产业前瞻:高压大功率快充 蓄势已发

随着2020年6月,国家电网有限公司(以下简称“国家电网”)与日本CHAdeMO协议会(日本电动汽车快速充电器协会)围绕新一代电动汽车充电技术,分别发布《电动汽车ChaoJi传导充电技术白皮书》和CHAdeMO 3.0标准,国内电动汽车产业正式吹响了向ChaoJI大功率快充迈进的号角。


大功率快充是相对于普通直流快充的称呼。对比2015款国标所定义的,最大充电电压950V,充电电流250A,对于占新能源车比例最高的乘用车,普遍电压低于500V,按最大250A充电电流,最大充电功率125kW。


对于当前C级新能源乘用车100kWH理想配置,直流快充应急补电30%~80%容量区间(50kWH电量),需要24分钟,相对于燃油车5分钟充满还是有较大的差距;采用CHAOJI充电后,理论最大充电电压1000V(1500V),600A充电电流,最大理论充电功率高达600kW(900kW),同样对于补电50kWH,理论下将与油车充电时间持平5分钟。这对于极大的提升电动汽车的充电体验,更快速的普及电动汽车无疑是带来更大的支撑。


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图片数据来源于:NE时代


车企端对高压电气平台拥抱趋势明显

当然,CHAOJI大功率快充的趋势是行业所共同认可,从现实到理论的路径,也必须是由主机厂端,动力电池企业以及充电桩共同去配合实现。近期华为公司所发布的电动汽车高压电气平台解决方案,从车端+充电桩端的高压化(800~1000V)方案,也是笔者所认可的路径。


国外保时捷Taycan已发布800V电气平台车型,据国内某动力电池品牌获取的信息,国内已经有数家车企将于2022年推出800V电气平台车型,小鹏,广汽等车企也已经规划并在进行350kW超充桩的试点。因此,从车企端对高压电气平台的拥抱趋势是明显。


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充电站运营企业&充电桩企如何应对?

不同于车企,可以根据市场发展的进度,灵活规划不同车型投放的计划。充电站运营商或充电桩企业,由于充电设备安装投运后的不可挪动性和固有的寿命周期,充电运营商或充电桩企业务必需要考虑当前投放充电设备对未来5年目标充电车型的兼容。


以2015版国标作为时间节点,行业从业者普遍都经历了2015年以前所投放的充电桩,由于规格的局限性对于近年快速发展的新能源车型的难以匹配性。而在现在,如何应对1~2年内即将快速的市场化的大功率快充需求,充电站运营商和充电桩企业应该借鉴过往历史的经验,提早规划和布局。


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高压充电模块(1000V)应从当下普遍切入

众所周知,国内当前直流充电桩市场80%以上的电压等级都是等于或低于750V。随着高电压电气平台车型的逐步普及化,该充电桩将难以满足800V及以上乘用车的满充。充电桩内部除充电模块外的其他部件,通过规格选型,都较为容易实现800V~1000V电压等级。充电模块作为充电桩的核心部件,将是提升充电桩满足800~1000V高压车型充电的关键。


国内头部充电模块企业,优优绿能、华为、英飞源、永联均已发布充电范围宽至1000V的充电模块。其中优优绿能早在2018年就已经推出30kW 300~1000V恒功率模块,是国内首家推出1000V高压充电模块的厂商,并于2019年推出20kW 300~1000V 恒功率模块,1000V高压模块市场成熟应用的时间已超过3年,应用案例遍布国内所有省份充电站,并远销欧洲、北美和韩国市场(已通过CE,cTUVus认证)。


优优绿能1000V高压恒功率充电模块采用独有的四路LLC交错并联拓扑和磁集成耦合技术,结合内部优良的散热风道布局,因此能确保模块在300~1000V全电压范围,在-40℃~55℃全温度范围,均能保证满额功率输出。


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作为大功率充电模块和高压宽范围恒功率充电模块的代表型企业,优优绿能于2020年Q4推出了40kW 高压(1000V)宽范围恒功率充电模块。由此形成了20kW(1000V),30kW(1000V)、40kW(1000V)的全系列高电压充电模块解决方案,是目前国内唯一一家同时具备20/30/40kW(1000V)高压充电模块的厂家。


2021年高压大功率快充启动的元年,电动汽车充电体验的系统化提升有待于车企、桩企以及核心部件供应商的共同合作和努力,共同搭建高压大功率充电生态,共同推进产业实践落地。作为充电模块代表厂商,优优绿能也期待通过自身的不断创新,用更好产品为行业添砖加瓦,助力高压大功率快充生态更好的发展。


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