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电动汽车进入到“冬季模式”，提供续航的公共充电桩变得尤为重要。但技术卡壳、运营亏损、用户吐槽……想说爱你，着实不容易。

记者/赵天宇 编辑/刘昭

新媒体编辑/陈炫之

“有几次我就在充电桩旁边干等着，很不爽，感觉失去了自由。”

十二月伊始，京城气温骤降，几场大风天气把最低温度带到了冰点之下，似乎提前进入了深冬，这也让袁先生的电动汽车，提前进入了“冬季模式”。

由于天气寒冷，标注300公里的续航，实际只能支撑220公里左右。用袁先生的话说：“不能开暖风，否则掉电特别快，出门之前得考虑充电桩的位置。”

但在诺大的北京，能够及时精准的找到一个充电桩并不容易，有些充电桩藏匿在地下车库当中身影难寻；有些充电的同时要缴纳价格不菲的停车费；有些充电桩则干脆是损坏的，让人头疼不已。

袁先生说，有一次自己到北五环外办事，看到某酒店停车场里有4台快充桩，把车开上去以后，发现4个充电桩竟然都是坏的，若不是他和运营商反映，不知道还要坏在那里多久。

袁先生的经历并非少数。另一位新能源车主李女士也表示，因为充电不像加油，觉得和燃油车还是没法比，最远开车（从北京）只去过秦皇岛，一路上还得想着充电的事情，另外，充电也没有想象中的那么便宜，300公里续航需要50度电，高峰期核算下来，差不多100块人民币，几乎和混动汽车的加油价格相差无几了。

“如果不是当时手里没有燃油指标，我肯定不会开电动车。”李女士告诉记者，几年的电动车使用下来，自己得出了这样的结论。

中国电动充电基础设施促进联盟发布的数据显示，截至2019年10月，全国公共充电桩和私人充电桩总计保有量为114.4万个，同比涨幅高达66.7%。仅今年前10个月，就增加了33万余个。但另一方面，充电难、充电桩分布不均、运营维护失责等问题，依然困扰着广大新能源汽车消费者，甚至成为选购新能源汽车的最大“拦路虎”。

作为新能源汽车最为重要的配套产品，充电桩将如何发展？或许这并不只是个技术问题。

竞逐快充

与新能源汽车的锂电池相比，充电桩的技术原理其实并不复杂。虽然各种品牌的充电桩五花八门，但落点到充电模式上，标准的分类依旧是交流充电桩、直流充电桩和交直流一体式的充电桩。而“交流”与“直流”的区别，则是我们日常经常听到的慢充（常规充电）和快充（快速充电）两种充电方式。受制于车辆电池、环境温度等因素影响，目前慢充的时间是5-10小时，而快充则可以在20-30分钟内充满80%的电量。

国网北京市电力公司营销处处长陈海洋告诉北京科技报|科学加客户端记者，从充电原理上来看，交流充电桩严格意义上来说并非充电装置，而仅是个放大的“电源转换器”。它把电力输送到电动车上，利用的还是车载充电机进行充电。因此，交流充电桩的功率一般都不高，以3.5kW和7kW的居多，速度也较慢，大约需要10小时左右。

直流充电桩就是消费者最为欢迎的“快充”，它一面连接交流电网，一面连接汽车，输出的是可调节直流电，可以直接为电动汽车的动力电池充电。仔细观察不难发现，相对于慢充柱，快充充电桩采用三相四线制供电，快充柱供电线更粗，直流充输出的电压和电流调整范围也比较大，功率超过了50kW，甚至上百千瓦。

相对于“细水长流”的慢充，便捷高效的快充充电桩显然更加符合消费者胃口，也成为车企和充电桩企业竞逐的焦点。北方工业大学教授、汽车产业创新中心主任纪雪洪就认为，研发和普及高功率充电技术，已经成为推动行业进步与发展的重要因素之一。

例如国家电网的快充充电桩，功率已经达到120kW；在新能源汽车方面动作频繁的北汽，最新推出的大功率充电桩功率达到150kW；而国外企当中，特斯拉所使用的第二代超级快充功率已达150kW，保时捷的充电功率可达450kW。

▲星星充电研发的500kW大功率液冷快充充电桩，让10分钟充满电成为可能

国产品牌星星充电在2018年成功研发出500kW的液冷快充充电桩。这意味着，应用这款产品充电的新能源车，从0电量到80%，最快可以在10分钟以内完成。

耐人寻味的是，目前在快充标准的界定上，业内并没有统一的标准，2017年以前基本认为60kW即为大功率，但随着快充技术的发展，如今这个数字已经突破了100kW、200kW甚至500kW。在全球范围内，这个标准也不统一，甚至特斯拉自身还制定了一套准则，游离于所谓“国标”之外。

但另一方面，对消费者而言，新能源汽车想要不瘸腿发展，大功率的快充已经成为最高效的“救世主”，在新能源车续航里程不断提升的大背景下，如何面向市场实现产品最优化，是未来充电桩行业必须直面的现实问题。

技术难点

动辄几百千瓦功率的充电桩，传统的风冷技术早已不能满足散热需求，液冷技术成为目前最可靠的解决方案。其实，液冷技术的原理不难理解，在电缆和充电枪之间设置一个专门的循环通道，通道内加入起散热作用的冷却液，就可以通过动力泵推动液体循环从而把热量带出即可。

目前应用最多的是液冷线缆，与普通线缆相比，其可以一边导电，一边用冷却液散热。但液冷不同与风冷的地方在于，它的密封性必须做好，因为一旦管路发生泄露，就容易导致冷却系统失效。

此外液冷还可以缩小电缆直径，最终让充电设备轻量化，因此在技术路径方面，充电桩制造企业的技术路径基本相同——尽可能制造出“又冷又快”的充电桩。

但问题依然出在了核心零部件上。

据了解，尽管星星充电、特来电等领头羊企业，已经实现了大功率充电桩IGBT等元器件的自主研发，但大多数企业的零部件依然需要依赖进口，例如高压功率半导体等，在贸易摩擦的大背景下，难免让一些中小充电桩企业感到“力不从心”。

▲IGBT(绝缘栅双极型晶体管），是由 BJT(双极结型晶体三极管) 和 MOS(绝缘栅型场效应管) 组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件，也是快充充电桩当中最为重要的零部件之一

“解铃还需系铃人。除了充电桩以外，实现真正意义上的快充，也必须对新能源车的电池技术进行全面升级。”纪雪洪介绍说，电池负极就像一个大海绵，吸引锂离子从正极向负极传输。如果充电太快，相当于这些离子跑得太快，会在负极表面形成结晶，从而降低负极的效率，进而影响电池循环次数，导致使用时间的下降。

显然国内车企并未做好准备。爱驰汽车动力系统副总裁吴畏就坦言，目前在售的车型，没有一款电池可以承受连续350kW的大功率充电，更不用说500kW甚至更高的充电功率。

纪雪洪也表示，目前新能源汽车充电功率，在100kW左右就足够。“过高功率的话，电池管理系统必须要做相应的调整，否则很难适应大电流充电，容易起到相反的效果。”

▲特斯拉自建充电“生态”，但不菲的价格让许多消费者望而却步

不仅是充电桩制造企业，包括车企和消费者在内，这种技术层面的调整，意味着成本徒增。以自建“生态”的特斯拉为例，超级快充只支持自家车型，动辄五六十万的价格，让许多消费者望而却步。在“补贴退坡”“新能源汽车销量连降”的当下，不论是车企还是消费者，用提高成本来换取市场，绝非明智的选择。

经营困顿

如果说技术上的难点尚且可以用时间消化，受制于投资成本高、回报周期长的市场困境则更加尴尬。在行业洗牌的大背景下，留给部分企业的“时间已经不多了”。

统计数据显示，到2019年年底，新能源汽车的保有量将达360万量左右，可新能源汽车保有量和公共充电桩的比值仅为2.57:1，与1:1的比值差了220万台，也就是说，平均每2辆上路行驶的电动车，就有1辆找不到公共充电桩。

巨大的缺口与低迷的盈利情况密不可分。从2014年起，充电桩产业进入高速发展阶段，大批企业开始入局，但由于建设维护成本高、使用率过低等原因，许多桩企根本没挣到钱，甚至连市场占有率第一的“特来电”，也是在4年连续亏损4亿元以后，到2018年才勉强实现收支平衡。

有人做过计算，慢充公共充电桩成本均价2万元，快速充电桩成本在10万-20万元之间，如果是特种车辆的充电桩，这个价格甚至超过100万元。平均下来每个快充桩一天要使用8次，才能勉强实现收支平衡。但实际情况是，每个快充桩一天使用频率只有4次，这让只靠收取充电服务费生存的运营方变得异常困难。

▲记者在北京亦庄经海路地铁站附近的一家充电站走访时发现，大量的充电桩闲置，或者干脆被燃油车当成停车位，几乎看不到充电的电动车

2018年，号称充电桩第一股的富电绿能退市，国家电网、南方电网、星星充电、普天新能源等所谓行业翘楚们更是全部亏损，无一幸免。2019年，苦苦支撑看不到希望的普天新能源选择出售55%的股权，然而在北交所挂牌半年以后，截至记者发稿时，这部分股权依然无人问津，让人大跌眼镜。

不仅如此，充电桩的维护也出现了不小的麻烦。今年8月，广东抽检的电动车充电桩当中，产品不合格率高达70%，甚至有产品存在生锈、漏电等现象，危及使用者的人身安全，在社会上引起了轩然大波。

有媒体对北京城区42个公共充电站的340个充电桩进行调查，结果有故障或者被燃油车占位的比例接近40%；而记者在今年7月的一次走访中也发现，许多商场地库的充电桩都有损坏，甚至根本无法提供服务。

其实，出现这样的现象也不难理解——连盈利都困难的企业，谁还有心思专注做后期运营维护？

科学管理

实际上，政策对于充电桩建设一直是支持的。

为解决充电设施互联互通的问题，2018年12月，国家电网、南方电网、特来电、星星充电四家行业巨头成立合资公司，加快充电基础设施建设，未来车主有望实现真正意义上的一个app充电，彻底解决行业内互联互通的问题。

今年3月，四部委发布《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，其中也明确了“电动汽车停止补贴，转为支持充电设施短板建设”的方向。到11月，已有三十多个省市出台了充电设施建设补贴政策，鼓励充电桩的建设。

▲技术人员正在维护检修充电桩设备

然而，停车收费、燃油车占位、慢充桩耗时、设备后期维护不及时等现象，仍是充电桩行业发展道路上不得不面对的难题。在经历行业洗牌以后，大量充电桩企业正试图逃离“规模越大，亏损越大”的运营怪圈。

“新兴市场就是这样，一开始大家都有机会，一旦到了一定阶段，就开始比拼技术、人才、模式、战略等多种因素，最终行业洗牌，只剩下几家比较大的企业。”纪雪洪说，在当下节点，充电桩行业出现“洗牌”“不合格率高”等情况并不意外，综合性因素很多，技术也是非常重要的一个环节，影响企业的布局和运营思路。

纪雪洪认为，整个新能源汽车市场都在逐步成熟的过程当中，现在还是成长阶段，出现问题是正常的。燃油车刚开始普及的时候，也存在配套服务不健全，加油站跟不上的情况，最重要的还是摸索和技术完善。“有些车企不断提升电池技术增加续航里程，有些桩企探索鼓励分时段、低谷充电，对充电桩进行科学配置等等，并开始注重衍生产品服务，都是行业不断规范和进步的标志。”

▲模仿特斯拉、保时捷等外国汽车品牌，不少国内新能源车企也开始自建充电桩，满足用户用车需求

另一方面，近两年，不少汽车生产厂商特别是外资汽车品牌也开始入局充电桩市场。而他们的优势恰恰在于，更加了解行业需求和重视服务体验。湖南大学材料科学与工程学院教授黄宏文认为，外资企业和合资企业的进入，会刺激国内汽车企业进一步加大充电桩建设的投入力度。

中国汽车流通协会副秘书长郎学红则表示，充电桩缺口仍然比较大，长期看前景较好，未来市场也会越来越规范。

“目前国内已经建立起了比较完整的电动汽车充电桩标准体系，对充电桩的充电安全性、电气性能、充电功能、充电兼容性等方面内容进行了严格的规定，用户使用不规范是造成充电设备损坏的重要原因。”国网北京市电力公司营销处处长陈海洋对记者表示，下一步，国网北京市电力公司将结合北京市城市规划和电动汽车发展，更加科学地进行充电桩建设，强化设备运行维护管控，全面提升服务水平。

出品：科普中央厨房

监制：北京科技报 | 科学加客户端

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