我國電動車主的焦慮已從續(xù)駛里程轉向了補充能源的便利性,如何加快我國充換電領域的建設步伐棋电,近日斑卤,第六屆中國電動汽車充換電與驅動系統(tǒng)學術研討會舉行漱挚,中國電力企業(yè)聯(lián)合會副秘書長劉永東著重談了我國充換電重點領域技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的8個重點。
為了鼓勵充換電事業(yè)發(fā)展,我國出臺了多項鼓勵政策盖赛,尤其是“十三五”時期掺薪,我國充電基礎設施實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,在充電技術甜届、設施規(guī)模啤邑、標準體系、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面均取得顯著成效岩模。截止2022年10月津函,我國新能源汽車保有量突破1000萬輛,公共充電樁168萬臺孤页,充電站10萬座尔苦,換電站1827座,私人樁302萬臺行施。
劉永東說:“《國家發(fā)展改革委等部門關于進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見》立足于全面支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃落地允坚,強化規(guī)劃引導作用,提出省級和市級充電基礎設施布局規(guī)劃編制要求蛾号,明確了城市公共稠项、縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、高速公路须教、單位和園區(qū)內(nèi)部等各類充電基礎設施的建設要求皿渗,為‘十四五‘時期,加快形成適度超前轻腺、布局均衡乐疆、智能高效的充電基礎設施體系提供了目標指引。”
在政策指引下贬养,我國充換電重點領域技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展有8個重點挤土。一是大功率充電;二是自動充電郎博;三是電池更換巧杰;四是關鍵元器件;五是電動汽車與智能電網(wǎng)融合技術抱壶;六是充電服務與智能運維谈嚣;七是充電安全及消防應急;八是直流母線技術院颜。
大功率充電不是新名詞琅沟,隨著快充越來越多,人們對大功率充電的認識也越來越清晰驳墓,然而区基,以往國內(nèi)建設的充電樁電壓不太高,為了實現(xiàn)大功率,普遍采用大電流的方式砍绞。劉永東認為派交,提高電流可以實現(xiàn)大功率充電,但是冲杀,電流越大電纜發(fā)熱越多效床,安全隱患越嚴重。“提高電壓是下一代傳導充電技術整體解決方案漠趁。大功率充電技術是一項系統(tǒng)工程扁凛,包含車輛及電池、接口組件闯传、充電系統(tǒng)及通信協(xié)議谨朝、檢測技術的整體解決方案。目前國內(nèi)外主流車企均制定800V高壓平臺提升技術路線甥绿。”
“自動充電要分別考慮兩種情況字币,無線充電和機械臂輔助充電。”劉永東說共缕。
目前洗出,國內(nèi)有2款在售的無線充電車型,分別為紅旗EHS9(一汽)图谷、智己L7(上汽)翩活,還有多款車型正在開發(fā)無線充電系統(tǒng),功率等級包括7.7kW便贵、11kW倒恭、22kW。預計在2023年遂辐,中國可銷售的配置無線充電功能車型將達到5個棠岭,2024年可銷售的車型可能超過10個。
電動汽車無線充電(EV WPT)的現(xiàn)存技術問題也不少骤扰,主要是無線充電產(chǎn)品本身性能發(fā)展需要滿足主機廠性能要求滨锯;充電設施要提高效率、加強互操作性胜姥、提高安全性等方面性能站么,以及輔助功能的實現(xiàn)方法和測試方法的完善。劉永東說:“電動汽車無線充電系統(tǒng)長期目標是提高充電效率達到94%裤谆,確保充電安全震崎;建立完善的研發(fā)生產(chǎn)和測評體系;降低產(chǎn)品搭載設計周期和成本枪第。”
機械臂輔助充電借助智能化的機械動作,物理傳感技術的钞,實現(xiàn)無人化的充電連接兜蠕。具備無人化扰肌、大功率、高效率等優(yōu)勢熊杨。目前主要有三類曙旭,針對于城市公交內(nèi)運行的電動客車——充電弓;面向于自動駕駛的商用車——充電機器人晶府;面向于具備自動駕駛桂躏、自動泊車功能的乘用車——充電機械手。劉永東說:“無線充電還有一些難點沒有取得重大突破川陆,在一些局部開展運用剂习。”
乘用車的電池更換已較多,商用車主要是后背式換電较沪、底換式換電鳞绕。2020年工信部、能源總局發(fā)起支持發(fā)展換電模式尸曼,并確定宜賓们何、唐山、包頭為換電重卡試點城市犁谓。唐山計劃在試點期間箭烦,落地運營換電重卡2600臺,建成投運換電站不少于60座叫逸。2022年上半年已推廣應用換電重卡1500多臺苛豺。受政策引導,2022年上半年換電重卡累計銷售4887輛全乙,同比暴漲近15倍偎洋,遠超新能源重卡491%的增幅,占新能源重卡48.29%的份額侄伟,成為拉動新能源重卡高速增長的主力睁奶。
劉永東強調(diào),經(jīng)過近3年的探索撇委,以車企爵蝠、電池銀行、換電運營商等構成的重卡換電產(chǎn)業(yè)生態(tài)雛形已經(jīng)形成汪仰。但是揩墓,目前仍然存在著諸多需要協(xié)調(diào)解決的問題:缺乏行業(yè)標準,影響車—電—站之間的接口互換典挑,換電機構酥宴、換電場站兼容;車—電分離的法規(guī)不健全,電池資產(chǎn)相對獨立管理拙寡、流通還存在技術障礙授滓;車載系統(tǒng)自重大明顯影響有效載荷從而影響客戶的選擇;等等肆糕。中電聯(lián)般堆、汽標委以及相關部門都在努力推進制定有針對性的標準、法規(guī)來解決這些問題诚啃。隨著換電模式應用試點工作的推進淮摔,也有助于及時、精準的找出解決問題的方法始赎,然后再大范圍推廣和橙。
關鍵元器件存在網(wǎng)絡風險問題,充電樁自身的安全風險包括硬件安全風險极阅、端口安全風險胃碾、操作系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)傳輸風險蛹鼎、數(shù)據(jù)泄露風險样京。也有運營平臺安全風險和用戶APP安全風險。
電源模塊是關鍵元器件列充,充電模塊大功率化已成為發(fā)展趨勢品痕、標準化模塊設計已成為行業(yè)共識、液冷充電模塊優(yōu)勢明顯频咨。但是府贰,電源模塊也有痛點,模塊噪音比較大埃账,防護設計有難度窑岖,特別是在風沙、鹽霧等常年侵蝕下唱棍,失效率隨使用年限逐年上升匹惊,充電模塊是主要失效部件,占比超過 50%估喷。
液冷充電也是關鍵元器件凛忿,目前國標單槍最大充電電流限制在250A,提高最大充電電流竞川,可以提升充電功率店溢,大幅縮減充電時間。根據(jù)焦耳定律委乌,電流的提升將大幅增加充電過程中的熱量床牧,因此對大電流充電過程中的熱管理要求很高荣回。液冷充電槍通過冷卻介質的循環(huán)流動,把線纜中產(chǎn)生的熱量帶走并由冷卻系統(tǒng)通過熱交換等方式將熱量散去叠赦,達到大電流充電的目的驹马。
電動汽車與智能電網(wǎng)融合技術順應新時代充換電的需求,引導用戶有序充電除秀,聚合互動-大規(guī)模消納可再生能源。在這個過程中算利,V2G技術將發(fā)揮重要的作用册踩。
目前,設備高故障效拭,運維壓力大囤檐,用戶滿意度低,設備運維全流程不可控甜湾。劉永東用幾個數(shù)字說明了這個問題膊护,某省有直流樁槍口數(shù)超過10萬臺,總充電次數(shù)為1078萬次兜充,總充電電量為2.16億度淋渤,故障責任占比分別是車責35%;樁責52%雄睦;人責13%荷十。“要利用運維平臺解決信息對稱,資源匹配問題娇裁,推動運維服務在線化从秃、智能化、節(jié)約化荞篙。”
安全具有一票否決權泽衬,在充換電過程中,安全防范必須足夠高殿姑,目前树碱,我國建立的安全防范措施起到了積極作用,但在工作中還有一些不足涉茧,比如赴恨,數(shù)據(jù)字段限制了某些故障無法預警;數(shù)據(jù)錯誤情況很多伴栓,影響防護的準確率伦连;預警后無有效途徑對預警結果進行驗證;缺少強制標準認證钳垮,很難證明其權威性惑淳。
直流母線技術在充換電中起到重要作用额港,但也面臨諸多挑戰(zhàn)。目前有多家企業(yè)在開發(fā)預研該技術的多種方式歧焦,如國網(wǎng)移斩、陽光、華為等绢馍;直流母線系統(tǒng)組件未市場規(guī)南虼桑化,研發(fā)成本較高歇肖,如單級DC/DC直流充電樁夜川、升降壓電池適配器等。劉永東說:“直流母線技術的挑戰(zhàn)在于變母線電壓的控制邏輯較復雜役寡,變母線電壓對DC/DC拓撲選擇影響大麻百。”
劉永東介紹了下一步工作重點,最后說:“中電聯(lián)將實施《電動汽車充電設施碳達峰碳中和行動計劃(2021-2025年)》超棚,開展高質量充電行動計劃拴猖;推動充電場站能效及低碳對標行動,建設充電行業(yè)零碳示范場站应惠;開展展全供應鏈綠色行動伐蔚;開展“綠色充電、零碳出行”活動等运荸。 ”