国网综合能源 周喜超:《低速电动车标准化充换电服务解决方案》

发布日期:2023-02-24

核心提示:8月22-24日,由充换电百人会、中国充电桩网、联联充电等单位联合主办的2022中国国际社区充电产业大会(简称:金砖社区充电论坛)
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 8月22-24日,由充换电百人会、中国充电桩网、联联充电等单位联合主办的2022中国国际社区充电产业大会(简称:金砖社区充电论坛)在常州香格里拉大酒店圆满闭幕。本届大会设置“论坛峰会+展示台展示”,既有企业细致入微的分析,也有行业专家为市场发展提出的设想与方案,助力落实国家提出的“碳达峰、碳中和”战略目标要求,积极助力构建“双循环”新发展格局。
 
 
 
演讲实录
 
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国网综合能源服务集团有限公司储能事业部主管周喜超出席论坛并发表主题演讲——《低速电动车标准化充换电服务解决方案》。
 
以下为演讲实录:  
 
各位同仁,大家好!非常感谢组委会给我们搭建这个交流平台,也非常感谢在座的各位在疫情期间能够莅临现场,共同交流探讨,促进行业的发展。今天汇报的题目是《低速电动车标准化充换电服务解决方案》。
 
 
 
一、痛点问题
 
我们本次聚焦的是快递的行业,我们为什么选择这个行业呢?因为快递行业是过去十年中国经济最大闪光点之一,根据国家邮政局前瞻产业研究院的预测报告,中国快递行业将继续保持快速增长,到2025年,业务总量接近1000亿件,业务收入将突破1万亿元。然而伴随高速增长业务量而来的,是行业末端巨大的配送压力。以2005到2016年的数据为例,十年间,快递业务量增长了近24倍,而一线快递员的人数增长不足14倍,2016年为163.3万人,2020年达到200万人(不含即时配送行业)。
 
 
 
它目前所面临的痛点问题是什么?分三个方面:人、车、电。
 
首先是“人”,快递人员行业的流动性比较大,因为入职门槛比较低,很多人都很随意能够进入这个行业。
 
第二个是“车”,因为车是快递小哥必备的很重要的交通工具,这个车目前都是快递公司进行标准化配置。
 
第三个聚焦到“电”上,我们重点解决它的“电”的安全可靠保障。具体在系统上的表现有:效率问题、成本问题、安全问题。
 
 
 
效率问题,一方面来源于磷酸铁锂电池本身充放电的特性,另一方面是整个系统集成之后的损耗表征。
 
成本问题,主要是全生命周期系统成本,尤其是前期固定成本的投入和后期可变的运营维护成本的支出。
 
安全问题,是首要面临的问题,也是磷酸铁锂电池以及整个系统集成面临的最关键的问题。
 
 
 
 “作为物流行业触达消费者的最后一个环节,快递员的重要性不言而喻。对于已经关注到这一场景,并且有能力提供相应产品和服务的企业而言,无论是从企业运营的角度,还是从城市管理的角度,包括从社会关怀的角度,为行业提供一套科技化、标准化、规范化的产品及服务,都具有相当的意义和价值。”
 
 
 
二、解决方案
 
解决方案基本的架构和传统的架构没有什么差别,也是电池、换电柜、云平台三位一体的架构,在细节上我们做了更加细致的雕琢。
 
 
 
产品主要性能里面最主要的是PACK和BMS集成的情况,从PACK到电池到换电柜的集成来说,是从单体到一个系统的组成,从换电柜本体来说,它做了安全防护、物理隔离方面的一些设计。最后实现了整体的用户功能和性能的提升,做了整个系统的解决方案。
 
 
 
具体的项目实施里面主要考虑的是25Ah或者30Ah的磷酸铁锂电池,充电柜考虑的是5-10千瓦的匹配,单门充电输出的电流能够达到25A。
 
 
 
对于安全方面,我们做了这几个方面的特殊处理。
 
1、底层防护。
 
过充、过放、短路、冲击、震动、挤压等滥用状态是造成锂电池事故的主要原因。针对问题根源,我们除了严格把控电芯品质外,产品端通过技术手段,对每串电芯设置了过压保护,同时对电池和充电柜的充电电压、温度、进水等状态进行实时监控,防止过充过放。此外,通过对电池包内部空间的合理设计,以及内置防火硅胶泡棉,起到阻燃、隔离冲击、防震和抗挤压的效果。
 
 
 
2、定期巡检。
 
定期设备巡视检查是电气设备运行管理工作必不可少的重要组成部分,是检查设备运行状态,掌握设备运行规律,确保电气设备安全运行必不可少的手段。对此,我们具有完善的巡检制度,专业的运营团队,定期针对充电设施进行巡检及维护,也能根据用户需求,针对快递员提供锂电池正确安全使用的宣导和培训,增强个人安全意识。
 
 
 
3、灭火防护。
 
作为安全防护的第三道关卡,我们在电池包和每个充电仓内均配置了热气溶胶灭火装置。装置在温度达到170℃时启动(纸张燃烧温度约200度,锂电池燃烧温度约1000℃),气溶胶通过发生剂和冷却剂共同参与灭火,从电池到充电柜,实现全面防护。
 
 
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整个云平台的作用,一方面是管理,另一方面是和电网之间形成一个有序的互动,和实现数据的共享。云平台发挥的作用就是基于用户的供电单元或者是供电台区构建一个源网荷储的系统,能够有序地实现储能电池给二轮车进行换电,也能参与电网的需求响应,获取增值的收益。
 
 
 
三、商业模式
 
合作流程还是比较简单。首先,拟定并签署合作协议。针对大客户,可以省、市为单位,签署合作协议。针对小客户,可以站点为单位,签署合作协议。
 
 
 
然后,确认试点城市、试用站点数量、试用人数及试用期。在试用期内按照正式合同的内容,向客户提供完整服务。试用期期间收集整理用户意见,完成必要优化。
 
最后,服务商在约定期限内完成换电系统的运输、安装及调试。完成交付,正式进入运营服务期。利用储能云平台,实现远程运维或无人运维。
 
 
 
下面分享以北京市一个快递行业的三轮车运营的场景,进行一个分析。它现在取电的方式基本上有三种:
 
(1)每辆车配了两组60V和30Ah的铅酸电池,一年左右进行淘汰,铅酸电池存在很多问题,尤其是现有的续航能力不足。
 
(2)采用的每个站点安装1-2台快速充电桩,使用大功率60A的大电流进行充电,同时给快递小哥每个人配了一组电池。这样的快速充电情况下,站点的满充,因为同时满足15分钟充满的要求,短时间内的电费可能不容易进行错峰,造成一定电费的额外支出。
 
(3)使用电池的配送。通过配置额外的相应人员,对每一组电池进行有序的匹配,通过人工的操作满足他的用电需求,这个相对来说比较人工了,有时候可能是人手出现不够用的情况。
 
 
 
针对这样的情况,我们给他做了一个方案,通过现场的调研踏勘,尤其是对于现场的供电基本条件,还有用地的基本情况,合理地进行换电柜的安装位置和不同容量的匹配。我们选择了配的是60V和25Ah磷酸铁锂的电池,提供标准电源接口,无需对现有车辆进行改装。为企业用户建设专属的换电设施,并提供线下的运维保障服务,帮助站点提高配送效率。系统采集并分析各站点用户的充电习惯,自动调整充电时段及充电模式,帮助站点降低用电成本。降低因人为不规范充电操作带来的火灾隐患,有助于树立安全管理规范。基本解决了原先因为多渠道、低品质、不规范服务造成的低效率、高成本问题,在续航和安全方面得到了保障。在一定程度上起到了员工筛选和调节离职率的效果。
 
 
 
换电的体系需要规范,无论从企标还是从行业发展的角度,都建立统一的技术标准,实现换电业务的高效运营。

 
 
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