大功率DC直流快速充電市場(chǎng)的巨大潛力有待挖掘

快充是“剛需”，大功率直流快速充電的前景

當(dāng)前，有兩種用于充電樁的技術(shù)解決方案：交流和直流。直流充電樁功率大，可以直接給電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池充電。充電時(shí)間短且成本高。它主要服務(wù)于出租車，公交車等運(yùn)營(yíng)車輛。交流充電樁功率小，需要板載充電器。對(duì)于電動(dòng)汽車充電，充電速度較慢，主要用于社區(qū)充電。

為了縮短充電時(shí)間，業(yè)界已經(jīng)研究了350kW及以上大功率直流充電技術(shù)的布局，該技術(shù)可以在10-15分鐘內(nèi)為電動(dòng)汽車充滿電。

“隨著電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用，用戶對(duì)臨時(shí)，緊急和長(zhǎng)途旅行的充電需求正在增加。用戶的充電困難和速度緩慢的問(wèn)題尚未得到根本解決。在這種情況下，大功率直流快速充電技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)揮了關(guān)鍵的支撐作用?！皳?jù)國(guó)家電網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司副總經(jīng)理賈俊國(guó)說(shuō)，大功率直流汽車充電樁電纜是剛性的要求，可以顯著縮短充電時(shí)間，增加充電樁的使用頻率。

“工人要想做到**，就需要提高工具的效率”，目前在充電操作和維護(hù)方面的問(wèn)題不容忽視。華為網(wǎng)絡(luò)能源產(chǎn)品線mPower充電業(yè)務(wù)總經(jīng)理匡平平在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，充電運(yùn)維市場(chǎng)面臨四大挑戰(zhàn)。首先是設(shè)備的生命周期短。充電樁端的當(dāng)前電壓和功率不能滿足未來(lái)車輛充電發(fā)展的需求。 ，投資不確定性高；其次是高昂的運(yùn)維成本，目前的產(chǎn)品可靠性不足，部分運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)維成本甚至超過(guò)成本的10％。第三是系統(tǒng)效率低下；第四是影響充電站選址的充電噪聲問(wèn)題。

直流快速充電模塊是充電樁的核心組件，是整個(gè)充電樁穩(wěn)定性和可靠性的關(guān)鍵?！笨锲秸f(shuō)，華為HiCharger DC快速充電模塊的優(yōu)點(diǎn)是功率密度高，效率高，可靠性高，噪聲低。 0.6％的年平均故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于3％至5％的行業(yè)平均水平。 “它可以有效減少充電樁的質(zhì)量問(wèn)題，減少隱藏的安全風(fēng)險(xiǎn)，并大大節(jié)省操作人員和樁工企業(yè)的生命周期運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。”

據(jù)悉，華為從2014年開(kāi)始布局電動(dòng)汽車充電業(yè)務(wù)。這一次，華為發(fā)布了第三代充電模塊產(chǎn)品。前兩代產(chǎn)品已廣泛用于國(guó)家電網(wǎng)，興星充電和南方電氣等充電運(yùn)營(yíng)商。

一端連接能源，另一端連接交通，對(duì)充電樁行業(yè)的健康高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。毫無(wú)疑問(wèn)，利用“新基礎(chǔ)設(shè)施”，充電樁行業(yè)將迎來(lái)新一輪的建設(shè)熱潮，同時(shí)也將顯示出與以往不同的特征。從本期開(kāi)始，該雜志發(fā)布了一系列針對(duì)“新基礎(chǔ)設(shè)施下的充電樁行業(yè)”的報(bào)告，以分析充電樁行業(yè)的瓶頸并討論該行業(yè)的發(fā)展方向。

快充成主流，30kW直流DC模塊備受追捧

近年來(lái)，隨著新能源汽車的迅猛發(fā)展，充電設(shè)備的成熟度也得到了顯著提高。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心主任劉永東承認(rèn)，在2015年進(jìn)行的全國(guó)電動(dòng)汽車充電互通性測(cè)試的**階段，直流充電的成功率幾乎為零。但是，經(jīng)過(guò)近幾年全行業(yè)的努力，充電成功率從2017年的91％上升到2019年的98％，充電兼容性取得了突破。

為了減輕充電時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，為了發(fā)展大功率充電樁，必須使用更多的充電模塊。如果使用15kW的充電模塊，則350kW DC充電樁需要24個(gè)并聯(lián)，而如果使用30kW的充電模塊，則僅需要12個(gè)并聯(lián)。并行模塊的數(shù)量越少，模塊之間的電流共享和控制越穩(wěn)定和可靠，充電樁系統(tǒng)的集成度越高，成本優(yōu)勢(shì)就越大。

但是模塊的功率不能盡可能高。 Star Charging的**副總裁高海軍說(shuō)，從目前的市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，30kW是目前市場(chǎng)上最被接受的模塊功率，它也是未來(lái)的主流和方向。 “這有利于充電樁的總體充電功率布局以及不同的單槍充電的分布?！彼忉屨f(shuō)，并行需要的小功率模塊的數(shù)量將增加整個(gè)堆的重量，而太大的模塊將導(dǎo)致配電問(wèn)題。 “電動(dòng)汽車在充電初期和充電過(guò)程中需要大功率充電，充電到80％之后，需要切換到小功率充電，但是該模塊很難分配并且仍然在滿負(fù)載下運(yùn)行，這會(huì)造成電力浪費(fèi)?！?/span>

直流快速充電模塊的主要技術(shù)指標(biāo)是模塊的輸出電壓范圍，輸出電流和轉(zhuǎn)換效率?！备吆＼娺M(jìn)一步介紹說(shuō)，目前，主流供應(yīng)商的模塊可以達(dá)到200-1000V的輸出電壓，基本覆蓋了市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)有很多公司在為各種型號(hào)的充電模塊進(jìn)行充電。隨著市場(chǎng)的逐步發(fā)展，充電模塊制造商集中于少數(shù)總公司的趨勢(shì)將變得越來(lái)越明顯。

從高海軍的角度來(lái)看，充電樁模塊的未來(lái)改進(jìn)可以從兩個(gè)方面開(kāi)始。首先，配電必須更加智能，大功率模塊還可以輸出低功率；其次，大功率單模塊將帶來(lái)更高的散熱要求，水冷模塊可能取代風(fēng)冷技術(shù)成為主要發(fā)展方向。

快充落地難，要解決的多重限制

當(dāng)然，從用戶需求的角度來(lái)看，充電時(shí)間越短越好，但是充電速度取決于汽車可以接受的功率。高海軍承認(rèn)，不同的SOC（集成電路芯片）狀態(tài)具有不同的功率要求。另外，當(dāng)前的快速充電技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車的電池壽命有一定影響。它還需要持續(xù)的工業(yè)升級(jí)和技術(shù)迭代，以將影響降低到很小。

大功率直流充電樁還對(duì)整車，動(dòng)力電池和電網(wǎng)提出了要求。電壓和電流的顯著增加要求車輛具有更高的高壓保護(hù)水平和熱管理。充電樁組件的耐壓性，絕緣性，重量和厚度，溫度控制以及兼容性都需要改善。

從高海軍的角度來(lái)看，布置大功率大功率直流充電樁的困難在于土地和電力問(wèn)題。 “出租車和在線汽車想在市中心進(jìn)行充電和運(yùn)營(yíng)，但是在這些地方建設(shè)充電站的土地非常困難。即使建成，也會(huì)增加服務(wù)費(fèi)。要實(shí)現(xiàn)快速充電，是擴(kuò)大動(dòng)力所必需的。運(yùn)營(yíng)成本也將大大增加?！?/span>

智充科技首席執(zhí)行官丁銳告訴記者，大功率直流充電樁技術(shù)本身并不難，關(guān)鍵是找到合適的商業(yè)模式。 “對(duì)于大型充電運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，超快速充電的投資很大，模型的匹配也很小。很難在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行布局。對(duì)于中小型運(yùn)營(yíng)商，有必要根據(jù)本地客戶的不同需求和應(yīng)用場(chǎng)景購(gòu)買相關(guān)的解決方案。程序?！?/span>

高海軍認(rèn)為，交流充電樁和直流充電樁各有優(yōu)勢(shì)。 “ DC樁受社區(qū)電力容量的總負(fù)荷限制，并且很難構(gòu)建大量的直流樁。如果不考慮用戶的充電時(shí)間，則AC樁將在未來(lái)具有體積優(yōu)勢(shì)，充電運(yùn)營(yíng)公司應(yīng)進(jìn)行針對(duì)性和前瞻性的建設(shè)。”