今天利用這個(gè)機(jī)會(huì)我把優(yōu)優(yōu)綠能高防護(hù)等級(jí)模塊在充電樁的應(yīng)用做一個(gè)介紹。大家可以看到，現(xiàn)在充電樁發(fā)展到現(xiàn)在遇到了不少的問(wèn)題，在一些特殊場(chǎng)景中故障率、失效率非常高，這就導(dǎo)致了包括運(yùn)營(yíng)也好，包括最終的客戶體驗(yàn)也好，都是一個(gè)非常不友好的結(jié)果。在這方面怎么提升產(chǎn)業(yè)里面技術(shù)的水平、如何更深的在產(chǎn)業(yè)里面讓最終的用戶體驗(yàn)到最好的充電體驗(yàn)？以下我會(huì)做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。
第一，直流充電模塊及樁的發(fā)展歷程。
很多人并不清楚現(xiàn)在整個(gè)充電樁核心部件的充電模塊技術(shù)來(lái)源是怎么來(lái)的。最早的充電樁的充電模塊來(lái)源于通信電源和電力操作電源的模塊。它們的模塊應(yīng)用環(huán)境要求與充電樁是完全不一樣的。通信電源和電力操作電源有一個(gè)非常大的特點(diǎn)，它們的應(yīng)用是在比較封閉的環(huán)境，并且是恒溫的條件下應(yīng)用的，而現(xiàn)在充電樁基本是在戶外的情況，惡劣的情況下比如海邊鹽霧很重，在礦山、重卡場(chǎng)站的灰塵又很大，這種情況下對(duì)我們?nèi)?yīng)用會(huì)產(chǎn)生很大困惑，這種場(chǎng)景下往往導(dǎo)致模塊失效率非常高。
可以看到充電行業(yè)元年是始于2010年，那時(shí)候國(guó)家推出了新能源發(fā)展的政策，最早期提了兩種模式，一個(gè)是充電模式和換電模式。細(xì)分來(lái)看，充電模式有交流的、直流的，以及無(wú)線充電的，無(wú)線充電現(xiàn)在來(lái)看是比較小眾的；換電模式，更多是運(yùn)營(yíng)的乘用車以及重卡的換電比較多一些。
看一下直流充電樁發(fā)展是怎么樣的歷程。截止到2022年末，國(guó)內(nèi)應(yīng)該是76.8萬(wàn)個(gè)直流樁。2010年的時(shí)候，這個(gè)樁的數(shù)量非常少，只有1122個(gè)，截止到現(xiàn)在增長(zhǎng)了幾百倍。這個(gè)行業(yè)十多年實(shí)現(xiàn)了平均60%左右年復(fù)合的增長(zhǎng)，這個(gè)增長(zhǎng)是非常迅速的。未來(lái)來(lái)看，今年全年應(yīng)該會(huì)實(shí)現(xiàn)131萬(wàn)個(gè)樁，這個(gè)主要指的直流快充樁。
隨著直流快充樁布樁量不斷增加，還有兩塊增長(zhǎng)是更快的，雖然目前自身的存量不是很大。一個(gè)是小直流的快充樁，它解決的是分布式供電需求；還有一塊是超級(jí)充電樁，現(xiàn)在經(jīng)常說(shuō)超級(jí)充電，超級(jí)樁最重要的是落實(shí)到超級(jí)充電樁上去，這一部分尤其有代表性的是液冷技術(shù)。
中間這塊比較大的是直通風(fēng)模塊的技術(shù)，將來(lái)大批量應(yīng)用的話，要對(duì)模塊有更高的要求，我們要做IP65的更高的技術(shù)防護(hù)，來(lái)滿足各種場(chǎng)景的需求。
我們?cè)倏匆幌抡麄€(gè)模塊的發(fā)展歷程。最初的模塊如果沿用通信模塊，大概是幾千瓦。2010年已經(jīng)投入市場(chǎng)有應(yīng)用主要是7.5kW，包括部分3kW的，模塊很小，現(xiàn)在用的模塊基本是30kW、40kW，未來(lái)還有更高的模塊推出，整個(gè)發(fā)展歷程比較有意思。尤其是在2019年開始，一些大功率的模塊已經(jīng)投入到了充電樁的行業(yè)應(yīng)用里面去了。未來(lái)除了模塊等級(jí)不斷上升，防護(hù)等級(jí)也不斷提升。
模塊的技術(shù)發(fā)展很有意思，除了模塊等級(jí)在不斷增大，它的電壓等級(jí)也是在不斷上升的，最初乘用車充電大概是40多伏、100多伏到200多伏，500V，750V，以至于現(xiàn)在1000V，未來(lái)超級(jí)充電規(guī)劃是1250V，我們目前正在參與的一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定會(huì)計(jì)劃提升到1500V，電壓水平是不斷在上升的，同時(shí)我們還看到電壓寬度（恒溫寬度），也是從當(dāng)初比較窄的輸出功率的應(yīng)用到寬功率的應(yīng)用。還有一點(diǎn)是防護(hù)等級(jí)也是在不斷提升的。
電壓水平為什么要不斷提升？里面有一個(gè)非常重要的原因，隨著車的充電功率越來(lái)越大，電壓處于低水平的話，它的充電電流非常大，這會(huì)導(dǎo)致我的充電系統(tǒng)包括槍線的溫升非常高，實(shí)際上它是有安全隱患的。為了提升達(dá)到一個(gè)更高的輸出要求，電壓提升是一個(gè)必選之路。未來(lái)我們可以看到要求1500V，這預(yù)示著這個(gè)行業(yè)，高壓電壓等級(jí)發(fā)展是未來(lái)發(fā)展的方向。
前面提了高電壓等級(jí)高及模塊顆粒度的發(fā)展趨勢(shì)，還有一塊是怎么能夠做好模塊的防護(hù)。防護(hù)工作在那么惡劣狀態(tài)下，怎么提升防護(hù)呢？讓模塊工作時(shí)間更長(zhǎng)，延長(zhǎng)使用壽命，降低投資成本。目前已經(jīng)有一些新的技術(shù)用到這個(gè)行業(yè)里面，比如說(shuō)灌膠工藝，可以一定程度上提升模塊的防護(hù)能力。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，更有效的解決方案還是從模塊本身設(shè)計(jì)上來(lái)解決的，一個(gè)是獨(dú)立風(fēng)道的技術(shù)，還有是液冷模塊。這兩種技術(shù)可以讓模塊的壽命大大提升。普通的模塊大概是3-4年左右的使用壽命就需要更換了，如果在惡劣場(chǎng)站運(yùn)行，壽命就更短。這時(shí)候如果推出一些新的技術(shù)，比如獨(dú)立風(fēng)道技術(shù)、液冷技術(shù)，這樣能夠保證模塊朋更長(zhǎng)的時(shí)間工作。
目前通過(guò)直通風(fēng)的方式去推進(jìn)整個(gè)直流充電樁的發(fā)展，確實(shí)取得非常大的效果。但我們仔細(xì)分析充電樁應(yīng)用的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，有80%左右的場(chǎng)站符合這種方式去應(yīng)用的，直通風(fēng)模塊可以運(yùn)行，沒(méi)有問(wèn)題。但是還有一部分，比如靠近碼頭、靠近江河沿岸、人口密集的生活區(qū)、顆粒粉塵比較大的地方，現(xiàn)有的直通風(fēng)模塊建立IP54這種樁是沒(méi)法應(yīng)用的。這些場(chǎng)景必須需要一些新的技術(shù)去解決這個(gè)問(wèn)題。
我們模塊有四大“殺手”
（1）鹽霧。它對(duì)模塊基本是毀滅性的，破壞后無(wú)法修復(fù)。
（2）濕氣。南方地區(qū)到了夏天雨暴季節(jié)來(lái)臨的時(shí)候，對(duì)模塊的損壞也是比較大的。
（3）灰塵?；覊m在自然環(huán)境里面無(wú)法避免，長(zhǎng)期積累以后對(duì)模塊的壽命會(huì)有很大的影響。
（4）過(guò)溫。
第二，充電模塊高防護(hù)等級(jí)技術(shù)之解決方案。
我們看一下模塊運(yùn)行過(guò)程中涉及到一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，如何解決模塊在運(yùn)行過(guò)程中散熱的問(wèn)題。模塊進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換的時(shí)候，總是有一部分的熱量會(huì)以熱的形式產(chǎn)生出來(lái)，這時(shí)候要一些技術(shù)辦法把熱量帶走。目前主流的方式有三種方式：（1）自然冷的方式。目前來(lái)看，這種大功率的模塊散熱量非常大，用自然冷的話小功率可以，兩三千瓦以下可以實(shí)現(xiàn)，大的話非常困難。（2）目前普遍采用的是直通風(fēng)的散熱方式，通過(guò)風(fēng)道、風(fēng)扇吹風(fēng)道把器件上的熱量帶走。（3）獨(dú)立風(fēng)道方式。這個(gè)架構(gòu)跟前面的直通風(fēng)不一樣，風(fēng)不會(huì)吹到器件上，這意味著灰塵、濕氣、鹽霧進(jìn)入不到模塊內(nèi)部器件里面去的，是通過(guò)散熱尺片把熱量帶走，散熱和封閉是完全獨(dú)立開的。（4）液冷散熱方式。目前業(yè)內(nèi)也有一些商業(yè)落地，主要是特斯拉，它在國(guó)內(nèi)已布裝超級(jí)終端已經(jīng)有一萬(wàn)多臺(tái)液冷樁在應(yīng)用，包括槍線都是用液冷的方式。
面對(duì)這些問(wèn)題，比如壽命問(wèn)題，壽命問(wèn)題是非常直觀的，關(guān)系到運(yùn)營(yíng)。另外是噪音問(wèn)題，這個(gè)涉及到擾民，是否允許你在一些特殊場(chǎng)景應(yīng)用，還有維護(hù)成本?，F(xiàn)在做運(yùn)營(yíng)的所有樁都是要做巡檢和維護(hù)的，并且要定期巡檢和維護(hù)，將來(lái)推小直流的時(shí)候，如何實(shí)現(xiàn)無(wú)巡檢、少維護(hù)，怎么保證它能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行？還有是去OBC化。目前這個(gè)苗頭已經(jīng)非常明顯了。從我們了解到的信息，包括長(zhǎng)安糯米、五菱宏光、吉利小熊貓等等，未來(lái)新能源下鄉(xiāng)的車企已經(jīng)有非常大的意愿把OBC從車上去掉，因?yàn)閱我籓BC加上它的自身成本，加上外接交流樁的話，它自身的成本已經(jīng)在四千塊錢以上，這對(duì)車企來(lái)說(shuō)是非常沉重的負(fù)擔(dān)，并且OBC是故障率非常高的器件，在整車上，它勢(shì)必有能動(dòng)性去除這塊。怎么辦呢？目前一個(gè)是針對(duì)惡劣環(huán)境，另外對(duì)于分布式供電，我們采用液冷的方式，還有獨(dú)立風(fēng)道的方式，還有一種方式是小直流獨(dú)立模組的方式來(lái)解決。
講一下液冷模式大概的情況。液冷樁整的有核心部件就是液冷模塊，如圖所示。這個(gè)圖是一個(gè)是40千瓦、一個(gè)是60千瓦的液冷模塊，這個(gè)系統(tǒng)里面包括一套冷卻系統(tǒng)，其次一部分是電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將來(lái)我們把冷卻系統(tǒng)和槍冷系統(tǒng)完全分離開的獨(dú)立模式，這樣能非常完美地解決噪音的問(wèn)題和長(zhǎng)時(shí)間的使用壽命問(wèn)題。
獨(dú)立風(fēng)道的架構(gòu)，上端是整個(gè)器件放在密封的腔體里面，下端是散熱的翅片，風(fēng)從獨(dú)立風(fēng)道里面吹過(guò)去，把熱量帶走了，可以非常有效地保證了器件一直可在在非常潔凈的環(huán)境里面運(yùn)行，這樣非常有效地降低故障率。與普通模塊相比，設(shè)計(jì)壽命都是十年，但是普通模塊工況環(huán)境比較差，運(yùn)行壽命時(shí)間兩、三、四年都有，但是用獨(dú)立風(fēng)道的技術(shù)，可以保證模塊壽命提升到五年，甚至八年以上，我們可以給客戶提供五年以上的質(zhì)保。前面提到液冷模塊時(shí)間更長(zhǎng)，有八到十年的時(shí)間。另外，獨(dú)立風(fēng)道的模組或者模塊，它的維護(hù)非常簡(jiǎn)單?；旧峡梢宰龅矫庋矙z、少維護(hù)，但是普通直通風(fēng)做不到，一般定期十天半月基本的巡檢是要安排的。
第三，高防護(hù)獨(dú)立風(fēng)道模塊在直流充電樁上的應(yīng)用。
如圖所示是一個(gè)實(shí)景圖，我們的工業(yè)園區(qū)按照政府的要求，必須要建直流充電樁的，園區(qū)建了三臺(tái)樁，但正常運(yùn)行時(shí)間大概不到半年，由于不是一個(gè)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)站，又在工業(yè)小區(qū)里面，基本沒(méi)有維護(hù)，現(xiàn)在三個(gè)樁全壞了，沒(méi)辦法我們要解決整個(gè)園區(qū)和自身員工自身的充電問(wèn)題，我們建了一個(gè)由高防護(hù)模塊集成的樁，這個(gè)樁運(yùn)行了接近三年時(shí)間了，在這三年時(shí)間里，盡管外觀都是銹跡斑斑的，里面的膠墊都老化了，但是這些模塊到目前為止沒(méi)有做過(guò)一次巡檢和維護(hù)，雖然深圳刮了幾次臺(tái)風(fēng)，但充電樁都挺過(guò)來(lái)了，沒(méi)有運(yùn)行問(wèn)題發(fā)生。
如圖所示，這是江西萍鋼鋼鐵有限公司，由于外部環(huán)境是帶有帶電顆粒的，這個(gè)是星星在當(dāng)?shù)匕驳臉?，以前安了幾個(gè)樁以后發(fā)現(xiàn)模塊損害率非常高，后來(lái)決定采取獨(dú)立風(fēng)道的模塊，目前這個(gè)樁裝到現(xiàn)在一次維護(hù)和巡檢都沒(méi)有做，運(yùn)行得非常良好。以上都是小功率120或者360KW的樁，當(dāng)然我們還做過(guò)接近兆瓦級(jí)的系統(tǒng)，這是一個(gè)充電堆的系統(tǒng)，這是一家廣州的公司，替墨西哥客戶做的，930千瓦的大型樁。為什么墨西哥選擇獨(dú)立風(fēng)道模塊呢？也是跟它的運(yùn)行場(chǎng)景非常相關(guān)，它那個(gè)場(chǎng)景在一個(gè)礦山主要給一些重卡充電。以前重卡廠家配了一些樁過(guò)去，很快樁就壞掉了，對(duì)于中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō)去那么遠(yuǎn)做維護(hù)，難度非常大。后來(lái)采用了新方案，目前它定了兩套，已經(jīng)有一套在線上開始應(yīng)用了。
再說(shuō)一下小直流集成方案，我們同樣把這套技術(shù)應(yīng)用到整個(gè)小直流的整樁系統(tǒng)當(dāng)中去，它能夠保證樁具有很高的防護(hù)能力。未來(lái)不管是2 B也好，或者將來(lái)2 C業(yè)務(wù)也好，都能夠做到免維。我們希望通過(guò)我們這種技術(shù)，不光是在直流充電樁，包括小直流也能夠推動(dòng)各種場(chǎng)景的應(yīng)用，為充電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行做出我們的貢獻(xiàn)。
有些朋友對(duì)于優(yōu)優(yōu)綠能不太了解，這里大概介紹一下。強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，優(yōu)優(yōu)綠能截止到目前為止，從公司成立到現(xiàn)在基本上是年翻倍增長(zhǎng)的方式在發(fā)展，同時(shí)我們是業(yè)內(nèi)唯一一家只做模塊不做樁的企業(yè)。現(xiàn)在我們已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)的模塊加上今年將提供的模塊，預(yù)計(jì)到今年年底能達(dá)到28GW，這個(gè)數(shù)量級(jí)相當(dāng)于已經(jīng)超過(guò)了整個(gè)三峽發(fā)電站總的發(fā)電量，三峽發(fā)電站總的發(fā)電量從立項(xiàng)到完成建設(shè)花了17年時(shí)間，我們公司花了八年時(shí)間，同樣實(shí)現(xiàn)了發(fā)電量這么大的規(guī)模。
