每次參加電動車的新聞發佈會，我都有種似曾相識的感覺，特別是介紹充電速度的時候，大家不約而同地喜歡標榜自己“充電30分鐘，續航XXX公里”（這裡的XXX代指一個雖然不確定但一定很誇張的3位數），似乎30分鐘是必須時刻遵守的生死線，廣告語洗腦程度堪比OPPO的“充電5分鐘，通話2小時”。
先不說這樣的廣告語是否嚴謹可信，但電動車充電速度慢確實是一件非常讓人心煩的事兒。哪怕真有一天量產車可以做到“充電半小時，續航300公里”，充一次電的時間成本也遠大於加一箱油。那麼，問題來了，電動車充電速度為啥這麼慢呢？或者說，制約充電速度的因素都有哪些呢？
按照老規矩，今天的文章還是分為四個部分：
Part1：到底充多快才叫快充？標準是啥？
Part2：怎麼知道我的電動車需要多長時間才能充滿？
Part3：是什麼影響了充電速度？
Part4：怎樣才能做到“充電5分鐘，續航500公里”
作者提醒：本文篇幅略長，需配合瓜子飲料點心使用效果更佳。準備好了麼？Part1來了！
Part1：到底充多快才叫快充？暫且以“30分鐘充80%”為準！
在開始今天的討論之前，先容我問大家一個問題：在你看來，電動車充電速度究竟要多快，才能稱之為快充？在評論區告訴我你的想法，我會抽一位回答最認真的小夥伴送上小禮品一份。
就像手機一樣，電動車充電速度多快才算快呢？1小時充滿？還是20分鐘充滿50%？
要討論“多快才算快”，需要先明晰我們對於充電的基本訴求是什麼？
1. 充電要快，最好快到和加油一樣（速度快）
2. 不要影響我的電池組壽命（不傷電池）
3. 儘可能省錢。充電機放出來多少電，我的電池組就衝進去多少電（轉換率高）
那麼多快就可以叫快充了呢？翻遍資料，我發現國家對此並沒有硬性規定。怪不得各大廠商在宣傳時敢於大吹特吹，原來是沒有緊箍咒造的孽。
國家只針對純電動客車做了充電倍率的要求，對於乘用車並沒有硬性規定
紅線劃出的部分提到了一個很重要的概念——充電倍率，這也是我們用來描述電池充放電快慢的一個標準，例如100Ah的電池用20A的電流放電，其放電倍率就為20/100=0.2C；100Ah的電池用10A的電流放電，放電倍率就是0.1C。C數越大，電池充放電電流越大，速度越快。
從絕大多數電動車的宣傳來看，大家已經普遍拿“30分鐘充電80%“作為宣傳的噱頭，那麼咱們姑且認為乘用車的30分鐘充電80%，1小時充電160%是電動車快充的入門級參考值，充電倍率也就是160%/100%C=1.6C。按照這個標準，宣傳15分鐘充滿80%的，充電倍率就是3.2C。
說實話，按照咱們自己的算法，3.2C的充電倍率已然很高了，花15分鐘就能充80%的電，花的時間和排隊加油花的時間差不了多少，如果把充電的對象換為特斯拉ModelS P100D，15分鐘補充的續航里程已經夠你往返北京天津2趟了。
Part2：怎麼知道我的電動車需要多長時間才能充滿？
一拿起我的iPhone 6（實在窮，沒錢換），我就大致能估算出還需要多長時間才能把它充滿。那如何大致估算一下電動車的充電時間呢？
公式很簡單，不清楚的回去翻一下初中物理課本並面壁思過1分鐘：電池能量（kWh）/充電功率（kW）=時間（h）
咱們以特斯拉P100D（電池組能量100kWh，官方宣稱續航里程632km）為例，用不同的充電設備時，大概需要多長時間才能充滿：
以上數據均不計熱損耗及線路損耗
可以看到，隨著充電功率的增加，咱們用到的設備個頭也是越來越大，越來越專業。從這我們可以看出一個問題：沒有金剛鑽，別攬瓷器活。要想充電速度快，參與充電的三方：電池、充電設配、配電設配一個都跑不了。
Part3：是什麼影響了充電速度？
要想回答這個問題，咱們得回憶一下完成充電都需要哪些東西：首先你得有電池，其次你得有充電器。光有這倆還不行，要是沒有國家電網的各級配電設配，這一切都等於空談。OK，影響充電速度的也就是這三個東西了——電池本身、充電設配和配電網。
咱們一個一個說，先說充電設配。
一、 充電設配和配電網
①商用直流快充速度已然不錯，但仍需再進一步！
討論快充，最容易想到的就是電池能不能支持快充。實際上，在電池之前，我希望大家先明白充電設備和配電網的重要性。簡單來講，充電樁輸出功率越大、電池容量越小，充電時間自然越短。這就和要把一個水池放滿水，放水管越大、水池越小耗時就越短是一個道理。但是咱們都希望自己的車電池容量足夠大，那就要求充電的功率也得成倍的提升。那這種想法現實嗎？咱們不妨以業界領先的特斯拉為例，其為用戶提供了名為“超級充電樁”的充電設配。
特斯拉的超級充電樁就是這個酷似加油機的東西啦
特斯拉超級充電樁的充電功率為120kW，充滿100kWh的P100D大概需要1個小時左右；如果咱們要求特斯拉Model S P100D要“30分鐘充滿80%”的話，也就是1.6C倍率的話，那麼充電的功率要達到320kW，遠高於充電樁所能提供的充電功率。也就是說，1.6C時或者說30分鐘充滿80%對於快如特斯拉“超級充電樁”等一眾快速充電樁來說幾乎是不可能完成的任務，特別是對於那些長續航純電動車型。
那麼，120kW的超級充電樁對於配電網是個什麼概念呢？
像這種能煎能烤能蒸能煮的微波爐最大功率不過1kW左右（有些能達到1.3-1.5kW）
正常家庭電錶最大負載在6-10kW左右（實際上6kW已然很大），一輛特斯拉+超級充電樁的功率大致相當於15個普通家庭所有電器的總功率
一個特斯拉超級充電樁滿載工作時大致相當於同時打開了1200多個家用微波爐，十幾個普通家庭所有電器的總功率。要想滿足這個超級充電樁的正常運行，國家電網就勢必要為它單獨設置一個10kV的電壓器。
然而，一個區域的配電網配額是有限的，不一定有餘量讓你增加一個10kV變壓器，掏錢也不行，除非對整個區域（也就是小區到主變壓站）的線路統統進行改造。所以，國家乾脆規定，不允許私人在民用電網中加裝大功率充電站，這也是絕大多數小區拒絕車主朋友們裝大功率快充樁的原因。
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②家用交流慢充是真·慢！
而用大家喜聞樂見的家用220V交流電插座的充電效率是多少呢？220V x 10a=2200W=2.2kW，大致相當於特斯拉超級充電樁的1/55。從這裡就能看到，特斯拉所謂的超級充電樁，是真·超級充電樁，而大家家中裝的慢充充電樁，是真·慢充充電樁。
交流慢充樁只輸出電，並不具有充電功能，於是需要發動機旁邊銀色的車載充電機來為電池組充電
其次，由於汽車電機使用的多是直流電機，而充電樁輸出的是交流電，這就需要用車載充電機來轉換併為電池組充電，其在設計時是要匹配交流電的輸入功率的，如果匹配的功率低（無法接受高輸入功率），哪怕接上了功率更大的充電樁，充電速度也一樣提升不起來。
二、 電池：有吃飽的條件，咱們再來聊聊電池的問題
有足夠的飯，咱們才能討論如何吃飯更快的問題。如果你還記得初中物理課本的原電池原理的話，那麼大致就明白咱們接下來要討論什麼問題了。
電池充放電的本質，是氧化還原反應，哪怕外部的充電條件再完善，也要受限於氧化還原反應的速度
電池充放電的過程，本質上就是電池內部一系列氧化還原反應的過程。以最流行的三元鋰電池為例，充電的過程無非就是鋰離子從正極脫嵌，進入電解液，向負極運動嵌入負極材料中，同時產生多餘電子通過正極和外部電器向負極移動。
也就是說，鋰離子擴散得越快，電子運動得越快，電池的充放電性能越好，此外還必須兼顧壽命、安全性等各種問題。和鋰離子擴散運動相關的每一個結構——正極材料、負極材料、電解液、隔膜都會影響到電池的充放電性能。具體怎樣影響的，咱們日後用一篇論文的篇幅來詳細解釋，在這裡就不展開說了。
Part4：怎樣才能做到“充電5分鐘，續航500公里”？
想要做到“充電5分鐘，續航500公里”不難，關鍵需要得到國家電網（足夠的電）、動力電池組研究機構（研究支持更高電流充電且安全性超高的電池）、電動車生產廠商（量產新技術且價格足夠低）的支持。
簡單總結一下就是首先你得有能承受更大充電效率的電池，其次電網能跟得上快充技術的發展，提供足夠的電。最後，你需要祈禱有一家不太喜歡賺錢或已經賺了足夠多的錢把這種技術量產出來並且價格足夠低。而這一切，顯然還需要很長的路要走。
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