高路平:《从量变到质变,迎接新能源行业新拐点》

发布日期:2024-08-27

核心提示:5月22-24日,由充电桩网、充换电百人会、光储充换产业联盟联合主办的2024第三届中国国际充电桩及换电站展览会、2024第十届中国国
 5月22-24日,由充电桩网、充换电百人会、光储充换产业联盟联合主办的2024第三届中国国际充电桩及换电站展览会、2024第十届中国国际电动汽车充换电产业大会在上海汽车会展中心盛大举办。
 
本届大会以“聚焦高质量·引领新发展”为主题,集“展览展示+主论坛+11场分论坛+新品发布+品牌评选”为一体。大会共邀请到200+演讲嘉宾,汇聚了2000+来自政府部门、专家学者和充换电产业上下游企业高层,一同见证充换电产业的无限机遇,共话充换电产业未来的发展之路。
 
5月23日,河北通合新能源科技有限公司产品经理 高路平作《从量变到质变,迎接新能源行业新拐点》的演讲。
 
演讲整理
上海速记稿固定图
河北通合新能源科技有限公司
高路平 产品经理
大家好,我是通合的产品经理高路平,今天给大家带来的分享是从量变到质变,迎接新能源行业新拐点。
 
第一,新能源行业发展情况。
 
从2005年到2015年,新能源汽车渗透率1%,又过了四年到2020年渗透率到了6%,又过了三年到2023年底渗透率超过了35%,
 
就在2024年4月上旬,,中国汽车产业迎来了一个拐点,新能源汽车的占比超过了燃油车。另一方面是充电桩,主要想展示的是2024年1~4月份新增公共直流桩的平均功率从2023年和2022年60多千瓦提升到155个千瓦,主要原因是直流桩向快充转变,以深圳、广州、成渝、武汉这些城市超充站的建设成果尤为显著。
 
说到超充,首先是电池,然后是桩,只要这两个条件具备了,超充就没有阻力。电池从之前1C、2C到现在5C、6C的升级,价格反而在持续的下降,再加上C h a o Ji 的标准和2015+标准都在去年9月份发布了,所以800~900千瓦的功率现在技术也是没有问题。整个超充的建设历程大概从2022年开始,像广州、海南、深圳、重庆等等都纷纷提出建设超充的计划,另外国务院办公厅在2023年6月份提出了关于构建高质量充电基础设施的指导意见。高质量充电设施应该符合哪些特点?后面会讨论。
 
车网互动的情况,提到车网互动大家最先想到的是V2G,V2G在国内有很多试点。车网互动不单单是V2G,像虚拟电厂、储充等都属于这个范畴。比如深圳,超充桩增长比较快,给电网造成了很大的压力,目前超充站接入了虚拟电厂的管理,而且深圳提出到2024年底要推出电力充储一张网。
 
我们提出了高质量充电设施的发展趋势,共7点,其中5点是用深圳超充地方标准来概括,分别是体验方面要充得快、噪声低,能效方面要高效率、低功耗,可靠方面要有比较高的防护等级,要防盐雾等等恶劣环境,还有可维护OTA远程升级,第五信息安全,第六是车网互动,第七是核心器件标准化的趋势。
 
第二部分,充电模块发展情况。
 
整个模块行业的发展大概是14、15年开始,当时大家有做7.5千瓦,有做10千瓦和15千瓦的,基本上都是由HVDC电源改型过来,通合做模块其实更早一些,2007年通合最早推出的是10千瓦的模块,用了三个3.3千瓦的电路并联出一个10千瓦,最开始一百伏,后来做了500伏、750伏。2016年整个行业大家开始做恒功率的产品,2017年功率密度越做越高,2020年大家纷纷做一千伏的产品,有的功率密度比较高的可以做到60W每立方英寸,2021年模块冷却方式越来越多样化,V2G、DC/DC相关产品开始发展。
 
结合高质量充电设施的特点,我总结了四点高质量充电模块应该具备的特点:优、快、好、省,和京东的多快好省很像,多快好省这个口号其实历史比较久,不多讨论。我把多改成了优,因为咱们的主题是从量变到质变,第一点就是可靠,数量多不一定好,但是可靠性高,才是真的好。
 
其次是快,要有一个宽的输出范围以及宽的恒功率范围,而且是实实在在的恒功率,不打折。第三是好,低噪声这是整个行业里面最大的痛点,其次是高功率密度、智能化。第四是省,作为运营商来说省下来的每分钱都是可以多挣的钱。低功耗,主要指待机的功耗,有功和无功,大部分充电桩厂家的办法是加一个交流输入接入器。这个交流输入接入器能否省掉?我们觉得也是有方案的,后面会介绍通合的解决方案。还有少维护和免维护,因为时间和人力成本也是成本的一部分,肯定是越低越好。
 
未来的趋势,一方面是高可靠,作为充电桩的核心器件,充电模块更要考虑环境耐受性,如潮湿、盐雾、粉尘等等,所以高防护的产品一定是未来的趋势,液冷产品现在发展得特别迅速就在这里。综合模块全生命周期的运营成本,液冷的方案或者灌胶的方案综合性价比肯定要超过传统模块的。
 
第二方面是可靠的输出能力,虽然充电电压发展到800V也有很长时间了,但是400V平台车的保有量还是非常可观的,宽输出范围和宽恒功率范围仍然是未来的发展趋势。由于需求功率的变大,现在很多车可以实现五分钟或者十分钟就可以补电70%~80%,对于车主来说每一分钟都非常重要,模块不应该轻易地降额,特别是受到一些环境温度等等因素影响的时候,恒功率曲线不能轻易打折。
 
第三方面是高功率密度。过去这些年功率密度一直在提升,从最早的20到现在超过60~70W/立方英寸。首先是成本优势,另外更加有利于充电桩进行高端化的设计,第三容易维护,第四是技术,不管是液冷还是风冷,AC/DC的原理没有太大变化,高功率密度成熟的技术更加有利于其他散热方式的技术发展。
 
第四方面是智能化。因为充电桩越来越智能,模块需要做好技术储备支撑充电桩的智能发展,比如OTA远程升级、故障预警、故障录波、超低待机功耗、低噪声、输入频率自适应等。
 
第三,河北通合新能源科技有限公司介绍。
 
河北通合新能源科技有限公司是上市公司通合科技的全资子公司,主营业务是充电模块及充换电解决方案。通合科技以石家庄、西安双总部在发展,西安总部在今年1月份刚刚投产,今天在场的很多朋友当时都参加了我们的开业典礼。通合的业务有三大板块,分别是新能源汽车、智能电网、特种电源三部分。通合新能源业务发展最早是2007年,因为北京奥运的契机我们开始进入到这个市场,陆陆续续地做了几代产品,到2016年我们确定要以充电模块作为公司的核心产品,同时我们成立了河北通合新能源科技有限公司。也是这一年我们推出了20千瓦的恒功率充电模块。到2019年我们推出了20千瓦的三统一产品,国网提出标准化设计,我们也是第一批通过了国网的互换性测试,2020年我们把这个产品升级到了一千伏,2021年这个产品在网内占有率超过了70%,并且在这一年我们开始推出我们的双面灌胶工艺。2022年我们推出高性价比40千瓦充电模块,网外占有率也在快速提升。2023年我们又推出了“三统一”的30千瓦,还有首款太行系列以及取得TUV CE/UL认证的30、40千瓦产品,全年模块销售额突破7亿。通合从07~23年做了九代产品,每代有1~3款不等,这展示了通合技术的积累和成长,目前全球范围内大功率电源几乎都在用LLC拓扑,通合就是做LLC拓扑实现商用化的先驱者,早在04年我们就取得了国家发明专利,近20年来通合不断地对LLC拓扑特性进行深入研究,我们有基于一整套数学模型的设计、关键器件的参数和规范。
 
通合有CNAS和国防DiLAC认证,从而保证产品的可靠性。石家庄+西安双总部的生产面积4万平方米,年产能一百万标准台以上,另外我们在石家庄有一个新基地建设的计划,当新基地建成之后,产能将再提升1倍以上。目前通合模块全部是自产,并且我们的自动化程度超过60%,在业内处于较高的水平,欢迎各位朋友到我们总部参观交流!
 
我们基于做电源多年的经验,包括做新能源之后发现的问题,我们判断充电模块现在更适宜选择灌胶的方案,传统点胶方案存在一些问题,比如三防漆流动性比较差,喷在那里基本上不会流动了,很多器件尖角部分处理不到,另外三防寿命有限,长时期老化后盐雾会扩散进内部。另外点胶无法覆盖全部贴片件,有些件会被散热器等比较高的器件遮挡,导致防护不到位。通合的双面灌胶的技术是把PCB的双面,包括DSP这个板的两面做了灌胶,厚度达到2.5毫米,可以完全隔绝空气,并且把器件所有的引脚全部覆盖住。我们做的双面灌胶是全自动的工艺,通过引入全自动生产线,相比较于半自动或者手动生产,一方面能提升生产效率,另一方面能提升产品的一致性,因为手工或者半自动它在搬运过程中板子会产生形变,破坏PCB,也不能精准控制厚度,如果厚度不均匀会影响整体的散热效果。
 
通合通过实验模拟恶劣的环境,如图所示,我们做了非常严苛的环境试验,我们考虑粉尘的直径、导电程度、酸碱度等等,再去做交变湿热,然后绝缘让它老化,还有两年以上现场验证的经验,灌胶的方案绝对能满足现在99%以上的现场使用场景。通合在2024年已经为已合作客户全部升级为灌胶方案,而且是免费的。通合现在所有出货的模块全部是灌胶的产品。
 
下面介绍几款通合的优势产品。通合产品分为两个系列,一个是极致性价比系列,一个是高价值系列。极致性价比系列并不等同于极致的低价,它是整个生命周期成本最极致的产品,这两个产品分别是两风机30千瓦和三风机的40千瓦充电模块,采用碳化硅的器件,尤其是两风机30千瓦的是国网的尺寸,并且它是300~1000V没有断点和凹陷的恒功率产品,高温可以做到55度,在55度情况下恒功率范围没有任何凹陷,欢迎大家体验这个产品。
 
另外我们去年发布了一个第九代产品,也是太行系列首款产品30C9,这是30千瓦的产品,最大特点是低噪声,它的常温满载噪声低至55db,恒功率范围到60度不降额,并且30C9不管是低噪声的特性还是高温不降额的特性,它的温升没有任何问题,绝对符合行业都认可的标准。30C9还有一个超低功耗的特点,它的待机有功低于6W,待机无功低于8Var,可以帮助大家节省掉交流输入接触器。
 
今年推出两款新产品是40千瓦的液冷和40千瓦的AC/DC,均采用碳化硅方案,效率达到97%以上。40千瓦的液冷可以实现0噪声,IP65防护等级。40千瓦的AC/DC,也是太行系列第二款产品,可以把噪声控制在60分贝以内,并且有低待机无功的特性。
 
针对储充类产品也是两个系列,在三统一尺寸下有20千瓦的双输入产品,还有20千瓦的V2G的产品,还有15千瓦的双向DC/DC产品。三风机尺寸是30千瓦单向DC/DC产品,双向的DC/DC在今年也会上市。
 
另外通合提供交/直流整机解决方案,交流有即插即充/运营版方案,直流是分体和一体解决方案,均能满足用户的使用需求。
 
通合的产品规划方面,我们认为液冷绝对是未来的趋势,但是当前风冷模块的生命周期远还没有到达终点,通合会继续推出风冷产品,包括60千瓦的AC/DC产品和40千瓦V2G的产品,液冷会基于40千瓦尺寸再做一个60千瓦的产品,都是可以直接迭代的。
 
长期的规划,我们也是分几个方面,首先是极致性价比,我们要持续地做符合全球市场的极致性价比的产品,综合全生命周期成本最低,其次是高价值系列,第三是小功率直流,第四是储充相关的,包括PCS,还有低压等等领域的产品。

 
 
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