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盛弘電氣 劉偉 《柔性共享充電堆助力超充發展》

發布日期:2023-09-18

核心提示:深圳市盛弘電氣股份有限公司 首席技術官 劉偉 出席論壇并發表主題演講——《柔性共享充電堆助力超充發展》
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 9月6日-7日,由中國充電樁網 、充換電百人會的 2023 第四屆中國國際充換電運營商大會(簡稱“金磚充換電論壇”)暨中國國際電動汽車超充大會,在深圳會展中心8號館盛大舉辦。大會以“緊抓C端機遇、優化運營模式”為主題,深入探討推動充換電協同發展,共謀充換電發展大計,共話充換電挑戰與機遇,共議產業創新發展趨勢。

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以下為演講實錄:
 
    我是盛弘電氣的劉偉,在這里非常感謝主辦方召開本次盛會,讓我們一起相約在深圳一起交流和探討充電行業的發展,在這里說一下盛弘其實從成立以來一直到現在也算是在充電行業里面摸爬滾打十幾年的老牌企業,算是一個老兵。所以,我們對關于未來充電這個行業的發展也有自己的一些理解和建議,借此機會正好和各位領導和各位專家一起交流探討一下關于柔性共享充電堆助力未來超充發展的解決方案。
 
    接下來我將從三個方面來做一個簡單的介紹,第一個方面是關于充電市場的需求。第二個方面是關于柔性共享充電堆解決方案的產品介紹。第三個方面是關于盛弘的基本概況。
 
    隨著充電行業的發展電動汽車的普及率越來越高,伴隨著而來的充電基礎設施也在逐漸走向完善,相比于傳統的燃油車,新能源車主現在最大的痛點依然是里程焦慮的問題,因為里程焦慮的問題從國家到車企到樁企到運營商他們都在群策群力地想解決的方案。包括從車端來,通過加大電池容量、提高電池功率密度來增加續航里程,這樣有一些新能源乘用車基本上做到了140多度電的水平,相應也會出現一個問題,電池的成本會增加,電池重量會增加,對整車結構是有限制的,不能無限增加。另外一個方式是通過補能方式的改變來提高續航里程,提出了換電的解決方案,包括超充的解決方案。而整個行業里大家都共同認為大電流、高電壓是實現超充的最直接有效的方法。
 
    為什么會得出這個結論呢?我們從幾個方向來做一個簡單的分析,首先從電壓平臺的角度來講。除了100V以下的電動代步車系列,我們現在的公交車、物流車基本上電壓平臺都在450V-700V之間的水平。而乘用車這兩年的發展是十分迅速一般乘用車從400V平臺,2021年開始逐漸朝著800V平臺發展。并且它是先從C級和B級車開始滲透的,小鵬現在推出的G6超充車輛的成本造價已經下線觸及到了20萬的水平。
 
    另一方面,從車型結構來看,可以看到從細分的角度來講A級車、B級車、C級車的充電覆蓋功率很寬的,可以達到30-480kW,要求充電設備必須要滿足于各類車型的充電需求,C級車一般都在160kW以上的充電功率,B級車可以達到65kW的充電功率,A級車是60kW的充電水平,相應的A級車也是網約車的水平,在行業里目前保有量是最多的一款車型,占到了新能源車型的50%以上,而B級+C級大概是30%的水平。
 
    從充電功率的角度來看,基本上是車型越高的車輛,它的電池容量越高,需要的充電功率也越大。而同樣對于單一款的充電車型來講不同時間段充電功率的需求也有很大的變化。比如說剛開始充電時SOC10%,它的充電功率有些能達到200多、300多kW的充電功率,隨著充電時間的增加,速度需要的功率也在逐漸見效,達到SOC滿額的效果。這就要求了充電樁設備必須得覆蓋住在充電過程中的容量覆蓋全功率范圍。
 
    從超充車型來看,2022年車輛全年的銷量大概是在53萬(輛)的水平,今年上半年達到了49萬輛的水平,預計今年下半年將達到翻倍式的增長,超充車輛增長速度是非常迅速的,但是由于是剛剛開始發展,整體保有量相對來說占比依然很低,只占到8.5%左右。
 
    所以各方的政策除了市場端的自主引發的超充車輛的發展,國家也出臺了一系列的政策來促進超充行業的發展,布局超充設備,迎接超充汽車的爆發,像速有超充制度的廣州預計在2024年要落地1000座的超充場站。深圳今年7月份提出要打造超充次的概念,預計2025年做到300座超充站落地的情況。海南是提出最早禁用燃油車的水平,他們為了這塊也計劃做400座超充站的規劃。重慶提出了在2025年時整個高速服務區要全面覆蓋充電場站,其中超充站的比例要超過20%。各方的政策都在做好準備來迎接超充汽車的爆發。
 
    相應的對于超充汽車來講的快速發展也對相應的充電設備提出了更高的要求,整體來看當前的充電基礎設施還是存在著一些問題,比如說各地發展不均衡,全國目前在線的公共充電樁有200多萬座,廣州占了將近50萬座,北方、西北的地區的保有量非常少,整體出現南北差異不均衡,東西差異不均衡的水平。另外,通過數據的統計來看,現有的充電場站800V以上的充電樁占比更少,基本上4%水平,大功率的充電樁只有5%的水平,現有的設備不能滿足未來的超充需求。
 
    以120kW雙槍一體樁為例,當前120kW能夠滿足主流車輛的需求,但是拿120kW的充電樁去匹配動則320kW或者是480kW的超充車輛的充電需求就顯得捉襟見肘,如果把一體機把容納擴大到480kW或者是320kW的程度,也會面臨同樣一個問題,超充車輛目前來講還是處于一個待發展的階段,保有量是不足的。相應的增大充電樁的功率的情況,會給整個充電站的成本帶來巨大的提高。另外,拿大功率的一體樁給現有保有量的一般乘用車來充必然會造成功率浪費的情況。
 
  所以,結合以上的總結下來看,對當前充電行業來講提出了三個方向的需求:
    一是當前以充電功率60kW左右的一般的乘用車的需求,數量是很多的,新出的超充車輛320kW、480kW這種車輛的快速增長帶來了相應的矛盾,這時候要求充電樁必須要覆蓋從30-480kW超充容量的范圍。
    二是對于樁端來說各地發展不均衡,低功率充電樁沒有辦法匹配超充車輛,高功率充電樁對于現有車輛的充電冗余的利用率低的情況。
    三是對于電網端來講,電網隨著車輛越來越多,充電樁配置越來越多,電網的壓力也是在逐漸增加。
 
    所以說,要求我們合理的配置充電基礎設施的安裝邏輯,優化各類的配置方案。整體上來講給我們提出了要求,下一步的充電樁的發展一定是立足于保有車輛車型的充電需求來兼容未來發展的超充車型的充電需求。對于此,我們認為現在柔性共享充電堆的解決方案是最合適的一種解決手段,這是我們現在做的800kW的一體柔性共享充電堆。
    它的搭配是一套800的主機搭配6個國標250A的終端+2個600A的液冷終端,做大4把槍的配置。對于以前的運營場站來講,因為城市申請變壓器主要是以630kVA或者是800KVA的變壓器置,正好可以實現一一適配的結果,真正做到“一站一堆一共享”的方案。
 
    對于800的充電樁來講總體上有幾個方面的設計:
    第一,有全矩陣的控制邏輯,所有的充電槍來共享同一個堆里的共享模塊,不存在功率調度死角,每一個模塊可以任意調度到每一把槍上。
    在調度過程中任一個支路不存在調度死角,不會影響到其他支路,實現最大能量的共享自由度,提升能量利用率。
    第二,充電堆在設計過程中有幾個點,包括我們所使用的模塊是采用40kW的碳化硅MOS官的材料,最高的峰值效率可以達到97%以上,模塊內部把交流接觸器的內置技術實現了充電模塊在待機時的0功率損耗。
    功率利用率高,充電電量可提升33%,相對于一體樁充電堆可以實現功率的調度,對于800KVA的變壓器來講,配一套16把槍的充電堆和6臺120kW的充電樁來講,充電槍的數量是下浮了30%,而因為功率調度的原因不會導致每把槍上的充電功率受到相應的影響,所以說相應充電場站的收益提升也是按照30%的比例提升。同時,搭配的國標終端和液冷終端的整體體積較小。
    考慮到當前階段液冷超充車輛發展的趨勢還處于快速增長的起步階段,有一些地區的保有量還是相對比較少的,這里應的有一些場景可能不需要當前階段就要配置超充終端、超充的場站,導致一個充電場站的容量和建設成本都很高,這時候直接以國標的超充共享充電堆的方式來搭配,到后期隨著容量的升級和隨著超充車輛的發展起來以后可以做到終端的隨時更替,而不會增加一個更大幅度大額的二次改造的成本。
    第三,這里展示的是我們曾經做過的超充的方案,在湖南漢江做的是480kW的柔性充電堆搭配的是500A的液冷超充終端。包括武漢襄陽的快充站也是用了480kW的充電堆的方案。今年在廣做的鯤鵬充電站是做的800kW柔性共享充電堆,以及在廣東江門,等等。這類的解決方案在市場上得到了很大一個方面經過驗證的。
 
    以上就是關于柔性共享充電堆的一個整體的介紹,其實對于盛弘來講充電堆只是其中一款產品,我們全系列的充換電產品包括交流樁、直流一體機、重卡專用大功率充電樁及換電充電系列,相應的充電設備容量齊全。
 
    在這里,從2011年開始盛弘進入到了充電這個行業里面,我們也是一直在致力于整個行業設備的研發,推動整個行業隨著行業的進步做自己的一份工作,目前盛弘在市場上的充電設備的占有率達到了全國前幾的水平,我們也希望能在未來發展的過程中,通過我們的技術的積累,通過我們產品的創新,能夠為這個充電行業添磚加瓦,能夠助力這個行業一起向前發展,也通過我們的柔性共享充電堆的設備能夠讓未來的超充車輛得到一個更妥善的解決方案,我們致力于充電,致力于讓充更簡單。
 
    簡單介紹一下盛弘,現在是秉承著以客戶為中心的服務理念,全力配合客戶的需求,致力于打造售前、銷售、售后鐵三角的組合方式,打造最優的服務保障體系。
 

 
 
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