集“展览展示+主论坛+三场分论坛+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。
8月14日,深圳市优优绿能股份有限公司 产品方案中心总经理 蔡波以《全场景高质量多路径充换电解决方案》为主题进行演讲。
演讲整理
深圳市优优绿能股份有限公司
产品方案中心总经理 蔡波
01
充电桩面临的问题
目前整个充电桩行业发展十多年的时间,实际面临非常多的问题,体现在以下方面。
1.尤其是充电桩,影响的因素很多,它的寿命问题普遍来看,大部分的充电桩实际运行当中很少超过5年的时间,故障率受结构的影响,非常容易出现一些问题。
2.噪音问题。这也是非常现实的问题,经常看到一些充电场站受到周边的住户投诉。
3.作为运营的场站面临非常高的维护成本。
4.电力资源需要付出费用,有效率的问题。
综上所述,国家提出怎么推进产品的高质量发展,面临这个问题,我们看有什么样的解决方案。
02
部分解决方向
整个新能源汽车的发展现状,前面几位专家进行了介绍,我不赘述。
前端提的在运营当中出现的问题,对车主同样面临一些问题,经常出现在高速公路上排队,或者好不容易找到桩,结果到了现场发现不能使用了,发现它不能给我们充电。同时对周边住户和其他人员产生噪音的影响。
运营端,还存在其他的问题,引起的主要是这四个方面,传统的直通风充电模块采用的是IP20的防护等级,不可避免出现以下问题,第一个盐雾对模块的影响,尤其在沿海地区,IP20盐雾防护基本上是没有的,像在海南岛,有一些装机朋友有这种经验,所以那块的装机防护还是比较高的。
再一个模块类别,粉尘是可以进入到模块内部的,普通IP20直通风模块,这就有一个问题,灰尘进去以后随着长时间积累会导致整个模块损耗,也会带来模块寿命的影响,还有湿气、凝露,对模块的影响也是比较大的,充电桩失效更多的原因主要是模块失效,更多是因为凝露、湿气进入模块以后,产生的故障。
还有一个运行过程中,我们要做普通的防护,一般桩是要加防尘网、防尘棉,随着时间的推移它会出现一个问题,时间长了以后,灰尘会积攒起来,直接原因就会导致整个仓体温度升高,模块寿命受到很大的影响,对桩造成影响,运营端故障率比较高,收益率会减少,同时你的工作量也会非常大。投资回报周期就会大大的延长,对运营商来说,同样的问题,是不是有说一些应对解决的方法。
现在新能源行业充换电场景也是多样化的,有充电、有换电,目前现在投入运营快充尤其是超充桩越来越多的走入大家的视线。还有一个怎么实现整个模块以及桩的长寿命、更高可靠性,充电桩减少运维频率和成本,这样给终端用户体验也更好。针对这样的情况,高质量发展是有方向的,一个是提出效率,现在可以采用碳化硅更新的器件作为我的核心部件,保证充电桩模块效率模块效率提升97%以上或者是峰值达到97.5%。
再一个采用特殊的设计,比如液冷方式,对于前面看到的问题,像盐雾,粉尘,采用的是灌胶工艺,这个也是治标不治本的方案,最终会采用独立风道的方式,还有液冷的方式,真正从根本源头上解决模块长寿命高可靠性的问题。
普通的IP20直通风技术,他们用的比较多是20、30、40kW的模块,环境更多是在快充场景,超充有一些技术上的不合适,由于模块比较高,导致整个系统输送率是降低的,如果说我做了720kW,拿普通20kW模块来,功率可能会降到30、40%,只有400多千瓦,对功率输出是大打折扣的。
比如超充有两种技术方案,第一个独立风道技术,这个技术可以适用于7kW-2.4MW的系统设计,满足各种场景需求。还有一种方式采用液冷技术,尤其是在高端场景尤其是做超充应用场景,包括华为在内很多厂家已经推出相关的产品。
如何实现全场景多路径充换电解决方案,提高效率我们可以采用碳化硅核心的功率器件,峰值效率高达97.5%,对模块散热要求是降低的,把整个模块或者是整个桩的噪音降低下来。
上次在上海充换电展已经发布这个产品了,它还有一个特点,输出电压300V-1000V,整个功率都可以做到97%以上,目前通用的充电桩模块效率大概在96%左右。
第二个路径采用的是独立风道,这样模块防护等级可以做到IP65,前面担心的凝露、粉尘、湿气对桩、模块的侵蚀就不会存在了,保证模块能够长时间可靠、稳定运行,具体结构我就不做过多展开。核心一点,我们的模块它能够保证冷却空气不会进入模块内部,所有器件还有通风散热器是可以开的。
最后一个方案也就是IP65液冷方案,在模块内部,通过液冷循环散热技术,提高模块内部散热效率,做到更高的防护等级,同时还有一个特别大的特点,可以做到零噪音,模块做到零噪音,液冷整桩系统也可以做到65dB。
现在着重把独立风道技术着重强调一下,比如目的地充电,普通快充以及480kW-720kW的超充系统都是可以实现的,同时换电站应用也可以形成一个非常好的充电模块,在任何场景都可以很好的运行。
再一个我们在分布式充电应用,传统分布式充电比如交流充电桩还有第一代模块插电式方案,这两种方案,一个是满足用户需求,还有使用寿命比较长。分布式充电它有一个特点,基本上没有人做维护的,不像我们的场站可以做巡检,防护,分布式要求防护等级非常高,还有一个特点,投入成本低。前面几位专家也讲到在V2G车网互动,同样的技术,它可以把体积做的非常小,同时效率很高,充分实现有序充电。
现在720kW独立风道超充方案已经落地在运行当中,目前落地方案功率单元采用18个40kW独立风道模块组成的系统,比普通桩更加简洁,不需要防尘网、防尘棉,并且前端的交流器也是沉下来的,跟液冷机相比,它的超充桩或者是价格优势相应明显,能够保证噪音可以做到65dB以下,基本上是跟液冷不相上下的。
同时也有液冷超充方案,比如采用40kW/60kW液冷模块,防护等级非常高,可以做到IP65以上,也是高防护,对我们前面所担心的湿气、灰尘都有比较好的防护作用。目前来看现在在整个市场上大概是有几千套超充桩基本上是液冷的已经在应用的,我们已经看到很多装备已经投入了实际的运营。
最后看一下我们要实现高质量发展,我们采用独立风道的应用技术实际应用案例。
最左边是在九江萍钢钢铁有限公司的应用案例,这个场站充电桩是用于高炉运渣车的充电,最早这个场站是普通的直通风模块,采用独立风道技术以后,截止到目前为止,在高粉尘环境下充电效率效率大大提升,减少了运渣车充电时间,提高了单位运输效率近30%。
第二个超充桩,中间这个是2022年墨西哥的一个运营商客户,他们做了兆瓦级充电桩,给重卡车充电,它的粉尘特别大,后边是液冷超充场站,后面三个都是跟液冷相关的具体应用在高速公路沿线充电站以及换电站,通过高质量模块在实际场景应用中,解决环境适应性的问题。