插电式混合动力车需要多长时间才能充满电?
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插电混动车辆通常需要 4 到 12 小时即可将电池充满至足够水平;决定这一时长的有三个变量:电池容量(大多数车型为 8-20 kWh 区间)、充电电源所能提供的功率,以及车载充电器可接受的功率上限.三者中哪一个更小,就由哪一个决定充电时间.本页将通过具体实例计算这三个变量,并解释为什么同一辆车在家用插座上需要 10 小时,而在壁挂充电桩上只需 4 小时.
要点
- 插电混动电池容量通常在 8-20 kWh 之间;纯电动车的电池则在 60-80 kWh 量级.
- 使用普通家用插座(Level 1)充满电通常需要 6-12 小时 .
- 使用 Level 2 壁挂充电桩充满电通常可降至 3-6 小时 .
- 大多数插电混动的车载充电器限制在 3.3-7.2 kW ;功率更大的充电桩也无法加快速度.
- 大多数插电混动不支持 DC 快充;即使支持的车型,这种充电也需要约 40 分钟 .
如何计算充电时间:一个简单的公式
充电时间计算的核心只有一个公式:以小时计的时间,等于待传输的能量(kWh)除以车辆实际接受的功率(kW).例如,将一块 80 kWh 的电池从 20% 充至 80% 意味着 48 kWh 的能量;在提供 7.68 kW 的充电桩上,这一过程约需 6.3 小时 .同样的逻辑也适用于插电混动;得益于较小的电池,数字甚至更易于掌握.
还需要考虑到充电并非自始至终以恒定速度进行.电池电量低时接受的功率较高,接近 80% 电量时速度会被有意降低.这种行为被称为 tapering,是为保护电池而设计的.实际结果是:从 10% 到 80% 的部分,在时间上通常比从 80% 到 100% 的部分更短.这一效应在插电混动上不如纯电动车明显,但它解释了为什么最后 20% 的充电时间会更长.
影响时长的五个基本因素是:电池大小、开始充电时的电量百分比、车辆可接受的最大功率、充电桩可提供的最大功率以及环境条件——尤其是寒冷天气.这五项中的前四项将在以下章节中逐一探讨;寒冷天气的影响则值得单独一章.
典型电池容量及不同电源下的充电时长
与纯电动车不同,插电混动的电池被有意保持在较小的容量:大多数车型的容量在 8 到 20 kWh 之间.这一容量区间足以满足日常通勤的电动行驶需求;长途行驶时则由汽油发动机介入.作为一个具体参考, Mitsubishi Outlander PHEV(2018 款)的 13.8 kWh 电池可提供约 24 英里的纯电续航——这是该级别的代表性参数.
同一辆车在不同电源下的充电时长,是解读表格差异的良好尺度:
| 充电电源 | 典型功率 | Outlander PHEV (13.8 kWh) |
|---|---|---|
| 家用插座(Level 1) | ~1.4-1.9 kW | 约6-12小时(同级别普遍水平) |
| Level 2 / 壁挂式充电桩 | 3.6 kW | 4小时 |
| Level 2 / 壁挂式充电桩 | 7.4 kW | 4小时 |
| 三相充电站 | 22 kW | 4小时 |
| DC快充(支持的车型) | 43-50 kW | 约40分钟 |
从表格中得出的最引人注目的结论是:从3.6 kW提升到22 kW,丝毫没有缩短Outlander的充电时间.连续四行时间都停留在4小时的原因将在下一节说明——这也解释了为什么大多数插电混动车主无法从壁挂式充电设备中获得预期的速度.
车载充电机:决定时间的真正限制
充电时间并不仅仅取决于充电桩的功率;车辆内部的AC-DC转换器,即车载充电机,决定了能够接受多大的功率.绝大多数插电混动车型中,这一限制 在3.3-7.2 kW 之间——远低于纯电动车11-19.2 kW的接受速度.结果是:连接到22 kW充电站的车辆,如果只能接受7.4 kW,仍然会以7.4 kW的速度充电.更贵、功率更大的充电点本身并不能节省时间.
举一个说明这个规模的例子:有官方文件记载,某插电混动车型的AC充电上限停留在3.7 kW,即使连接到功率更大的充电站,充电速度也没有提升.其他车型则略高一些;据某些资料记载,一款插电混动车型以7.4 kW位居其级别中AC充电最快的车型之列.也就是说,即使是同级别之间的差距也可达到2-3倍;在购买之前检查车辆的车载充电机数值,可能比安装壁挂式充电设备带来更大的时间节省.
那么,制造商为什么使用如此低功率的充电机呢?逻辑链条很简单:电池本来就小,充满并不需要太长时间,而高功率充电在小电池上只会增加发热和压力,并没有太大好处.相反,大多数插电混动车型也不支持DC快充;这是它们与纯电动车之间最显著的硬件差异之一.
单相还是三相:家庭充电的差异
家庭充电的速度取决于房屋的电力基础设施.标准的单相供电下,典型充电功率在2.4 kW到7.4 kW之间变化;以此功率,50 kWh的电池大约7小时即可充满.三相供电则为11和22 kW的壁挂式充电设备打开了道路:家用三相充电站大约2小时就能为一辆24 kWh的车辆充满电.此外,三相电源还允许家中同时运行多台高功率电器.
但这里需要算一笔诚实的账:这一优势仅限于插电式混合动力车主.如果您车辆的车载充电器限制在3.3-7.2 kW,那么三相22 kW安装所能带来的额外速度提升就很有限.22 kW家用充电桩还需要三相电源,而三相电源在住宅中并不常见,且安装费用昂贵.只有纯电动车车主或需要连续为多辆车充电的家庭,三相投资才往往有意义.对于插电式混合动力车而言,优先顺序有所不同:首先是调校良好的单相壁挂充电单元,只有当需求出现时才考虑三相.
为什么低温会延长充电时间?
冬季充电比夏季充电耗时更长,这背后有两个机制.第一个是物理层面的:低温会减缓电池电芯中的化学反应;当锂离子电芯处于低温时,电子交换进展缓慢.第二个是软件层面的:车辆会自动降低接受的充电功率以保护电池.这种减速并非故障,恰恰相反,它是保护电池健康的措施.
其影响不容小觑:低温可将长途续航 最多降低25% ,而充电时间的延长在高功率充电时尤为明显.极端高温与低温同样需引起重视;即使有热管理系统,两个极端都会使充电变慢.另外需要注意的是,老化的——性能衰减的——电池意味着更长的充电时间和更短的续航;也就是说,电池老化后,等待时间变长,可行驶的距离也变短.
日常使用:夜间充电和工作场所补电
准确估算充电时间的真正价值体现在日常计划中.车辆大约 95%的时间处于停放状态 ;这段时间不是充电浪费的时间,而是资本.利用它有两种典型场景.
夜间充电计划
一台7.4 kW的家用充电桩可以在8小时以内为一辆60 kWh的纯电动车充满电.由于插电式混合动力的电池仅为前者的四分之一,夜间时间绰绰有余:在8-10小时的睡眠窗口内可积累40-50英里的纯电续航,低里程驾驶者大多可以以此实现零加油出行.能准确估算时间的人可以将充电与睡眠完全同步;估算不准的人要么早上发现电池只充了一半,要么半夜起床查看插头.
工作场所补电
第二种策略是与其把电池完全用空,不如在每次停车时进行短时间充电——也就是补电方式.公共和工作场所充电桩的功率在7-22 kW区间;在8小时的工作日内,从典型的Type 2充电桩可获得超过50 kWh的能量,这对一辆插电式混合动力车来说意味着几次完整充电.工作场所充电还有一个功能就是包容性:它使没有私人车库或停车位的驾驶者也能转向电动出行.
常见问题
插电式混合动力车用普通家用插座充电需要多长时间? 大多数车型在6-12小时内充满;资料来源中Level 1充电5-12小时的时间段最为常见.在日常30-40公里的使用情况下,夜间充电完全可以满足这一时间需求.
在快充站需要多长时间? 在少数支持DC快充的车型上大约需要40分钟;但大多数插电式混合动力车根本不支持这一协议,因此路边的快速充电桩对您来说通常是无用之地.
我已经接上了壁挂充电单元,为什么还是充得这么慢? 答案几乎总是同一个:车载充电器的限制.即使壁挂单元提供22 kW,一辆只接受3.7 kW的车也只能以3.7 kW充电.
与纯电动汽车相比快多少? 由于电池较小,以分钟和小时计算要短得多:一辆13.8 kWh的插电式混合动力车以7.4 kW功率4小时即可充满;而一辆82 kWh的纯电动车型以相同功率大约需要12小时才能充满.
结论:不了解数字就无法规划
插电式混合动力车的充电时间由三个数字决定:电池的kWh值、充电源的kW值以及车辆可接受的最高限值——充电时长取决于三者中的最小值.从车辆手册中找出这三个数字只需十分钟,却能带给您三样东西:知道夜间充电是否足够、计算壁挂充电单元的投资能否带来真正的速度提升,以及理解在路上为什么更换充电站并不能改变充电时间.从工程角度来说就是这么简单;而从日常生活角度看,区别就在于早上是100%的电池还是70%的电池.