9月27-28日,由充换电百人会、中国充电桩网、联联充电联合主办,上海贺励展览有限公司、上海贺励商务咨询有限公司承办的2022第八届中国国际电动汽车充换电产业大会(简称:金砖充换电论坛)在常州香格里拉大酒店顺利召开。本届大会设置“论坛峰会+展览展示”,以“创新协同驱动,低碳高效发展”为主题,通过话题设置,引发讨论,倡导和引领充换电及电动汽车企业发展思路及策略。引爆业内对“充换电”的关注,解读最新充换电发展困惑,诠释机遇及发展方向。
演讲实录
河北通合新能源科技有限公司高路平出席论坛并发表主题演讲——《多场景充电模块发展方向》。
以下为演讲实录:
尊敬的各位来宾,你们好。由于我们李总临时有工作安排,所以由我代为汇报,我是河北通合的产品经理高路平,我们本次分享的主题分三个部分:1、行业现状、2、行业问题及机遇、3、通合科技简介。
1、行业现状
这是一个大概的发展历程,有一些路标式的事件。按我理解来说,我觉得它大概分为四个阶段。
(1)萌芽期。从2006年-2014年,这期间主要靠国网自己挑着担子,行业发展是比较缓慢的,桩的增速非常慢。
(2)扩张期。在2015-2018年的时间,有个标志是在2015年的时候,国网提出了引入民间资本。众多的运营商,特别是头部的这些运营商基本从这个时期开始大量投建的,但是在这个阶段其实扩张它是比较无序的,充电桩数量突然的增长,但是充电的体验并不太好,有的站甚至没能通电,并且服务也太不及时。
(3)到了2019年以后,从国网开始推行“六统一”的标准,再加上市场慢慢开始规范化,2020年充电桩被纳入新基建之一,这个阶段是有序的发展阶段。
(4)我们认为这个阶段会持续到2025年的前后,2025年之后会进入车电网络(车、桩、能源)是共同协调的,多种技术共同发展和互补。
今年几个主要政策,首先是新能源汽车的补贴,2022年进一步退坡,到明年的时候,车的补贴就没有了,但是购置税的免除政策目前延续到2023年年底。这说明新能源汽车的发展已经从政策导向转为市场导向,像一个孩子不可能永远扶着他走,得让他自己跑。另外,“十四五”的规划以及上个月交通运输部、能源局以及南网、国网发布的关于国道省道后期建设充电站的政策,这是国家为了进一步完善国家充电网络的举措。
截至到6月份,有一个标志性的事件,就是新能源汽车保有量突破千辆,同比增长百分之百,车桩比从一直以来大致3:1的比例降到2.5:1。根据网上的公开数据以及历年数据去类比推测,认为今年充电桩增量会达到300万台的数量,换电站增长1200座左右。
充电桩这边的发展趋势就是朝着高电压在发展,从300V到500到最新的800V平台。这是新能源汽车想达到媲美燃油车的充电速度所必经的发展之路,从之前补电40-60分钟缩短到20-40分钟,即将实现10-15分钟,现在有些车可以实现10分钟补电的速度。另外,800V的车越来越多,Chaoji充电标准的发布,支持350KW到900KW的大功率充电,充电电压1000V乃至1000V以上,充电电流可以达到600A。
换电这边随着电池技术的发展,电动汽车底盘技术的演进,从CTP到CTC这些技术发展,再加上“电池银行”模式成熟,换电产业开始向商用车发展得比较好。换电站将作为新能源行业重要组成部分,更多的服务于重卡、物流车、城市公交出租等商用车对象。
2、行业问题及机遇
首先第一个问题,我们认为是盈利问题。刚才张总在说运营商的苦衷,我们也比较认同。我们采用充电联盟的最新公开数据,其实头部效应现在比较明显,大概是二八原则。
但是一个众所周知的情况,排除了一些个别区域以外,整体来看,运营现在是不太挣钱的,那只能倒逼着桩企,他们的设备也不太挣钱,我们了解到很多厂商的毛利率已经不到10%了。
国家电网每年都在招标,2018年招标均价还在1.18元,到现在就5毛钱,直接砍掉了一半以上。
和国内盈利困难形成对比的其实是海外的一个广阔市场,因为发展新能源汽车是个全球的趋势,中国是目前世界上最大的新能源市场,但是欧洲也是紧随其后,因为他们的碳达峰碳中和目标时间也比较靠前,美国相对滞后一些,但是潜力非常大。欧洲这边未来12年的时间,他们有600多亿的投建缺口,美国拜登政府今年公布的计划将在5年之内拨款50亿去建设充电站。海外的广阔市场对于国内的桩企来说是一个很好去弥补利润的市场。
充电桩的降本是非常困难的,我们分析一下充电桩的成本构成,其实最大头的就是充电模块,此外一些充电枪、壳体,这些大概占据了充电桩大概四分之三的成本构成。
我们再看一下充电模块的成本构成,最大的一块是功率器件,加上绕制件以及结构件之类的,我们充电模块很受国际市场形势的影响。今年年初的时候经历了一波半导体缺料严重,很多同行、客户也深有体会,持续了几个月才逐步缓解。
第三个问题是充电桩的可靠性。充电桩的可靠性它更多的显现在充电模块的可靠性上,充电模块是充电桩的最核心器件,它的性能代表着充电桩输出的特性。除了国标规定的这些常规电器性能EMC之外,更多的需要去考虑环境的耐受性,比如潮湿、粉尘等等,高防护的产品现在开始慢慢进入到主流市场,除了常规三防喷涂外,灌胶、液冷、独立风道等方案将越来越成熟。综合模块全生命周期运营成本,性价比超过常规模块。
第四个问题是充电桩对于住宅环境的影响。这里主要说的是噪声这块,因为根据噪声标准,居民区在昼间和夜间的噪声要求是45-55dB之间,对于现在的充电桩来说是很难的。能标里面没有对噪声做规定,你必须多少以内是合格的,它只是分了三个等级。理论上你符合哪一级,这也是一个合格产品。
下面是一些网络的热搜事件,都是关于充电桩扰民的反馈(如图)。
针对这块,我们认为未来解决这个问题更好的方法其实是小功率直流,7KW、20KW、30KW的壁挂式或者立柱式的小功率直流。因为在居民区的充电需求其实并不是像高速路边服务区之类的需要特别快速的补电方式,它更贴近于蔚来推的“目的地充电桩”,功率不需要太大,但是两三个小时也能给你充满。它的优点就是对电网的负荷小,但是又比7KW的充电桩要快,噪音还比较小,因为它可以把体积做得稍微大一些。另外,为主机厂取消OBC提供了可行性。因为我这是一个直流桩,可以很方便实现V2G和有序充电,这是交流桩不好去做的,交流桩可以实现有序充电,但是它不太好去和储能结合做一些V2G的东西。
第五个问题是能源短缺的问题。从昨天开始介绍储能的时候,大家很多次提到电网的问题,我们说充电设备越发展越多、越发展功率越大,但是电网是不堪重负的,我们已经连续经历了几年能源短缺了,去年是广东,今年是四川,都经历了限电。8月以来,四川受限电影响,仅市区就关闭了百余家充电站,这对车主们来说也是很不方便的事。
我们认为未来如果解决这个问题的话,主要靠储充以及V2G,乃至V2X这样的生态。随着充电功率越来越大,电网它的负荷,还有人民群众充电需求的矛盾日益加深,未来充电行业的行业趋势一定是V2G和储能相结合,对电网进行削峰填谷的工作。
3、通合科技简介
河北通合是一家专注于充电模块相关产品以及整机解决方案的公司,公司在河北石家庄。我们是石家庄通合电子的一个控股子公司,石家庄通合这边其他两块业务是智能电工以及军工装备。军工装备这块在另外一个子公司,是西安霍威那边在做。
通合科技建有取得CNAS以及对军工DiLAC认证的测试中心,包括电气实验、环境实验、电磁兼容实验,像常规的一些电气性能,比如说高低温之类的。
环境这边有交变湿热、盐雾,包括振动、气压等实验,EMC发射、辐射、传导等等,我们都可以在自己的实验室完成。
生产制造这边,目前生产基地在石家庄,生产、研发、销售都在一个园区里面,我们现在正在投建的是西北总部(如图),这是前几天拍的工地已经开始动工的照片。那边投资了4.5个亿,建筑面积总计5万多平方米,那边打造成我们的西北总部,不算是一个分厂,我们计划西安和石家庄是双总部网络的销售覆盖全中国。
通合做模块做得比较早,我们从07年就开始进入模块行业,走到现在已经十几年了。我们从专门的换电模块做到充电模块,从模拟电路做到数字电路,从10KW做20KW、30KW、40KW,从500V做到750V,做到1000V,我们不断以业务为导向,以客户为中心,为客户提供具有核心竞争力的产品,通合一直在做这块的业务。
刚才说了我们有自己的测试中心,前面提到在应对半导体短缺方面,我们专门成立了器件选型团队,严格按照公司的《器件验证规范》进行产品质量验证,对十余家新供方,上百颗物料进行充分验证,引入了一些新供方。
在保证产品质量、性能的前提下,缓解了客户订单交付的燃眉之急,更是未雨绸缪为“全国产化”方案打下了坚实基础。
这边的视频播放是在验证模块内部的辅助电源,去做上万次的反复开关机的试验,以及我们在做功率器件验证的时候,要大量去做温升摸底的实验,就是在不同的环温、不同的输出等级下,去验证它的温升以及模块老化。如果换了新物料的模块,出厂前它的老化时间要比常规产品加长的,直到多少台、多少个批次之后,如果确定没有问题,才会恢复到之前既定的老化时间。
针对刚才提到的行业问题,我们推出了几款我们认为能解决一部分行业问题的产品。
首先是盈利难的问题,我们推出了性价比比较高的两款产品,一个是30KW,一个是40KW。其中30KW这款是符合国网尺寸的,40KW和它长的一样的30KW是一个尺寸同接口的。它们和新产品之前的唯一区别在于它的恒功率段在500V-600V区间内有一个断点,在这个区间内是恒流的,它以600V恒功率的电流点去做恒流。
我们做了一些市场调查,包括我们调查一些乘用车的充电区间,以及和很多换电厂商去做了沟通,看咱们使用电压区间在哪一段,其实大部分还是在400V的电压平台,未来肯定在800V的平台,在500-600V之间的使用场景很少,我们认为这个产品非常适用于现在降本很难的情况,因为这个产品性价比还是比较不错的。
针对模块的可靠性,我们推出了全系灌胶方案,这边的照片是广东沿海,包括海南岛,距离海边的直线距离大概就50米,包括一些矿山的使用场景,我们推出全系灌胶方案,采用有机硅胶进行PCB双面覆盖,厚度达到2.5mm,可以把绝大部分的贴片件完全覆盖住。经现场的对比测试,可有效降低故障率。
中间的图片是8个月的类比,上面是灌胶的,下面是三防的,可以看到三防的已经有明显的变性。
我们针对小功率推出了机芯产品,它可以做液冷,也可以作为独立风道,也可以直接作为机芯,不是模块化的,是直接一个机芯做成充电桩。针对于电能的问题,我们做了V2G,以及双输入的模块产品,20KW和30KW。
我们也有整机系统解决方案,CE的和UL,以及国标,以及产品介绍,大概是20KW、30KW、40KW几款。我们的优势在于效率高以及恒功率宽,还有全温度范围内的不降额。我的分享就到这里,谢谢大家!