電動(dòng)車(chē)充電,未來(lái)或許“不再難”

發(fā)布日期:2023-11-13

核心提示:當(dāng)前,國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)已進(jìn)入千萬(wàn)輛級(jí)規(guī)模,與之息息相關(guān)的充電設(shè)施發(fā)展備受關(guān)注。充電技術(shù)能否迎來(lái)大突破?充電服務(wù)如何升級(jí)?怎樣
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)已進(jìn)入千萬(wàn)輛級(jí)規(guī)模,與之息息相關(guān)的充電設(shè)施發(fā)展備受關(guān)注。
充電技術(shù)能否迎來(lái)大突破?充電服務(wù)如何升級(jí)?怎樣實(shí)現(xiàn)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)?充電設(shè)施等新基建產(chǎn)業(yè)發(fā)展該注意什么?……8月4日—5日,第二屆中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)在常州召開(kāi),兩場(chǎng)主論壇、四場(chǎng)分論壇上30多位行業(yè)頭部專(zhuān)家、企業(yè)研發(fā)負(fù)責(zé)人、工程師的“思維交鋒”,讓充電行業(yè)一系列棘手難題的解決思路逐漸明晰。
產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“S曲線”上升期,多重技術(shù)壁壘待突破
眼下,新能源汽車(chē)進(jìn)入蓬勃發(fā)展期,上升的勢(shì)頭非常猛。中汽協(xié)的數(shù)據(jù)顯示,上半年,國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)占有率已超20%,達(dá)到國(guó)家新能源汽車(chē)規(guī)劃的目標(biāo),這也就面臨著對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施的便利性以及技術(shù)先進(jìn)性的迫切需求。
“國(guó)內(nèi)充電設(shè)施的發(fā)展也到了‘S曲線’的上升期。”中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)兼中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心主任劉永東解釋?zhuān)?ldquo;S曲線”指的是在一個(gè)產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)初期爬坡比較慢,但到一定規(guī)模以上就會(huì)進(jìn)入“S形”上升的曲線,也就是進(jìn)入了快速增長(zhǎng)期。隨著國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)規(guī)模的不斷擴(kuò)展、產(chǎn)業(yè)生態(tài)的不斷變化,技術(shù)成為產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的最關(guān)鍵因素。
兩大技術(shù)趨勢(shì)值得關(guān)注。業(yè)界普遍認(rèn)為,大功率充電能充分解決充電體驗(yàn)差問(wèn)題。然而,大功率充電不僅僅是一個(gè)接口的問(wèn)題,它是一個(gè)系統(tǒng)工程,包括車(chē)、槍、樁等,同時(shí)大功率充電必然帶來(lái)安全隱患,所以開(kāi)展液冷和加強(qiáng)溫度管控尤為重要。目前,業(yè)界正在探索把握充電連接器中的溫度帶來(lái)的變化,從而保證充電過(guò)程中溫度上升而產(chǎn)品系統(tǒng)不被破壞的解決方案。
無(wú)線充電也是繞不開(kāi)的話題。受條件限制,無(wú)線充電還沒(méi)有廣泛應(yīng)用,國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)量產(chǎn)車(chē)型推出無(wú)線充電作為高配來(lái)選用。無(wú)線充電的好處是對(duì)電網(wǎng)存在天然的連接,對(duì)今后電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)的互動(dòng)提供了較好的連接條件。但無(wú)線充電的技術(shù)涉及面較廣,是基建、電池、通信整體的結(jié)合,涉及基建安全、熱管理、電池安全等,技術(shù)難度比較大。
“國(guó)內(nèi)充電設(shè)備分布廣,但存在設(shè)備老化、充電條件惡劣等問(wèn)題。保證設(shè)備可靠運(yùn)維變得越來(lái)越重要。產(chǎn)業(yè)需向智能運(yùn)維、可靠運(yùn)維的方向發(fā)展,來(lái)解決設(shè)備控制的問(wèn)題。”劉永東說(shuō)。
業(yè)內(nèi)企業(yè)正在進(jìn)行技術(shù)“破題”。“目前,部分存量設(shè)備不支持800V的平臺(tái),即使是支持800V的平臺(tái),120kW的雙槍主流配置不能滿足未來(lái)大功率的需求;大功率快充普及之后對(duì)于電力資源的需求也會(huì)變得更加緊張。”特來(lái)電首席專(zhuān)家穆曉鵬表示,這些也成為公司著力追求攻關(guān)解決的技術(shù)方向。
萬(wàn)幫數(shù)字能源股份有限公司高級(jí)副總裁李宏慶提出了通過(guò)“功率池技術(shù)”破題的方案。
在充電場(chǎng)站內(nèi),充電樁的功率可以有多種分配形態(tài),傳統(tǒng)的一體式充電樁把固定最大功率建設(shè)在一個(gè)樁上,一般提供2個(gè)充電槍?zhuān)采w2個(gè)車(chē)位,充電功率最多只能在這兩把槍之間進(jìn)行分配或動(dòng)態(tài)調(diào)整。而功率池技術(shù)是把更多的充電功率集中到一起,在多把槍之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配,一般6把或8把,多至12把。這樣可以提高用戶的充電體驗(yàn),同時(shí),還可以提高整個(gè)場(chǎng)站的充電功率利用率。
這一技術(shù)也有利于“平滑升級(jí)”。隨著車(chē)輛需求功率的提高,對(duì)前期投建的充電設(shè)施進(jìn)行功率提升,就是所謂的充電設(shè)備升級(jí),而平滑升級(jí)指的是最大限度保留以前的設(shè)備,在不額外增加設(shè)備的前提下,通過(guò)替換原有的功率模塊,就能實(shí)現(xiàn)充電功率池的提升。
從無(wú)序充電到有序充電,探索“綠電交易”等更多應(yīng)用
盡管電動(dòng)汽車(chē)規(guī)??焖偬嵘?,但從消費(fèi)者的便利性角度看,充電基礎(chǔ)設(shè)施還不能完全滿足用戶需求。在充電領(lǐng)域里,應(yīng)用運(yùn)營(yíng)方面的老大難問(wèn)題一直存在,包括充電樁的故障、找樁難、耗時(shí)長(zhǎng)、充電貴、充電利用率偏低等。
如何提升充電服務(wù),拓展更多應(yīng)用場(chǎng)景呢?
“我們希望通過(guò)充電基礎(chǔ)設(shè)施安全管理和智能控制,使電動(dòng)汽車(chē)安全水平、運(yùn)營(yíng)服務(wù)等方面上一個(gè)新臺(tái)階。”南方電網(wǎng)電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)有限公司技術(shù)運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)人彭科介紹,為提質(zhì)增效,公司推出智能運(yùn)維平臺(tái),對(duì)充電樁、攝像頭、地鎖等新業(yè)務(wù)場(chǎng)景和設(shè)備進(jìn)行“數(shù)字孿生”,對(duì)24類(lèi)終端設(shè)備和1000多種監(jiān)控指標(biāo)實(shí)施監(jiān)控,做到可控、可管、可視。整個(gè)運(yùn)維可通過(guò)手機(jī)終端和工作站、LED大屏進(jìn)行語(yǔ)音控制。在實(shí)體站內(nèi),通過(guò)數(shù)字化手段,對(duì)運(yùn)營(yíng)的充電量、充電營(yíng)收利用率、充電成功率和故障樁進(jìn)行監(jiān)控,每天晚上都有指標(biāo)回述。
能源交互成為新的應(yīng)用前景。“目前,電動(dòng)汽車(chē)正從‘無(wú)序充電’轉(zhuǎn)入‘有序充電’階段,預(yù)計(jì)未來(lái)5年之內(nèi)會(huì)在電動(dòng)汽車(chē)保有率比較高的城市,大規(guī)模地開(kāi)展起來(lái)。”中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高指出,未來(lái)充電設(shè)施將進(jìn)入V2G(車(chē)輛到電網(wǎng))階段,從一家一戶和園區(qū)做起,實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與家、車(chē)與園區(qū)、車(chē)與微電網(wǎng)的互動(dòng),利用大量的電動(dòng)汽車(chē)形成一個(gè)“虛擬電廠”,前景十分廣闊。
國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)有限公司高級(jí)工程師楊燁認(rèn)可這樣的判斷。“V2G技術(shù),可以不斷調(diào)節(jié)用戶的充電需求,并進(jìn)行進(jìn)一步放電。這個(gè)概念就是車(chē)載動(dòng)力電池,我們?cè)谟脩粼试S的范圍之內(nèi),滿足用戶的基本出行要求,通過(guò)V2G技術(shù),把能量供給電網(wǎng),輔助電網(wǎng)運(yùn)行。”楊燁說(shuō),目前市面上,使用V2G技術(shù)的充電樁已有幾款比較成熟的產(chǎn)品,如果成本能進(jìn)一步下降,功率等級(jí)就可跟市面上普通直流樁的功率等級(jí)一樣了。
總部位于常州的樁企龍頭星星充電正在探索“三網(wǎng)融合”與“綠電交易”新模式。“星星充電在能源方面有兩大愿景,一是爺爺輩置放的能源資產(chǎn),孫子輩還能免費(fèi)用。二是未來(lái)社區(qū)變成能源互助分享的大同世界。”公司創(chuàng)始人邵丹薇表示,這就需要三網(wǎng)融合戰(zhàn)略:利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),一端能源互聯(lián),一端產(chǎn)業(yè)互聯(lián),最終構(gòu)建集“充電網(wǎng)、能源網(wǎng)、用戶網(wǎng)”于一體的三網(wǎng)融合平臺(tái),實(shí)現(xiàn)建設(shè)移動(dòng)能源網(wǎng)的愿景。
隨著江蘇率先推出分布式綠電現(xiàn)貨交易相關(guān)政策,星星充電目前正著力構(gòu)建分布式綠電現(xiàn)貨交易平臺(tái),實(shí)現(xiàn)余電在滿足居民“自建自用”的同時(shí)自行銷(xiāo)售,促進(jìn)能源資產(chǎn)循環(huán)利用。
建立車(chē)網(wǎng)互動(dòng)體系,讓新基建有“標(biāo)”可循
事實(shí)上,未來(lái)充電設(shè)施解決的不僅僅是充電問(wèn)題。
新基建區(qū)別于舊基建之處在于,并非在政策刺激和投資到位情況下就能快速上馬,而是一個(gè)技術(shù)研發(fā)和進(jìn)步的積累過(guò)程,同時(shí),新基建只有放到具體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,才能放大技術(shù)的“乘數(shù)效應(yīng)”,隨著5G、鋰電池等科技實(shí)現(xiàn)突破,大規(guī)模修建5G基站、新能源汽車(chē)充電樁正逢其時(shí)。
今年4月,中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第十一次會(huì)議上提出,要加強(qiáng)交通、能源、水利等網(wǎng)絡(luò)型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),構(gòu)建現(xiàn)代化的基礎(chǔ)設(shè)施體系,把聯(lián)網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)、強(qiáng)鏈作為建設(shè)的重點(diǎn),著力提升網(wǎng)絡(luò)效益。
新基建的建設(shè)必須有“標(biāo)”可循。8月4日,《電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施施工驗(yàn)收工作手冊(cè)》《新型交通能源基礎(chǔ)設(shè)施研究報(bào)告》兩份白皮書(shū)在常州發(fā)布。
“運(yùn)營(yíng)商包括很多的企業(yè)都反饋,目前充電設(shè)施施工驗(yàn)收這一塊的標(biāo)準(zhǔn),分散在不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,技術(shù)要求非常分散,對(duì)于各個(gè)需要落地的產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),執(zhí)行起來(lái)不是那么便利,因此有了我們此次發(fā)布的驗(yàn)收手冊(cè)。”中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心處長(zhǎng)周麗波解讀,手冊(cè)將充換電設(shè)施的施工驗(yàn)收業(yè)務(wù)按照施工前期、工程施工、驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行了總結(jié),對(duì)充電設(shè)施的建設(shè)手續(xù)、施工要求、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了系統(tǒng)歸納。
記者翻看《新型交通能源基礎(chǔ)設(shè)施研究報(bào)告》發(fā)現(xiàn),報(bào)告對(duì)七大能源基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了梳理,包括城鄉(xiāng)智能的慢充網(wǎng)、超級(jí)快充、光儲(chǔ)充一體化設(shè)施、新一代的換電站、油氣氫電的綜合能源站、電池智能倉(cāng)配中心和移動(dòng)能源的服務(wù)設(shè)施,并明確了能源基礎(chǔ)設(shè)施通過(guò)與城市設(shè)施、交通運(yùn)輸、能源系統(tǒng)的深度融合,實(shí)現(xiàn)交通流、能源流和信息流的雙向互動(dòng),為不同新能源汽車(chē)的補(bǔ)能提供體系化的解決方案。
展望產(chǎn)業(yè)前景,在國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)有限公司充電運(yùn)營(yíng)首席專(zhuān)家李厚志看來(lái),為推動(dòng)協(xié)同、融合發(fā)展,整個(gè)行業(yè)應(yīng)共同加強(qiáng)建站規(guī)劃的布局,并與電網(wǎng)規(guī)劃做到良好匹配。不斷建立車(chē)網(wǎng)互動(dòng)體系,形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),加快政策的推進(jìn)和探索可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。
國(guó)網(wǎng)電科院實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中心副主任倪峰則提醒,一套安全嚴(yán)謹(jǐn)可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)推出后,需要有一個(gè)迭代的推廣方案,產(chǎn)業(yè)的變化太快,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)從發(fā)布以后,3到5年就會(huì)有很多功能跟不上變化。因此,標(biāo)準(zhǔn)在頒布過(guò)程中,還要成立技術(shù)委員會(huì),對(duì)新的需求進(jìn)行評(píng)定,來(lái)反映到標(biāo)準(zhǔn)中去,也就是說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)也要有“裁判員”。只有標(biāo)準(zhǔn)體系更完善地執(zhí)行起來(lái),才能更好地為產(chǎn)業(yè)服務(wù)。 

 
 
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