
7月7日,2021第七屆中國國際電動汽車充換電產(chǎn)業(yè)大會(簡稱金磚充電論壇))在上海汽車會展中心順利召開。本屆金磚充電會議為期兩天,主題為“聚力高質(zhì)量 賦能新發(fā)展”,采用“會議論壇+展覽展示+體驗營銷三位一體的創(chuàng)新模式,多項重點活動同期同地舉辦,充分協(xié)同聯(lián)動,品牌效應(yīng)和影響力大幅提升。
李博出席論壇并發(fā)表主題演講——《專注充電模塊 引領(lǐng)千伏超充》。

以下為演講實錄:
各位來賓,各位朋友,大家好。非常感謝主辦方給這個分享的機會,我是來自河北石家莊通合電子股份有限公司的李博,我的主題是《專注充電模塊,引領(lǐng)千伏超充》。
我分享四個題目:
1.新能源建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀;
2.充電技術(shù)發(fā)展趨勢;
3.如何實現(xiàn)大功率充電;
4.通合電子的簡介。
1、新能源建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀
前面從昨天到今天很多嘉賓已經(jīng)介紹了行業(yè)的發(fā)展,包括整個行業(yè)發(fā)展歷程,我也簡單再贅述一下,相當于2006-2014年我國開始發(fā)展新能源純電動汽車,在國外80、90年代的時候,已經(jīng)開始發(fā)展了,發(fā)展的比我們靠前。國內(nèi)從2008年做奧運會第一個示范工程的時候,我們2007年開始做純電動相關(guān)的技術(shù)儲備,2018我國在奧運會建設(shè)了第一個集中式充電站,可滿足50輛純電動車大巴車的充電需求,從2007、2008年開始,我國拉開了新能源汽車發(fā)展的序目。
2014-2019年,我國政策是第13個五年規(guī)劃,國家出臺了非常多的相關(guān)政策,鼓勵新能源純電動汽車的發(fā)展。這段時間充電樁保有量達到了保障,2015年新能源汽車約58萬輛,車樁比僅為10:1,而截至2019年底,新能源汽車保有量381萬輛,車樁比達到3.13:1。這個過程是一個非常無序的發(fā)展期,而且過程中暴露了很多問題,比如說90%僵尸樁就是在這個時期產(chǎn)生的,在國家政策非常給力的情況下也出現(xiàn)了騙補行為。純電動行業(yè)的設(shè)備質(zhì)量差、故障率高、可靠性低,發(fā)生了很多的問題,運營商在這個階段沒有過多考慮長期盈利的點,更多是考慮補貼的一些行為。所以說,2014年和2019年作為一個擴張期也暴露了非常多問題。
時間來到2019和2025年,過程中2020-2025年又是第14個五年規(guī)劃,這個過程中我們認為處于發(fā)展期。2019年國家電網(wǎng)牽頭推出了六統(tǒng)一的充電樁設(shè)計,整個行業(yè)進行了標準的引領(lǐng)。往內(nèi)往外現(xiàn)在大家都有意愿進行行業(yè)統(tǒng)一,解決行業(yè)痛點,讓行業(yè)從無序變?yōu)橛行颉?/div>
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱,僅作為參考資料,請勿轉(zhuǎn)載!)
過程中解決了很多問題,比如說充電不方便,有些設(shè)備的質(zhì)量差,平臺方的大力發(fā)展。過程中,充電樁企業(yè),包括平臺商、運營商都經(jīng)歷了行業(yè)的洗禮,在擴張期有很多新企業(yè)發(fā)生和發(fā)現(xiàn),但是過程中我們進行了梳理。
2020年充電樁又被納入了國家新基建的發(fā)展,我們相信在2025年以后,整個行業(yè)會進入一個非常好的成熟期。
這是車樁比的分析。公開數(shù)據(jù)顯示,2021年5月底,國內(nèi)新能源汽車保有量為587萬輛,國內(nèi)公共充電樁和私人充電樁總計保有量為187萬臺,車樁比在3.1:1左右。
從2017年一直到現(xiàn)在,國家目標一直是車樁比達到1:1,現(xiàn)實發(fā)展到現(xiàn)在一直保持在3:1,所以整個行業(yè)需要發(fā)展,包括充電樁的建設(shè)數(shù)量還有非常大的市場容量。過程中,國家又發(fā)布了兩個政策。第一個是《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,第二個是《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》。
2、充電技術(shù)發(fā)展趨勢
這部分主要介紹大功率直流充電,因為在一些國家政策,包括我們在幾次論壇分析/討論中,直流快充和慢充、無線充電、換電,我們都會與適合于某些充電方式的應(yīng)用場景,我們這塊先只討論大功率的快充。
在這個市場隨著電動汽車補貼的退坡,發(fā)展電動汽車還是要首先解決消費者的續(xù)航和補電速度問題。這也是行業(yè)的瓶頸問題。
對標燃油車的平均600kM續(xù)航,電動汽車想達到此續(xù)航需要100kWh左右的電池容量,目前已有部分中高端車型達到了此容量。比如說奧迪的車型、保時捷、通用的一些都推出了相應(yīng)車型。
左下角有一個續(xù)航600公里左右車型,容量一般保持在100KWh充電速度的分析,充電速率從20%充到90%,當用充電樁60KW充電的時候大概需要70分鐘,我們一直上升充電功率到200KW、到300KW、到400KW的時候,有一個非常明顯充電時長的縮減,當我們到達400KW的時候,可以做到10分鐘,10分鐘是我們行業(yè)所有應(yīng)用的老百姓想接受或者期望能達到的時長。當充電樁到達500KW的時候,可以保持在10分鐘以內(nèi),8.4,這個過程和燃油車不會有太大的體驗感上的差距。
國內(nèi)外眾多車企推出了800V電氣平臺車型,包括奧迪、保時捷、通用。國際上,英、法、意、西班牙、日本等國家相繼規(guī)定禁售傳統(tǒng)燃
油車日程。此外,眾多車企均提出停產(chǎn)燃油車時間。
這是直流快充各種標準的對比。
這是截取了一些充電樁充電槍線的槍頭。
目前國際上充電標準各異,受大電流散熱因素制約,華為的彭總也介紹了,高電壓和高電流的選擇,高電流實現(xiàn)大功率充電的時候,持續(xù)時間非常短,所以說這塊在選擇的時候我們國內(nèi)普遍選擇的是高電壓方案。2020年中國電力企業(yè)聯(lián)合會牽頭和CHAdeMO協(xié)會(日本電動汽車快速充電器協(xié)會)發(fā)布了快充標準的ChaoJi充電,采用液冷方案,最高設(shè)計電流600A。
2020年《電動汽車 ChaoJi 傳導(dǎo)充電技術(shù)白皮書》提出了大功率充電的系統(tǒng)標準。充電樁現(xiàn)在很多有標可依,我們標準建立的比較完善,這塊比換電做的靠前一些。
隨著新能源汽車的發(fā)展,電壓平臺不斷提升,已經(jīng)從500V、750V,750V還是行業(yè)主流,然后又到了1000V,1000V除了行業(yè)趨勢,近期國家電網(wǎng)第一次招標集采的時候,已經(jīng)將充電樁電壓提高到1000V。預(yù)計近兩年將更新迭代,充電功率來到300kW平臺,充電時間縮短至10-15分鐘。我們認為1000V是起步而不是終點。
3、如何實現(xiàn)大功率充電
這些我們需要做哪些工作?首先是車端,這是列舉了保時捷Taycan,保時捷車型已經(jīng)推出了,并且實現(xiàn)了大功率充電的場景。
左邊是高壓的框架,以這個車型為例,,電池電壓等級的上升需要DCDC、OBC等多種部件一同升級。這塊難度比較大,但是車企的信息和決心已經(jīng)把相應(yīng)的車型推出,這塊給了充電樁行業(yè)企業(yè)更多信心,確定了這塊趨勢。
涉及到車端,不能不談的就是電池方面,鋰電池的充電速度一般會取決于它的拖欠和遷移的速度。所以說體現(xiàn)到電芯的一些技術(shù)發(fā)展,涉及到電池,實際上電池的發(fā)展就是純電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵,而且是現(xiàn)在處于的一個瓶頸時期。
電池最近大家看到網(wǎng)上有些企業(yè)推出了石墨烯的題材,現(xiàn)在充電速度可以達到4C到5C,如果從SOC從20%充到80%或者90%的話,已經(jīng)可以處于10分鐘以內(nèi)。所以說從電池的技術(shù)發(fā)展,已經(jīng)可以完成了大功率充電的一些要求。
這是充電樁端,充電樁需要做哪些工作?實際上在充電樁的發(fā)展,一直是領(lǐng)先于車端和電池端的發(fā)展。充電樁在很多年前,大概兩年前就有一些企業(yè)推出了1000V輸出的電壓等級。涉及到充電樁一些滿足大功率充電要做哪些器件提升?首先第一個是充電模塊;
2.充電槍;
3.電能表;
4.高壓直流接觸器;
5.電壓采樣。
充電樁非常關(guān)鍵的器件,功率變換部分我們談到充電樁的模塊。充電樁的模塊首先從左邊看電壓等級,我們?yōu)榱藵M足大功率充電,需要從之前500V上升到現(xiàn)在主流的750V,再上升到現(xiàn)在當下到達的1000V的變化。
第二部分功率等級的變化,單模塊由之前的10KW做到15KW,再做到20KW,為了解決行業(yè)痛點,只是高壓部分做了提升。我們解決了行業(yè)痛點,比如說充電樁體積的問題、散熱的問題,基于20KW和30KW或者之前的15KW,技術(shù)平臺的優(yōu)化,我們提高的是可靠性和安全的問題,更多我們會優(yōu)化一些成本,涉及到運營商投資的問題。
4、通合科技簡介
石家莊通合電子科技股份有限公司(以下簡稱“通合科技”)成立于1998年。我們是專業(yè)做電源的,做充電樁的模塊是三個主要方向其中之一。在2015年12月31日,公司在深交所成功上市,股票代碼300491。
這是我們公司建設(shè)的測試中心,大概投了1個多億。通合科技建有業(yè)界一流的試驗中心,并通過中國合格評定國家認可委員會(CNAS)認證,通過國防科技工業(yè)實驗室認可委員會(DiLAC)認證。可進行濕熱、煙霧、高低溫交變、振動、EMC等多種試驗,保證產(chǎn)品的可靠性。我們的產(chǎn)品都是經(jīng)過大量的測試才進行出廠。
除了我們給自己的產(chǎn)品做一些測試,我們這個實驗室還可以對外接一些測試工作,出一些報告。
這是自己的生產(chǎn)制造,我們的充電模塊都是自有的生產(chǎn)、研發(fā)和測試。這塊在生產(chǎn)上通過了ISO9001國際質(zhì)量體系認證,包括GJB9001B軍工產(chǎn)品質(zhì)量體系認證,包括做一些類似車載車企的要求,過了IATF16949汽車質(zhì)量質(zhì)量管理體系認證及雙軟認證。擁有自動化生產(chǎn)線,實現(xiàn)前段生產(chǎn)全自動化,總裝、檢驗半自動化,車間管理標準化、集中化、可視化、網(wǎng)格化。產(chǎn)線的工藝、工裝夾具均由公司工藝技術(shù)部門設(shè)計、開發(fā),保證產(chǎn)品質(zhì)量。我們保證產(chǎn)品質(zhì)量這塊做的工作還是比較多的。
這是產(chǎn)品的演進,簡單給大家介紹一下。
千伏是起點,我認為是現(xiàn)在當下的起點,未來有可能還要到1500V。但是這個從1-7代,這是我們產(chǎn)品的迭代。剛才介紹了我們國家在2008年奧運會契機之下開始發(fā)展純電動行業(yè),2007年我們介入了整個行業(yè),參與了充電樁模塊的開發(fā)。實際上充電樁模塊和換電站在2007年的時候相同的,一直演進第二代、第三代,在第四代的時候,我們?nèi)嫱瞥隽藬?shù)字化的10KW,第五代推出20KW,實際上第五代的時候可以做出1000V的輸出電壓模塊,當時的車端和電池端沒有進行相應(yīng)的升級。我們在在第7代,就是現(xiàn)在主要推出的一些產(chǎn)品,主要涉及20KW和30KW兩款產(chǎn)品。20KW產(chǎn)品主要符合國家三統(tǒng)一、六統(tǒng)一的產(chǎn)品。
這是兩款模塊簡單的介紹。
第一部分,兩款模塊最高電壓都可以輸出到1000V,輸出范圍從200V到1000V,恒功率范圍非常寬,可以做到250-1000V,在業(yè)內(nèi)還是非常寬的,可以適應(yīng)非常多的應(yīng)用場景,包括重卡、乘用車、物流車,甚至低壓的車型。效率是比較高的,這個取決于我們后級采用的是LLC技術(shù),在三分之一負載的時候我們可以達到95%的效率,最高可以達到97%。這點對于我們運營商的朋友,應(yīng)該是幫助非常大。
高可靠,我們擁有非常好的檢測設(shè)備。我們在產(chǎn)品上做到了多點溫控的保護,包括機噴、三防、點膠,而且我們?nèi)诞a(chǎn)品可以選配灌膠方案。
右邊是產(chǎn)品的特性,在適應(yīng)高溫的情況下,在75度高溫情況下,我們所有的產(chǎn)品,比如說20KW、30KW最低可以輸出一半,所以并不會直接關(guān)機,30KW最低可以輸出15KW。未來要推出的40KW可以輸出到20KW以上,在尺寸方面還有一些需要著重介紹的。國網(wǎng)標準的20KW模塊在體積不變的情況下可以直接替換,包括接插件也是一樣的,可以從750V替換到1000V。
三風(fēng)機的30KW和40KW是一樣的。
這部分展示了我們模塊的測試。
圖1:模擬道路運輸振動試驗。
圖2:射頻磁場輻射抗擾度試驗。
圖3:噪聲驗證試驗。
圖4:保護無鑰匙進入輻射騷擾試驗。
這部分是我們公司生產(chǎn)車間的介紹,包括生產(chǎn)、庫存、存放等都是我們自己做的。
這是我們老化的車間,老化能力還是比較強的。
這是我們公司的一些剪影,前兩個是我們公司的一些辦公大樓照片,第三個是我們在深圳設(shè)立了一個辦公中心,在寶安區(qū)位置。
這部分有兩個二維碼,一個是我們公司的公眾號,一個是我們公司的VR,大家可以看一下。謝謝!
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