前Superchargers的功率输出的限制。最近的一次拆解显示，Model 3中的电源线能够处理高达157 kW的连续功率。最重要的是，独立模拟显示，Model 3电池组的热量传递是Model S电池的两倍。研究估计，冷却系统在充电157 kW时能够保持设计温度。所有这些表明，Model 3已经为第三代增压器做好了准备，并将于今年年底投入使用。将所有零件放置到位后，充电速率将在10分钟内高达109英里。这距离通用汽车三年后承诺的10分钟内神话般的180英里并不遥远。但同样，虽然功能更强大的充电器可能会大大缩短特斯拉Model 3的本已出色的充电时间，但几乎可以肯定，当前的雪佛兰螺栓将永远停留在10分钟内低于30英里的慢速充电速度下。

新型通用充电器背后的真实故事

如果您读到有关GM新型400 kW充电器的新闻，您可能会觉得GM花费了700万美元来创新400 kW充电器的未来。没有东西会离事实很远。该计划的350万美元由纳税人支付（美国能源部）。Delta Americas领导该计划，而GM只是众多次要合作伙伴之一。此外，提出的技术并不是真正意义上的大功率输出-毕竟，与美国和欧洲现有的350 kW充电器相比，400 kW仅略多一点。新开发工作的关键方面是“电网到车辆”的高效率，小尺寸和轻巧，同时仍提供高电压DC输出。该提案基于固态变压器，这些系统可能会在未来的电动汽车充电中发挥重要作用。Delta Americas新闻稿还谈到了这个为期三年的项目将如何“提供有关如何集成可再生能源以避免电网基础设施紧张的见解”。特斯拉已经通过将太阳能电池和蓄电池能量存储结合在超级充电器位置解决了这些挑战。他们的大多数新的第三代发电站将完全脱离电网，并提供100％可再生能源。最重要的是，新项目是由纳税人赞助的通用汽车试图赶上Electrify America已部署的超高功率充电器，并评估特斯拉业已验证的再生和电网保护解决方案。对可以使充电器更小更轻的新变压器的更多研究是一个不错的收获，但它不会改变任何游戏规则。

那么，这个引人注目的180英里/ 10分钟的数字呢？新闻稿指出，400 kW充电器将使“明天的远程EV”在不到10分钟的时间内即可充电50％。180英里的数字源自虚构的360英里EV。但是，要求400 kW的电池在10分钟内充电50％的电池，总容量为133 kWh。这导致车辆的效率很差。Model 3仅需225 kW的功率即可在10分钟内为50％的电池充电，从而增加155英里的路程。像200 kWh容量，续航里程为620英里的新型特斯拉敞篷跑车这样的工作原型在理论上将能够在400 kW的充电器上在10分钟内增加207英里的续航里程-同时将充电状态仅提高33％。显然，任意的“ 10分钟内180英里”是基于虚构的未来车辆的虚构数字。它的主要目的：头条新闻。任务完成。

通用汽车已远远落后

22年前，通用汽车曾是电池电动汽车的领导者。在加利福尼亚州政府的强迫下，该公司于1996年出售了第一款电动汽车EV1。然而，仅仅三年后，在对加利福尼亚州空气资源委员会（CARB）进行了不懈的游说之后，这辆汽车被带走了标记，所有剩余的汽车都被召回并销毁。

尽管通用汽车一直致力于氢燃料电池和混合动力汽车的研发，但直到2013年，他们才发布了第二款全电动汽车Spark EV，该汽车仅限于强制执行零排放汽车强制性规定的市场，并且人为地将产量控制在2000辆以下每年。（特斯拉（Tesla）在2012年发布了Model S，并且每月继续销售的电动汽车超过了通用汽车每年的销售。）通用汽车第一个更认真的电动汽车努力是雪佛兰Bolt，它于2017年发布。但是Bolt值得21年的发展吗？答案是不。

特斯拉（Tesla）是一家资源匮乏且资金有限的新兴公司，于2008年发布了他们的第一款电动汽车-改良的Lotus。仅仅9年后，特斯拉发布了一款在各个方面都超越雪佛兰Bolt的汽车。Model 3的速度提高了50 mph，速度提高了2秒，充电速度提高了3倍。最重要的是，Bolt的制造成本更高，而且几乎没有Bolt的技术实际上是由GM开发的。动力总成的90％由韩国LG公司提供。相比之下，特斯拉将生产整个动力总成，包括内部的电池模块和充电电子设备，而松下只生产裸电池。显而易见的是，通用汽车在假装创新的21年中根本没有做任何事情。

特斯拉Model 3的销售量超过雪佛兰Bolt 12：1，令人鼓舞的是，通用汽车虽然是次要合作伙伴，但仍试图加入400 kW固态变压器充电器等项目。但是只有时间会证明这是否是不懈的努力，足以在未来的运输中保持重要地位。

更正：该文章的先前版本错误地指出，雪佛兰螺栓是EV1之后的第一款电动汽车。实际上，通用汽车确实在2013年发布了雪佛兰Spark EV，比Bolt提前了4年。但是，该车仅限于强制制造商出售零排放车（符合CARB要求的车）的州，因此从不打算将其作为认真的产品。