各位朋友,各位來賓,大家下午好!
我首先介紹一下我自己,我來自中國汽車技術(shù)研究中心的張寶強,在座的朋友可能對我們公司不是很了解,我簡單介紹一下。中國汽車技術(shù)研究中心有限公司是隸屬于國務(wù)院國資委下的中央企業(yè),它是服務(wù)于相當(dāng)于汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的集團(tuán)企業(yè)。我所在的公司是中汽研新能源汽車檢驗中心,它是中國汽車技術(shù)中心下屬的二級子單位,重點聚焦的是新能源汽車的相關(guān)檢驗。今天的主題是充電,充電和車不分家。
下面帶來四方面的內(nèi)容介紹:
第一部分是HPC行業(yè)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)。
這些背景的素材,前面的專家朋友介紹了很多,我再簡單說一下。
這些背景的素材,前面的專家朋友介紹了很多,我再簡單說一下。
一個是“雙碳”目標(biāo)提出之后,對整個行業(yè)的壓力可以從左邊的圖看出來,盡管交通行業(yè)的碳排放占比不高,但是隨著交通的發(fā)展,尤其是公路交通的發(fā)展,它面臨的碳排放壓力減排非常大。另一方面是政策,最近的一個政策是545號文,在推行新能源汽車和新能源充電樁的下鄉(xiāng)活動。在“雙碳”目標(biāo)和政策的推動下,車和樁的發(fā)展趨勢都非???。
這是關(guān)于車樁的發(fā)展數(shù)據(jù),目前來看,我國充電樁和車的車樁比已經(jīng)達(dá)到了2.5:1,基本上滿足新能源車充電的需求。在這個背景下,車和樁的保有量都在快速增長。
它的技術(shù)趨勢是什么?對于車來說,一個是高壓化。前面車企的朋友講過,最開始關(guān)于大功率充電有兩條技術(shù)路線:一是以特斯拉為代表的低電壓、大電流的方式,還有一些是以保時捷、小鵬等企業(yè)提出的高壓?,F(xiàn)在的大功率充電的趨勢就是既要高電壓又要大電流。
這是一些搜集整理的車企相關(guān)資料。高壓直流大功率充電是新能源汽車行業(yè)重點發(fā)展方向。對于樁端,這是來自2022年充電樁數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果,從左邊的圖可以看到,目前占比達(dá)70%的是750V的充電樁平臺,也可以看出1000V的占比達(dá)到了20%,它和750V整體加起來已經(jīng)占比接近90%。右邊的圖展示了最近幾年充電樁電壓平臺的發(fā)展趨勢,可以看出來1000V的占比在快速增長。
對于充電樁來說,高電壓的平臺也是它提升充電功率的必然選擇,前面說的是車樁的發(fā)展趨勢,在大的快速的發(fā)展趨勢下,還是有一些問題,這個問題分兩方面,一方面是原來存在的問題,最主要的問題是充電兼容性。我相信在座有很多是新能源車主,大家有過類似的體驗,到某一個充電場站進(jìn)行充電的時候,并不能保證每一個樁能夠一次成功充電,這其中的原因就是充電樁的兼容性問題。另外一個是充電的安全性問題。還有一個是公共場站的充電服務(wù)水平有待進(jìn)一步提升。
下面還有一個新的挑戰(zhàn),關(guān)注充電標(biāo)準(zhǔn)的朋友們可能了解,從幾年前開始一直就在開展大功率充電標(biāo)準(zhǔn)的研究工作,預(yù)計今年年底會有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)出臺,這個標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線有兩條:一條是遵循原有2015版的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線衍生優(yōu)化出來的“國充2015+”的路線。另外一個是相當(dāng)于電力企業(yè)牽頭的“Chaoji”的技術(shù)路線。這兩個技術(shù)路線現(xiàn)在是并存的形式。這會對于無論車企還是樁企帶來一些困擾,關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)方面的問題,我在第二部分會詳細(xì)再給大家介紹一下。
第二部分是HPC標(biāo)準(zhǔn)背景及發(fā)展。
充電的背景最開始的充電標(biāo)準(zhǔn)是在汽車行業(yè)主導(dǎo)的,最早可以追溯到2001年,后續(xù)隨著電動汽車充電越來越普及,它主要由汽車和電力兩個行業(yè)去分工配合,共同合作去做這個標(biāo)準(zhǔn)。比較有影響力或者代表性的標(biāo)準(zhǔn)是2015版的標(biāo)準(zhǔn),運行到現(xiàn)在已經(jīng)有七八年的時間,為我國電動汽車的快速發(fā)展奠定了非常堅實的基礎(chǔ)。
從2017年以后,面對充電不斷新的需求,特別是在充電速度需求上,開始了大功率充電標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)研工作,在全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化委員會,主張沿著既有的標(biāo)準(zhǔn)形式,對它進(jìn)行升級優(yōu)化,也就是所謂的2015+。以電力行業(yè)為代表,推出了全新的一套大功率充電標(biāo)準(zhǔn),也就是Chaoji。
充電的過程是一個系統(tǒng)性的行為,遠(yuǎn)端到了配電網(wǎng),到了充電設(shè)施,通過充電連接裝置,再到整車,最后到動力電池。涉及的標(biāo)準(zhǔn)主要是設(shè)施、連接裝置、整車、電池。
我們常說的大功率充電標(biāo)準(zhǔn)主要指,一個是充電通信協(xié)議技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27930,以及充電物理接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20234.1-.2-.3,以及充電導(dǎo)引電路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18487.1。
下面介紹一下充電標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。
介紹一下“2015+”這個標(biāo)準(zhǔn)。“國充2015+”的標(biāo)準(zhǔn)集中編制于2021年6月,通過經(jīng)歷方案的提出、測試論證、草案編制、實驗驗證、應(yīng)用的驗證,目前基本已經(jīng)完善。國充2015+的原則,首要是保持全面的兼容性。為什么這么說?前面的大背景介紹到新能源汽車的快速發(fā)展導(dǎo)致我國新能源汽車保有量非常多,我們在升級充電標(biāo)準(zhǔn)的時候,其實要重點考慮這些原有的保有的車。
第二個原則是優(yōu)化改進(jìn)。剛才說到2015版的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)實施了有一定的時間,其中暴露了很多問題和不足。有了這么長時間標(biāo)準(zhǔn)實施的經(jīng)驗,我們能夠?qū)@個標(biāo)準(zhǔn)實施過程中的問題進(jìn)行歸納總結(jié),對它進(jìn)行優(yōu)化升級。
第三個是滿足未來的需求。比如超快充、預(yù)約充電、V2G等需求。
下面介紹是2015+標(biāo)準(zhǔn)的一些測試驗證過程。前面在實驗室最開始了一些方案的研究驗證,然后在實驗室進(jìn)行了一些車樁驗證,我們會進(jìn)行車樁的匹配驗證重點驗證這個標(biāo)準(zhǔn)的兼容性如何,車樁匹配是指符合2015甚至2011版的老車,跟符合2015+的新樁進(jìn)行了充電匹配,還有新樁和老車的充電匹配??梢钥闯鰜恚瑖?015+的標(biāo)準(zhǔn),車樁匹配率非常高,在完成實驗室的驗證之后,我們組織行業(yè)開展了道路盲測,從廣東這邊一路北上,到達(dá)北京,經(jīng)歷了7個省市區(qū)域相關(guān)的充電場站的測試。
經(jīng)過上述的試驗、道路測試的充分的驗證,我們在牽頭簽訂的2015+的標(biāo)準(zhǔn)方案,是滿足了全部的任務(wù)目標(biāo),它可以滿足大功率充電、預(yù)約充電、車網(wǎng)互動等這些需求,使充電變得更加兼容、更加便捷、更加可靠、更加安全。
下面這個圖展示了具體的情況。
這里面要特別解釋一下,它是如何做到比較好的兼容性,主要是從四個方面:
(1)物理結(jié)構(gòu)。它在2015版的標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于進(jìn)化而來,所以它的接口是天然與之前的標(biāo)準(zhǔn)是兼容的。
(2)硬件電路和控制策略。這里面主要指導(dǎo)引電路,相當(dāng)于提出了一個新的導(dǎo)引電路,不僅能夠識別老的標(biāo)準(zhǔn),也能夠識別新的標(biāo)準(zhǔn)。
(3)通信協(xié)議。在相互借鑒的基礎(chǔ)上,對通信協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化,它也具備版本識別、跳轉(zhuǎn)等功能,最終實現(xiàn)的效果,無論是老標(biāo)準(zhǔn)的車樁還是新標(biāo)準(zhǔn)的樁,都能完全兼容。
前面介紹了大功率充電的現(xiàn)狀,介紹了標(biāo)準(zhǔn)的情況,也介紹了存在的問題。
聚焦大功率充電,特別是充電樁這邊,我們認(rèn)為需要對它進(jìn)行一些測試評價,把產(chǎn)品分五個階段:產(chǎn)品的研發(fā)階段、型式試驗階段、匹配推廣階段、市場應(yīng)用階段、前沿研究階段。針對不同的階段,我們認(rèn)為有不同的測試技術(shù)去解決相應(yīng)的問題。
首先是研發(fā)階段,重點關(guān)注的是產(chǎn)品的可靠性,這里面包括電氣、機械、環(huán)境、耐用的可靠性。
第二個是標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)的檢驗,依托現(xiàn)有的包括國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),甚至還有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),可以進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)符合性檢驗。我們會提供檢測認(rèn)證一體化的服務(wù),在做相應(yīng)的檢測的時候,還可以開具包括CQC的資源認(rèn)證標(biāo)識。
第三個也是比較重要的,怎么提高充電的兼容性。我們把它分成了四個階段,去提高產(chǎn)品的兼容性品質(zhì)。
1、最基本的是插頭插座部件級兼容。
2、實際多場景車樁兼容性。包括實際場站、高溫、高濕、高寒的極限場站。
3、實驗室的復(fù)現(xiàn)。目前我們公司已經(jīng)囊括了大概130個不同品牌、不同型號的充電樁,可以進(jìn)行全方位的,不用去外面路測的車樁匹配驗證。
4、虛擬場景的兼容性驗證。我們自主研發(fā)了一套虛擬的充電樁測試,通過這個虛擬的裝置,可以把各種故障的測試用例集中起來,然后進(jìn)行驗證。
第四個是場站的高質(zhì)量星級憑定,主要聚焦場站評測。
第五個是偏前沿的,我們認(rèn)為“光儲充放一體化”也是未來的趨勢,也提供相應(yīng)的檢測驗證的服務(wù)。
第四部分主要介紹一下目前在建設(shè)的平臺,中國補能工況大數(shù)據(jù)平臺。
為什么做這個平臺?現(xiàn)在充電樁的品牌廠家、運營商非常多,盡管有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),但是每個廠家對這個標(biāo)準(zhǔn)的理解不同,以及對相關(guān)策略理解的差異,導(dǎo)致充電的兼容性問題還很嚴(yán)重。
這里是我們整理的全國充電樁型號的地圖??梢钥闯鰜砬闆r非常多,這么多情況會來相應(yīng)的充電體驗上的問題,包括兼容性的問題等等。
做這個平臺的目的是什么?最真實的反應(yīng)我國充電場站的情況,同時能夠提供三方面的功能,一個是對車企這邊,主要是幫助車企去驗證充電場站的質(zhì)量服務(wù)情況;對于車主這邊,提供充電服務(wù)的品質(zhì);對于政府這邊,幫助政府支撐它,給它的提供真實的補能情況,幫助他進(jìn)行事前事中事后的監(jiān)管。
這個平臺的數(shù)據(jù)怎么來的?一方面通過實車的測試,另一方面是專業(yè)設(shè)備的測試,采集的都是真實數(shù)據(jù),然后再上傳到這個平臺。它包括主要的地區(qū)城市、交通干線、覆蓋了主流的運營商、制造商,還有一些三高的場景等等。最后,它能夠提供相應(yīng)的中國充電工況的測試服務(wù),包括行研的服務(wù)等等。
后面是一些細(xì)節(jié)圖,包括某一個省市、城市、地區(qū),甚至某一個充電站的評測情況。
這是我們在測試的實際情況展示,目前已經(jīng)覆蓋了“六縱五橫”的高速路線。
這是目前場站數(shù)據(jù)的情況,包括囊括了90家的充電運營商,3000座充電站,2000家設(shè)施制造商,還有1000多款充電樁的型號,后面還在持續(xù)完善更新。
最后簡單總結(jié)一下,在政策和市場雙驅(qū)動的情況下,無論是車還是樁都進(jìn)入了快速發(fā)展的階段?,F(xiàn)階段正值充電標(biāo)準(zhǔn)的更新迭代,可能會對行業(yè)的發(fā)展帶來一定的挑戰(zhàn)和新的問題。
如何解決這些問題?我們認(rèn)為需要經(jīng)過一些專業(yè)的測試,幫助企業(yè)提高產(chǎn)品的能力。
我們在推的中國補能工況大數(shù)據(jù)平臺,力求的就是呈現(xiàn)國內(nèi)真實的充電場站的服務(wù)設(shè)備,助力行業(yè)的發(fā)展。