用戶需求與充電模式矛盾加深，使得電動車〝充電難〞、〝充電慢〞成為充電體驗不佳的痛點，充電難需要建設更多的充電樁，使車樁比降低。
而充電慢有兩種解決路徑：
1.換電
2.大功率超充
換電由於需要車身結構支持，並且要自行鋪設換電站，在C端，目前只有蔚來一家在做。
直流充電功率P=I(電流)V(電壓)，因此大功率超充也有兩個路線：
1.大電流
2.高電壓
大電流超充目前只有特斯拉一家在做。
大電流的問題是會有嚴重的發熱，發熱量=I²R，是電流平方乘以電阻，因此當電流提升1倍，發熱量會變大4倍！
大電流超充對散熱要求很高，需要更高效的散熱機制。
高電壓相對而言簡單許多。
車端暫且不談，樁端的改造只要把原本低壓的部份換成耐高壓、更改充電模組，整體改動較少，成本相對可控。
在國內車企像小鵬、廣汽埃安、嵐圖等紛紛進軍800V的車載高壓平台。
宣傳〝充電5分鐘，續航200公里〞，可是路上卻極少有大功率的充電樁，只有國網、充電公司跟車企幾個示範站。
相比於歐洲的Ionity與美國的Electrify America已經鋪開，中國這邊一直只聽樓梯響，不見人下來。
中國發展800V大功率超充的難點，主要原因是：配電網難以負擔。
一、從配電網看充電站建設
對配電網而言，充電站的最大負荷，由充電站的充電功率與充電樁數量決定，以一個實際規劃來看充電站建設對配電網的影響。
圖中有兩個電源點，分別是D27和D31兩座變電站(藍色圈起處)。
D27變電站容量為1*31.5MVA(視在功率)、D31變電站容量為2*10MVA。
該區域有19個負荷節點，包括3個重要負荷節點(精密製造或醫院等)。
由於快充需要瞬時強大的功率，因此當充電需求較大時，可能會引起饋線的電壓波動，影響重要負荷的正常運行。
因此當饋線中含有重要負荷時，需要對充電站接入配電網進行容量約束。
e10、e13、e14、e18四座充電站，均從現有的饋線引入支路進行供電，只有e5充電站(紫星圈起處)需要新建饋線。
e5充電站預計建設26台充電樁，每台120kW，充電最大功率為3.12MW，接入電網任一饋線均會過載。
D31雖然離e5較近，但容量較小，因此需要從D27新建饋線。
饋線建設除了需要考慮饋線路徑年總成本最小外，還要盡可能使饋線資源的可用裕度最大，為未來預留容量，避免重覆建設浪費資源。
路徑編號1的饋線成本和可用裕度皆是最優選項，自然是首選，但如果兩者各有優劣，則需就個案進行分析。
充電樁的數量越多，充電站的服務成本越高，但用戶等待的時間成本越少，綜合成本即是服務成本與等待時間成本之和的最小值。
綜合成本最小，也就意味著充電使用功率最優，此時充電站的容量也會是最優。
對電網而言，1組360kW的超充，不如3組120kW的快充，因為1組360kW在單位時間內能服務的車主，不可能比得上3組120kW快充。
同樣容量下，電網會偏向設置更多的快充，而不是大功率超充，除了綜合成本的考量外，更重要的是800V超充，會放大充電過程中的問題。
二、充電樁對配電網的影響
充電樁對配電網有以下影響：
1.負荷峰谷與線路重載、變壓器負載
負荷峰谷差對配電網的影響最大。
由於無序的電動車充電行為，往往與居民日常負荷曲線高度重合(據國網經濟技術研究院研究高達85%)，會造成峰上加峰，跟電網希望的削峰填谷相反。
以某典型居民區基礎用電負荷為例，在下班晚高峰時，不論是在小區用家充或回家順便到充電站充電，都會造成負荷高峰疊加。
如果充電行為不改變，幾年後總負荷峰值會提升49.3%，峰谷差高達73.6%！
負荷高峰會嚴重影響供電的安全與平穩，需要改進線路與變壓器，電網要多花額外的成本鋪設新的饋線與添置變壓器。
配電網中的電能損耗主要來自變壓器損耗，分為空載(有功與無功)損耗、負載(有功與無功)損耗。
在變壓器費用與使用時間已知的情況下，根據變壓器未使用率(未使用容量/總容量的比值)，就能得出配電網的資源閒置成本。
由於峰谷差巨大，尖峰負荷具有時間短、幅度高的特點，代表配電網的資源閒置成本很高，設備的使用率偏低。
城市配電網內，本就存在部份區域變電站容量不足的問題，由於配電網建設阻力大(居民抗議、用地緊張等)、變電站擴容難，更沒法閒置浪費。
800V超充的充電功率更大，峰值更高，更會加劇負荷峰谷的差距，使容量更加緊張，對電網的閒置浪費更大。
2.電壓偏移與電壓越限
電壓偏移會影響電能質量，當嚴重到電壓越限時，則會影響配電網安全。
供電系統由於負荷的變化，系統中各節點的電壓會隨之改變，偏離系統電壓額定值，謂之電壓偏移。
電壓偏移(%)=(電壓測量值-系統標稱電壓)/系統標稱電壓*100%
照規定，20kV及以下三相供電電壓偏移為標稱電壓的±7%(0.93pu到1.07pu之間)。
由於充電樁充電的瞬時功率很大，會引起電壓偏移加大，甚至超過規定限值。
超過限值即是電壓越限。
因此充電樁的饋線，最好別跟對電能質量有高要求的用戶，如精密製造或醫院的饋線放在一起，容易有問題。
從仿真模型可以看到，當接入充電負荷後，出現電壓越限的現象(藍色框起處)，時間是早上上班8點到午休前，電壓降到0.93pu以下，威脅配電網安全運行。
電壓偏移跟電壓越限也會增加電能通過輸電線路傳輸而產生的能量損耗(線損)，線損率是電網評估經濟性的重要指標。
線損率=（線損電量/供電量）*100%
從原本的7.85%上升到10.14%。
比起一般充電樁，800V超充造成的電壓偏移情況會嚴重很多，更容易電壓越限，容易對配電網的安全運行造成危害。
各家立志要發展800V超充的公司當然知道問題所在，它們提出統一的解方是配置儲能，用儲能化解對配電網的衝擊。
事情真那麼簡單嗎？
三、800V超充的成本
很多人提到蔚來換電，最常提到換電站是重資產，遲早會拖垮蔚來。
那來看看800V超充的成本，會出乎很多人的意料。
目前充電樁的採購成本在0.35-0.4元/W居多。
800V超充由於電壓太高，充電模組採用IGBT損耗會太高，要換用SiC。
SiC現在的價格是IGBT的2.5-3倍之間，由於SiC的散熱跟耐熱比IGBT性能更佳、損耗更低、體積更小，會有部份的成本降低。
預估SiC充電模組的費用會比IGBT貴1.5-2倍之間。
由於800V超充要達到360kW甚至480kW，電流要450A(安培)到600A，不能像一般充電樁用風冷，勢必要用液冷，成本也會上升。
因此充電樁的採購成本會上升1.8倍左右，估0.63-0.72元/W。
一具360kW超充的成本估算約為23萬到26萬之間。
根據中國充電聯盟技術和認證部主任劉鍇所言：
「在電網側，以電力報裝這一細節為例，僅〝不允許使用箱變，需要建配電房〞的單台變壓器容量的上限值，在不同地區就有630kVA、1250kVA、1600kVA等不同要求。」
kVA是視在功率，kW是有功功率，視在功率乘以功率因數cosФ=有功功率
照《功率因數調整電費辦法》，功率因數標準0.90，適用於160kVA以上的高壓供電用戶，為避免過低被處罰，採取更保守的0.85計算。
630kVA*0.85=535kW
1250kVA*0.85=1062.5kW
1600kVA*0.85=1360kW
以360kW超充樁為例，630kVA只要安裝2台就超過、1250kVA可以勉強安裝3台、1600kVA只能4台以下。
箱變跟配電房的占地不同，申請難度也不同，因此劉鍇希望制定統一的快速申報流程跟的管理清單。
這也是為何很多高速服務區內國網充電樁是4座，充電總功率可以壓在630kVA以下，用箱變就行。
以巨灣技研(廣汽子公司)的XFC超充站為例，是1個A480(480kW)+N個(通常4-5個)一般直流快充樁(120kW)組成。
宣傳說採用柔性充電，何謂柔性充電？
充電站內，全部智能充電模塊及智能監控系統結合在一起，利用電腦控制技術，對智能充電模塊進行集中的控制管理，並且動態分配充電。
簡單講，就是充電總功率固定，要達到充電樁理論上限，需要天時地利人和，只要不止一人充電，就要共享充電功率。
好處是可以減少容量、降低變壓器需求，因為功率並不是全部充電樁功率的疊加，而是先看當地能給多少總功率再分配給充電樁。
比如1個480kW+5個120kW的XFC超充站，總功率是480+120*5=1080(kW)，功率因數採0.9，容量需求為1080/0.9=1200(kVA)，變壓器應選1250kVA。
可是當地容量無法負荷這麼高的需求，比如只有630kVA，功率因數一樣採用0.9，總功率只有630*0.9=567(kW)。
採用柔性充電的意思，就是拿這567kW去分，就算全部充電樁都有人使用，充電總功率最大依然只有567kW。
況且A480必須得用埃安V plus70超級快充版，要專用車型才有機會達到200kW以上(目前量產只有3C版，電壓只有400V，廠家宣傳的6C版，目前未量產)。
對其它車而言，只是電流上限更高的快充樁，功率比一般的120kW更大些。
以一座A480+5座120kW充電樁的XFC超充站試算：
假設480kW以0.65元/w、120kW以0.35元/w，無需擴容
480*1000*0.65=312000
120*1000*0.35*5=210000
施工安裝費用粗估60萬，包含變壓器、電纜等其它設備。
一座總成本約為31.2+21+60=112.2萬元(不含地租)
據巨灣科技與天樞能源合作的新聞，預計投資超10億元共建1000座，與一座XFC超充站平均單位成本100多萬元相近。
這是建立在不建儲能、不用擴容、無需地租的情況下，單純計算充電樁與其它建設成本。
那一座2代換電站成本是多少？
據2022年5月蔚來被行政處罰的公告。
北京市順義區住房城鄉建設委員會責令停工並改正，同時對蔚來處以工程合同價款1.25%的罰款，罰款數額為15625元。
工程款總額為15625/1.25%=125萬元
這就是一座2代換電站不含電池跟地租情況下的成本，125萬元，跟一座XFC超充站成本(112.2萬元)相去不遠。
而一座XFC占地要12個停車位，比換電站大多了(2代換電站占地4個停車位，加上前面迴旋估計需2個停車位，因此需要6個停車位)。
一旦計入地租，兩者成本孰高孰低可就不一定了。
況且800V超充對電網的衝擊依然存在，柔性充電只是降低衝擊。
總究還是要電網扛下所有
像小鵬明確講480kW超充會配儲能，為什麼XFC不做呢？
很簡單，因為──貴！
四、儲能的成本
XFC的800V超充限制太多，很多是理論上可行，實際上做不到，大多時候跟普通充電樁一樣，根本沒廠家宣傳的神速。
主要原因是成本。
巨灣自稱它家的建超充站跟普通快充站一樣，目前在廣州的站，有90%使用現有電力容量。
可見它很清楚，如果真要達到宣稱的充電功率，不管是電網擴容或建儲能的成本，遠不止上面那些。
電網擴容涉及到很多單位，要根據當地情況決定需要擴容多少，容易擴容的地區在1200元/kVA上下，不好擴容的翻幾倍都有可能。
擴容要看各地情況，難度不一，車企沒有自主權，相反，建儲能決定權在車企手中，自主可控。
何小鵬在1024科技日(2021年)提到：「在高速的周邊、在相對偏遠的地方，它們很難有很大容量的電容，也就是你想超充，它沒有足夠的電力。
小鵬自研的儲能充電技術，主要為了解決這些事情(容量不足)。」
那儲能的成本多少？
中國現在超充配儲能的比例不高，不過在美國很多超充站已經標配儲能。
以美國的Electrify America為例，擁有350kW大功率超充的站點，將配置一套特斯拉350kWh、功率為210kW(210kW/350kWh)的儲能系統。
特斯拉官網沒有此種規格的售價，但在商用能源的選項中，有兩種選項：
6.5MW/12.8MWh的售價為7283570美元
3.9MW/15.5MWh的售價為7740790美元
解聯立方程可得1MW約27萬美元、1MWh約43萬美元(此為預估值，由於款項內含施工費及其它費用，因此會有誤差)。
1MW=1000kW
Electrify America一套特斯拉儲能系統，價格約21萬美金，美金兌人民幣匯率以6.7計算，約140萬人民幣。
跟中國比，還蠻貴的。
特斯拉電池1kWh約430美元、儲能變流器(PCS)1kW約270美元。
同樣用匯率6.7計算，1kWh約2880元、1kW約1800元。
從圖可以看到中國儲能的成本磷酸鐵鋰(LFP)1kWh在1000到1300元之間、三元鋰1kWh在1200到1600元之間，只需特斯拉儲能系統的一半。
PCS的成本差異更大，1kW的成本在320到500元之間，只有特斯拉PCS的1/3到1/5。
各項成本全算進去，以華能黃台100MW/200MWh儲能電站為例，每kWh的投資額為2136元。
以這為標準，175kW/350kWh的成本約為75萬。
如果照小鵬宣傳的可以滿足30台車不間斷充電，容量絕對不止350kWh。
以小鵬P7後驅長續航版為例，電池是71度，充電區間從30%到80%，每台車需充35.5kWh。
30台，即35.5*30=1065kWh。
差不多是一個1MWh的儲能集裝箱(圖中紅色圈起處)。
以1MWh計算，PCS選500kW，每kWh一樣用2136元，500kW/1MWh的成本約為213.6萬元。
儲能集裝箱已經比建超充站的成本還高。
雖然可以利用充放電從電網輔助服務賺錢，但從上面的儲能電站經濟指標，能看到投資報酬率並不高。
儲能的成本絕非大家想像的低！
當大家批評蔚來的換電站是重資產時，有沒有想過大功率超充配儲能的資產更重？
何況蔚來已經透過BaaS，將換電站電池的成本轉嫁給消費者，而超充的儲能，只能透過每天的充放電，慢慢從輔助服務賺錢。
更何況從Electrify America大功率超充的實際充電效率，並沒有大家想像的快。
這是Lucid Air在Electrify America的350kW與150kW充電的功率。
Lucid Air使用900V平台，宣稱利用Wunderbox的升壓技術，可以讓車主有最好的充電體驗。
可以看到Wunderbox的升壓技術在150kW的充電樁，充電功率甚至可以達到173kW。
在350kW的超充，的確有300kW以上的功率，但在充電超過20%之後會一路下降。
在42%時，充電功率已不足200kW。
在50%時，充電功率已經跟150kW充電樁相差無幾。
最重要的充電時間差別呢？
從充電時長來看，車企宣傳的充電5分鐘200公里能做到。
350kW的超充在5.5分鐘裡面，增加續航100英里(161公里)，充進21.7度電(Lucid Air電池包113度、EPA續航520英里)。
以小鵬P7後驅超長續航版為例，81度電NEDC續航706公里，同樣充進21.7度電量下，增加的NEDC續航為189公里。
況且小鵬是480kW的超充樁，功率更大，因此充電5分鐘，的確能增加超過200公里的續航。
但要在理想情況才行。
在200英里的時候，兩充電樁充電時長差距最大(差距6分鐘)，還記得提到的嗎？
在充進50%電量時，兩者的充電功率相差無幾，50%電量為260英里，可以說充電時長在充進50%之後，兩者沒有區別，充電時長一直包持在6分鐘多。
也就是只充前50%，大功率超充會非常有感，一旦進入後50%，充電時間差別不大。
前面的埃安V plus70(3C版)，是用三維多孔石墨稀的負極材料，並且要用自家充電樁，才能達到這麼快的充電效率。
五、800V平台的意義
很多時候，車企的宣傳帶偏了800V平台的意義，似乎大功率超充能很快把電充滿，解決充電慢，就是800V平台的存在價值。
不是的。
800V平台對電車而言，最大的意義是降低能耗 。
800V由於更高的電壓，在同等功率下，電流只需400V的一半。
前面有寫到發熱量=I²R，一半的電流，代表發熱量只剩1/4。
雖然電車的電機效率很高，發熱量本就不大，但相對應的散熱器件，依然要占據空間，現在發熱量更小，散熱器件相對應也能減少。
況且800V平台需要用SiC元件，SiC的熱導率跟耐熱值比IGBT好上許多，散熱器件可以進一步減少。
SiC能進一步縮小電機、電控的體積，騰挪出更多的空間。
800V平台有著更好的能源使用效率、更輕的重量，帶來續航里程的增加，為車主帶來實惠。
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大功率超充的發展限制
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