盛弘电气 刘伟 《柔性共享充电堆助力超充发展》

发布日期:2023-09-18

核心提示:深圳市盛弘电气股份有限公司 首席技术官 刘伟 出席论坛并发表主题演讲——《柔性共享充电堆助力超充发展》
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 9月6日-7日,由中国充电桩网 、充换电百人会的 2023 第四届中国国际充换电运营商大会(简称“金砖充换电论坛”)暨中国国际电动汽车超充大会,在深圳会展中心8号馆盛大举办。大会以“紧抓C端机遇、优化运营模式”为主题,深入探讨推动充换电协同发展,共谋充换电发展大计,共话充换电挑战与机遇,共议产业创新发展趋势。

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以下为演讲实录:
 
    我是盛弘电气的刘伟,在这里非常感谢主办方召开本次盛会,让我们一起相约在深圳一起交流和探讨充电行业的发展,在这里说一下盛弘其实从成立以来一直到现在也算是在充电行业里面摸爬滚打十几年的老牌企业,算是一个老兵。所以,我们对关于未来充电这个行业的发展也有自己的一些理解和建议,借此机会正好和各位领导和各位专家一起交流探讨一下关于柔性共享充电堆助力未来超充发展的解决方案。
 
    接下来我将从三个方面来做一个简单的介绍,第一个方面是关于充电市场的需求。第二个方面是关于柔性共享充电堆解决方案的产品介绍。第三个方面是关于盛弘的基本概况。
 
    随着充电行业的发展电动汽车的普及率越来越高,伴随着而来的充电基础设施也在逐渐走向完善,相比于传统的燃油车,新能源车主现在最大的痛点依然是里程焦虑的问题,因为里程焦虑的问题从国家到车企到桩企到运营商他们都在群策群力地想解决的方案。包括从车端来,通过加大电池容量、提高电池功率密度来增加续航里程,这样有一些新能源乘用车基本上做到了140多度电的水平,相应也会出现一个问题,电池的成本会增加,电池重量会增加,对整车结构是有限制的,不能无限增加。另外一个方式是通过补能方式的改变来提高续航里程,提出了换电的解决方案,包括超充的解决方案。而整个行业里大家都共同认为大电流、高电压是实现超充的最直接有效的方法。
 
    为什么会得出这个结论呢?我们从几个方向来做一个简单的分析,首先从电压平台的角度来讲。除了100V以下的电动代步车系列,我们现在的公交车、物流车基本上电压平台都在450V-700V之间的水平。而乘用车这两年的发展是十分迅速一般乘用车从400V平台,2021年开始逐渐朝着800V平台发展。并且它是先从C级和B级车开始渗透的,小鹏现在推出的G6超充车辆的成本造价已经下线触及到了20万的水平。
 
    另一方面,从车型结构来看,可以看到从细分的角度来讲A级车、B级车、C级车的充电覆盖功率很宽的,可以达到30-480kW,要求充电设备必须要满足于各类车型的充电需求,C级车一般都在160kW以上的充电功率,B级车可以达到65kW的充电功率,A级车是60kW的充电水平,相应的A级车也是网约车的水平,在行业里目前保有量是最多的一款车型,占到了新能源车型的50%以上,而B级+C级大概是30%的水平。
 
    从充电功率的角度来看,基本上是车型越高的车辆,它的电池容量越高,需要的充电功率也越大。而同样对于单一款的充电车型来讲不同时间段充电功率的需求也有很大的变化。比如说刚开始充电时SOC10%,它的充电功率有些能达到200多、300多kW的充电功率,随着充电时间的增加,速度需要的功率也在逐渐见效,达到SOC满额的效果。这就要求了充电桩设备必须得覆盖住在充电过程中的容量覆盖全功率范围。
 
    从超充车型来看,2022年车辆全年的销量大概是在53万(辆)的水平,今年上半年达到了49万辆的水平,预计今年下半年将达到翻倍式的增长,超充车辆增长速度是非常迅速的,但是由于是刚刚开始发展,整体保有量相对来说占比依然很低,只占到8.5%左右。
 
    所以各方的政策除了市场端的自主引发的超充车辆的发展,国家也出台了一系列的政策来促进超充行业的发展,布局超充设备,迎接超充汽车的爆发,像速有超充制度的广州预计在2024年要落地1000座的超充场站。深圳今年7月份提出要打造超充次的概念,预计2025年做到300座超充站落地的情况。海南是提出最早禁用燃油车的水平,他们为了这块也计划做400座超充站的规划。重庆提出了在2025年时整个高速服务区要全面覆盖充电场站,其中超充站的比例要超过20%。各方的政策都在做好准备来迎接超充汽车的爆发。
 
    相应的对于超充汽车来讲的快速发展也对相应的充电设备提出了更高的要求,整体来看当前的充电基础设施还是存在着一些问题,比如说各地发展不均衡,全国目前在线的公共充电桩有200多万座,广州占了将近50万座,北方、西北的地区的保有量非常少,整体出现南北差异不均衡,东西差异不均衡的水平。另外,通过数据的统计来看,现有的充电场站800V以上的充电桩占比更少,基本上4%水平,大功率的充电桩只有5%的水平,现有的设备不能满足未来的超充需求。
 
    以120kW双枪一体桩为例,当前120kW能够满足主流车辆的需求,但是拿120kW的充电桩去匹配动则320kW或者是480kW的超充车辆的充电需求就显得捉襟见肘,如果把一体机把容纳扩大到480kW或者是320kW的程度,也会面临同样一个问题,超充车辆目前来讲还是处于一个待发展的阶段,保有量是不足的。相应的增大充电桩的功率的情况,会给整个充电站的成本带来巨大的提高。另外,拿大功率的一体桩给现有保有量的一般乘用车来充必然会造成功率浪费的情况。
 
  所以,结合以上的总结下来看,对当前充电行业来讲提出了三个方向的需求:
    一是当前以充电功率60kW左右的一般的乘用车的需求,数量是很多的,新出的超充车辆320kW、480kW这种车辆的快速增长带来了相应的矛盾,这时候要求充电桩必须要覆盖从30-480kW超充容量的范围。
    二是对于桩端来说各地发展不均衡,低功率充电桩没有办法匹配超充车辆,高功率充电桩对于现有车辆的充电冗余的利用率低的情况。
    三是对于电网端来讲,电网随着车辆越来越多,充电桩配置越来越多,电网的压力也是在逐渐增加。
 
    所以说,要求我们合理的配置充电基础设施的安装逻辑,优化各类的配置方案。整体上来讲给我们提出了要求,下一步的充电桩的发展一定是立足于保有车辆车型的充电需求来兼容未来发展的超充车型的充电需求。对于此,我们认为现在柔性共享充电堆的解决方案是最合适的一种解决手段,这是我们现在做的800kW的一体柔性共享充电堆。
    它的搭配是一套800的主机搭配6个国标250A的终端+2个600A的液冷终端,做大4把枪的配置。对于以前的运营场站来讲,因为城市申请变压器主要是以630kVA或者是800KVA的变压器置,正好可以实现一一适配的结果,真正做到“一站一堆一共享”的方案。
 
    对于800的充电桩来讲总体上有几个方面的设计:
    第一,有全矩阵的控制逻辑,所有的充电枪来共享同一个堆里的共享模块,不存在功率调度死角,每一个模块可以任意调度到每一把枪上。
    在调度过程中任一个支路不存在调度死角,不会影响到其他支路,实现最大能量的共享自由度,提升能量利用率。
    第二,充电堆在设计过程中有几个点,包括我们所使用的模块是采用40kW的碳化硅MOS官的材料,最高的峰值效率可以达到97%以上,模块内部把交流接触器的内置技术实现了充电模块在待机时的0功率损耗。
    功率利用率高,充电电量可提升33%,相对于一体桩充电堆可以实现功率的调度,对于800KVA的变压器来讲,配一套16把枪的充电堆和6台120kW的充电桩来讲,充电枪的数量是下浮了30%,而因为功率调度的原因不会导致每把枪上的充电功率受到相应的影响,所以说相应充电场站的收益提升也是按照30%的比例提升。同时,搭配的国标终端和液冷终端的整体体积较小。
    考虑到当前阶段液冷超充车辆发展的趋势还处于快速增长的起步阶段,有一些地区的保有量还是相对比较少的,这里应的有一些场景可能不需要当前阶段就要配置超充终端、超充的场站,导致一个充电场站的容量和建设成本都很高,这时候直接以国标的超充共享充电堆的方式来搭配,到后期随着容量的升级和随着超充车辆的发展起来以后可以做到终端的随时更替,而不会增加一个更大幅度大额的二次改造的成本。
    第三,这里展示的是我们曾经做过的超充的方案,在湖南汉江做的是480kW的柔性充电堆搭配的是500A的液冷超充终端。包括武汉襄阳的快充站也是用了480kW的充电堆的方案。今年在广做的鲲鹏充电站是做的800kW柔性共享充电堆,以及在广东江门,等等。这类的解决方案在市场上得到了很大一个方面经过验证的。
 
    以上就是关于柔性共享充电堆的一个整体的介绍,其实对于盛弘来讲充电堆只是其中一款产品,我们全系列的充换电产品包括交流桩、直流一体机、重卡专用大功率充电桩及换电充电系列,相应的充电设备容量齐全。
 
    在这里,从2011年开始盛弘进入到了充电这个行业里面,我们也是一直在致力于整个行业设备的研发,推动整个行业随着行业的进步做自己的一份工作,目前盛弘在市场上的充电设备的占有率达到了全国前几的水平,我们也希望能在未来发展的过程中,通过我们的技术的积累,通过我们产品的创新,能够为这个充电行业添砖加瓦,能够助力这个行业一起向前发展,也通过我们的柔性共享充电堆的设备能够让未来的超充车辆得到一个更妥善的解决方案,我们致力于充电,致力于让充更简单。
 
    简单介绍一下盛弘,现在是秉承着以客户为中心的服务理念,全力配合客户的需求,致力于打造售前、销售、售后铁三角的组合方式,打造最优的服务保障体系。
 

 
 
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