今天利用這個機會我把優(yōu)優(yōu)綠能高防護等級模塊在充電樁的應用做一個介紹。大家可以看到，現(xiàn)在充電樁發(fā)展到現(xiàn)在遇到了不少的問題，在一些特殊場景中故障率、失效率非常高，這就導致了包括運營也好，包括最終的客戶體驗也好，都是一個非常不友好的結果。在這方面怎么提升產(chǎn)業(yè)里面技術的水平、如何更深的在產(chǎn)業(yè)里面讓最終的用戶體驗到最好的充電體驗？以下我會做一個簡單介紹。
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)在整個充電樁核心部件的充電模塊技術來源是怎么來的。最早的充電樁的充電模塊來源于通信電源和電力操作電源的模塊。它們的模塊應用環(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非常大的特點，它們的應用是在比較封閉的環(huán)境，并且是恒溫的條件下應用的，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、重卡場站的灰塵又很大，這種情況下對我們?nèi)脮a(chǎn)生很大困惑，這種場景下往往導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，那時候國家推出了新能源發(fā)展的政策，最早期提了兩種模式，一個是充電模式和換電模式。細分來看，充電模式有交流的、直流的，以及無線充電的，無線充電現(xiàn)在來看是比較小眾的；換電模式，更多是運營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，國內(nèi)應該是76.8萬個直流樁。2010年的時候，這個樁的數(shù)量非常少，只有1122個，截止到現(xiàn)在增長了幾百倍。這個行業(yè)十多年實現(xiàn)了平均60%左右年復合的增長，這個增長是非常迅速的。未來來看，今年全年應該會實現(xiàn)131萬個樁，這個主要指的直流快充樁。
隨著直流快充樁布樁量不斷增加，還有兩塊增長是更快的，雖然目前自身的存量不是很大。一個是小直流的快充樁，它解決的是分布式供電需求；還有一塊是超級充電樁，現(xiàn)在經(jīng)常說超級充電，超級樁最重要的是落實到超級充電樁上去，這一部分尤其有代表性的是液冷技術。
中間這塊比較大的是直通風模塊的技術，將來大批量應用的話，要對模塊有更高的要求，我們要做IP65的更高的技術防護，來滿足各種場景的需求。
我們再看一下整個模塊的發(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)投入市場有應用主要是7.5kW，包括部分3kW的，模塊很小，現(xiàn)在用的模塊基本是30kW、40kW，未來還有更高的模塊推出，整個發(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)應用里面去了。未來除了模塊等級不斷上升，防護等級也不斷提升。
模塊的技術發(fā)展很有意思，除了模塊等級在不斷增大，它的電壓等級也是在不斷上升的，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，未來超級充電規(guī)劃是1250V，我們目前正在參與的一個行業(yè)標準制定會計劃提升到1500V，電壓水平是不斷在上升的，同時我們還看到電壓寬度（恒溫寬度），也是從當初比較窄的輸出功率的應用到寬功率的應用。還有一點是防護等級也是在不斷提升的。
電壓水平為什么要不斷提升？里面有一個非常重要的原因，隨著車的充電功率越來越大，電壓處于低水平的話，它的充電電流非常大，這會導致我的充電系統(tǒng)包括槍線的溫升非常高，實際上它是有安全隱患的。為了提升達到一個更高的輸出要求，電壓提升是一個必選之路。未來我們可以看到要求1500V，這預示著這個行業(yè)，高壓電壓等級發(fā)展是未來發(fā)展的方向。
前面提了高電壓等級高及模塊顆粒度的發(fā)展趨勢，還有一塊是怎么能夠做好模塊的防護。防護工作在那么惡劣狀態(tài)下，怎么提升防護呢？讓模塊工作時間更長，延長使用壽命，降低投資成本。目前已經(jīng)有一些新的技術用到這個行業(yè)里面，比如說灌膠工藝，可以一定程度上提升模塊的防護能力。長遠來看，更有效的解決方案還是從模塊本身設計上來解決的，一個是獨立風道的技術，還有是液冷模塊。這兩種技術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，如果在惡劣場站運行，壽命就更短。這時候如果推出一些新的技術，比如獨立風道技術、液冷技術，這樣能夠保證模塊朋更長的時間工作。
目前通過直通風的方式去推進整個直流充電樁的發(fā)展，確實取得非常大的效果。但我們仔細分析充電樁應用的數(shù)據(jù)，經(jīng)過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，有80%左右的場站符合這種方式去應用的，直通風模塊可以運行，沒有問題。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)有的直通風模塊建立IP54這種樁是沒法應用的。這些場景必須需要一些新的技術去解決這個問題。
我們模塊有四大“殺手”
（1）鹽霧。它對模塊基本是毀滅性的，破壞后無法修復。
（2）濕氣。南方地區(qū)到了夏天雨暴季節(jié)來臨的時候，對模塊的損壞也是比較大的。
（3）灰塵?；覊m在自然環(huán)境里面無法避免，長期積累以后對模塊的壽命會有很大的影響。
（4）過溫。
第二，充電模塊高防護等級技術之解決方案。
我們看一下模塊運行過程中涉及到一個關鍵技術，如何解決模塊在運行過程中散熱的問題。模塊進行功能轉換的時候，總是有一部分的熱量會以熱的形式產(chǎn)生出來，這時候要一些技術辦法把熱量帶走。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現(xiàn)，大的話非常困難。（2）目前普遍采用的是直通風的散熱方式，通過風道、風扇吹風道把器件上的熱量帶走。（3）獨立風道方式。這個架構跟前面的直通風不一樣，風不會吹到器件上，這意味著灰塵、濕氣、鹽霧進入不到模塊內(nèi)部器件里面去的，是通過散熱尺片把熱量帶走，散熱和封閉是完全獨立開的。（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，它在國內(nèi)已布裝超級終端已經(jīng)有一萬多臺液冷樁在應用，包括槍線都是用液冷的方式。
面對這些問題，比如壽命問題，壽命問題是非常直觀的，關系到運營。另外是噪音問題，這個涉及到擾民，是否允許你在一些特殊場景應用，還有維護成本?，F(xiàn)在做運營的所有樁都是要做巡檢和維護的，并且要定期巡檢和維護，將來推小直流的時候，如何實現(xiàn)無巡檢、少維護，怎么保證它能夠長期穩(wěn)定地運行？還有是去OBC化。目前這個苗頭已經(jīng)非常明顯了。從我們了解到的信息，包括長安糯米、五菱宏光、吉利小熊貓等等，未來新能源下鄉(xiāng)的車企已經(jīng)有非常大的意愿把OBC從車上去掉，因為單一OBC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，這對車企來說是非常沉重的負擔，并且OBC是故障率非常高的器件，在整車上，它勢必有能動性去除這塊。怎么辦呢？目前一個是針對惡劣環(huán)境，另外對于分布式供電，我們采用液冷的方式，還有獨立風道的方式，還有一種方式是小直流獨立模組的方式來解決。
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。這個圖是一個是40千瓦、一個是60千瓦的液冷模塊，這個系統(tǒng)里面包括一套冷卻系統(tǒng)，其次一部分是電功率轉換系統(tǒng)，將來我們把冷卻系統(tǒng)和槍冷系統(tǒng)完全分離開的獨立模式，這樣能非常完美地解決噪音的問題和長時間的使用壽命問題。
獨立風道的架構，上端是整個器件放在密封的腔體里面，下端是散熱的翅片，風從獨立風道里面吹過去，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)境里面運行，這樣非常有效地降低故障率。與普通模塊相比，設計壽命都是十年，但是普通模塊工況環(huán)境比較差，運行壽命時間兩、三、四年都有，但是用獨立風道的技術，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間更長，有八到十年的時間。另外，獨立風道的模組或者模塊，它的維護非常簡單?；旧峡梢宰龅矫庋矙z、少維護，但是普通直通風做不到，一般定期十天半月基本的巡檢是要安排的。
第三，高防護獨立風道模塊在直流充電樁上的應用。
如圖所示是一個實景圖，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)建了三臺樁，但正常運行時間大概不到半年，由于不是一個運營場站，又在工業(yè)小區(qū)里面，基本沒有維護，現(xiàn)在三個樁全壞了，沒辦法我們要解決整個園區(qū)和自身員工自身的充電問題，我們建了一個由高防護模塊集成的樁，這個樁運行了接近三年時間了，在這三年時間里，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有做過一次巡檢和維護，雖然深圳刮了幾次臺風，但充電樁都挺過來了，沒有運行問題發(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，這個是星星在當?shù)匕驳臉?，以前安了幾個樁以后發(fā)現(xiàn)模塊損害率非常高，后來決定采取獨立風道的模塊，目前這個樁裝到現(xiàn)在一次維護和巡檢都沒有做，運行得非常良好。以上都是小功率120或者360KW的樁，當然我們還做過接近兆瓦級的系統(tǒng)，這是一個充電堆的系統(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立風道模塊呢？也是跟它的運行場景非常相關，它那個場景在一個礦山主要給一些重卡充電。以前重卡廠家配了一些樁過去，很快樁就壞掉了，對于中國企業(yè)來說去那么遠做維護，難度非常大。后來采用了新方案，目前它定了兩套，已經(jīng)有一套在線上開始應用了。
再說一下小直流集成方案，我們同樣把這套技術應用到整個小直流的整樁系統(tǒng)當中去，它能夠保證樁具有很高的防護能力。未來不管是2 B也好，或者將來2 C業(yè)務也好，都能夠做到免維。我們希望通過我們這種技術，不光是在直流充電樁，包括小直流也能夠推動各種場景的應用，為充電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行做出我們的貢獻。
有些朋友對于優(yōu)優(yōu)綠能不太了解，這里大概介紹一下。強調(diào)一點，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的方式在發(fā)展，同時我們是業(yè)內(nèi)唯一一家只做模塊不做樁的企業(yè)?，F(xiàn)在我們已經(jīng)生產(chǎn)出來的模塊加上今年將提供的模塊，預計到今年年底能達到28GW，這個數(shù)量級相當于已經(jīng)超過了整個三峽發(fā)電站總的發(fā)電量，三峽發(fā)電站總的發(fā)電量從立項到完成建設花了17年時間，我們公司花了八年時間，同樣實現(xiàn)了發(fā)電量這么大的規(guī)模。
