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華為 彭鵬:無高壓不快充—下一代高壓大功率技術趨勢探討

發(fā)布日期:2021-07-08

核心提示:華為 彭鵬:無高壓不快充—下一代高壓大功率技術趨勢探討
     現場圖1

    7月7日,2021第七屆中國國際電動汽車充換電產業(yè)大會(簡稱金磚充電論壇))在上海汽車會展中心順利召開。本屆金磚充電會議為期兩天,主題為“聚力高質量 賦能新發(fā)展”,采用“會議論壇+展覽展示+體驗營銷三位一體的創(chuàng)新模式,多項重點活動同期同地舉辦,充分協(xié)同聯(lián)動,品牌效應和影響力大幅提升。
 
華為數字能源技術有限公司、華為智能電動產品線副總裁彭鵬出席論壇并發(fā)表主題演講——《無高壓不快充—下一代高壓大功率技術趨勢探討》。


彭鵬
 
以下為演講實錄:
 
    彭鵬:謝謝大家。去年這個時候分享了充電基礎設施的十大趨勢,今年我們拿了其中一個趨勢,就是高壓直流平臺,走得特別快。今天現場聽分享的賺到了,按照趨勢走,可以為企業(yè)帶來上百萬甚至上千萬的節(jié)省。開個玩笑。
 
    今天的分享分三部分:第一部分講講我們?yōu)槭裁磥淼竭@個領域,做些什么東西。第二部分講講我們碰到趨勢的情況。第三部分就是華為在這部分做出的探索和創(chuàng)新。
 
    首先大家看到在大約140年前,我們第一部電話問世,也是再過差不多140年前,第一輛電動汽車是優(yōu)先于燃油車問世的,兩個產業(yè)是分離的,也是同一時期發(fā)展的,隨著科學技術的進步,我們看到這兩個產業(yè)越來越互相交融,當2G、3G、4G與ICT技術發(fā)展,跟汽車產業(yè)日益融合之后,擦出了精彩火花,碰撞出更大的產業(yè),大家現在對這個產業(yè)的想象也是有無限的空間。
 
    華為做什么呢?大家知道華為是傳統(tǒng)通信ICT公司,我們是做數字化、智能化,跟我們的智能網聯(lián)汽車相關的包括自動駕駛、智能數據與存儲,還有智能安全,還有全場景云平臺服務以及數字化平臺,包括為車企開發(fā),做數字化平臺。
 
    在電動車領域,我們做哪幾個板塊呢?五大子系統(tǒng):智能車云、智能網聯(lián)、智能座艙、智能電動以及大家炒得很火的智能駕駛。在智能電動是我們這個領域,跟今天在座各位比較相關一些的,我們主要涉及車上和車下兩個部分,車上相關的就是車載充電、動力控制、動力總成,車下就是基礎設施。
    第二部分談談高壓大功率快充的看法。大家知道在國家雙碳背景下,有五大行業(yè)作為抓手,交通是其中最為顯著改善碳達峰、碳中和的,這里面電動化起到很強烈的作用。
 
    昨天我剛剛看到一個數據,今年上半年電動車今年已經銷售了一百多萬輛,當前電動車新能源滲透率已經到了8%,如果要實現碳達峰、碳中和階段性目標,到2025年實現20%的滲透率,其實還有很長的路要走,要翻番的,基本上是再翻兩番。
 
    以前傳統(tǒng)路徑是政策驅動型,我們認為現在已經進入了政策+市場,雙輪驅動。市場這塊兒,企業(yè)要做的就是解決消費者對電動車產業(yè)發(fā)展的痛點,當前有主要三大痛點:充電、續(xù)航和安全。其中充電是首當其沖的,和充電息息相關的就是基礎設施,當前還有哪些被消費者詬病的呢?包括運營商自己也感覺到運營商利潤差,行業(yè)發(fā)展不規(guī)范,電池安全、充電體驗差等等。
 
    首先看看政策的領域。其實大家心里沒有一個概念,我們的燃油車和燃油加油站的配比大概是,一個加油助油口要服務450輛燃油車。我們現在的充電樁部署的數量已經上去了,車樁配比1:3.2,去年的數據來看。
 
    為什么大家還感覺充電不便利,充電不方便,什么原因呢?(如圖)左邊也是行業(yè)組織列的數據實際上我們充電場站的服務能力規(guī)模已經超過了當前的電動車存量,但是像鞠總分享的一樣,比較缺目的地的場所,像居民區(qū)、單位充電樁部署是有較為嚴重的滯后,所以讓一些潛在的消費者有一些顧慮。
 
    我們如何解決快充和安全,跟充電相關的消費者顧慮呢?我們也分析了一下現狀,續(xù)航已經不是當今消費者的痛點了,現在普遍A級車、B級車電池容量已經在65度,有的車企已經推出了100度甚至100度以上的規(guī)劃,可以預見續(xù)航里程,比如75度的車,續(xù)航已經可以超過四五百公里,對于跨市的出行已經不存在顧慮了,所以我們認為續(xù)航已經不是大家的焦慮,跟焦慮息息相關的就是充電,快速充電的體驗,我們認為一百千瓦時的配置,對車的配置已經足夠滿足大家遠程的出行,所以我們以100千瓦為例,如果實現10分鐘內的快速充電體驗,單槍功率需要達到360千瓦,看看目前市場上的情況,150千瓦的樁,它的比例低于5%,樁也很可能是一配二,或者一配三的充電口,很多樁還不是分享的,可能是分配的,所以還滿足不了消費者的需求。
 
    走大功率快充,當前有兩條路,我們今天給大家對比了一下,其實我們在今年上海車展做了分享對比,A車型走的是800V高壓的車型,它能夠承受更長時間的大電流的快充。B車型就是特斯拉這款,是峰值充電功率接近250,但是充電時長很短,所以綜合來說,在長SOC的充電不能滿足大功率的性能,我們列了一下15分鐘是當前消費者的心理門檻,要達到15分鐘的充電,那我的充電速度至少要高于2個C。
 
    再看一下整車的規(guī)劃,這是從公共信息平臺獲取的。國內車企已經很多,包括這次列的上市,看2020年上市高壓車型,包括2021年,當前北汽、起亞的EV6、廣汽Aion V以及長安等,都在今年下半年發(fā)布,市場規(guī)劃看也是必然的趨勢,我們的車企已經選擇了B級車,首先B級車消費者對成本沒有那么敏感。
 
    高壓車怎樣實現商業(yè)閉環(huán)呢?首先你的車快充了,提升了消費者的體驗,包括充電樁的運營商,如果有差異化的體驗,快充的體驗,消費者也會為這個多付錢,多買單,形成商業(yè)閉環(huán)。
 
    高壓還有什么好處呢?解決里程焦慮以后,實際上你續(xù)航配備的電池容量可以減配的,可以減少整車的成本,消費者更容易買到自己喜歡的車型。第二高壓的車比低壓車大功率快充更安全,所以一定是趨勢。
 
    再看看我們哪些場景是需要配備高壓大功率的?當前兩個場景:一個是即充即走型,以高速路、城區(qū)場站、公交車場站、出租車場站需要配備高壓大功率的樁型。核心技術落地關鍵的話,主要分三塊兒,解決用地問題、快充技術問題還有電力保障。這里列了一些數據,以我們典型6個充電樁場站看,一半一半,部署三個高壓大功率的快充,三個慢充,電壓平臺以100千瓦規(guī)劃的話,需要滿足這些一些條件。
 
    再看看為什么說這是趨勢已定?首先從功率器件看,整車功率器件已經實現商業(yè)化,已經具備往量產部署了,從分析表里面可以看,400V 250Ah的電流,只能支持1C,同樣圖里面看不到1C快充的性能,800V可以支持3C的,如果上了高壓800V的話,那500Ah的可以支持到6C,6C意味著5分鐘的充電實現,當然這個也跟電池的耐受能力相關。這里舉了功率器件850V-1100V,已經商業(yè)化了。
 
    再看看做高壓平臺的話,其實對我們樁企的沖擊遠沒有對車企的要大,車企要下定決心部署高壓平臺,幾乎是整車要(全部)所有的器件都需要重新規(guī)劃,所有的零部件要換完,所以剛才大家看到前面那么多車企,它已經下定決心了,那我們還猶豫什么呢?
 
    右邊是整個產業(yè)鏈的成熟度,涉及到高壓平臺更換的溫控、動力總成、BMS等,都已經有具備量產的產品。
 
    對于大家很關心適配高壓平臺的電池,我們以2C的電池為例,當前可能117A-130A的容量電池比較常見的,如果這個電池具備2C的充電能力,它在350V是額定電壓,到400多V,對于350V它的電池串數是要少于低壓的,這意味著其實高壓平臺電池的成本要低于低壓平臺的。
 
    另外還有哪些節(jié)省呢?高壓的線會節(jié)省,大電流的線會節(jié)省,然后熱管理系統(tǒng)高壓還要更低的成本,為什么?你的電池sel多,散熱多,同樣的通用能力要解決散熱,所以這是存在同樣通流能力。如果你要達到更高的通流能力,那你電池就要換新的2C、3C、4C的,那相當于你的整個規(guī)格都交換了。
 
    從充電樁演進來看,當前的充電樁就滿足了1000V的規(guī)劃,那我改的部件相當少,涉及的就是槍、線、接觸器、熔絲。對樁企規(guī)劃建議就是當前你的建設和部署要面向未來1000V的演進,因為很多車企已經在規(guī)劃900V的高壓平臺了。
 
    這是快充需求下,安全部分是我們怎么保障?從電池類型選型,我們認為磷酸鐵鋰在滿足穩(wěn)定性、可靠性和快充性上更適合于快充的高壓大功率快充車型部署。從電池管理策略來說,也需要樁側、端側、云側結合,包括檢測的頻率、數據傳輸頻率,檢測的范圍精度等等都要提升。
 
    大家都在談充電網絡,未來充電網絡規(guī)劃看,包括運行安全,單側也需要采集電池運行數據以及車樁協(xié)同,這些功能都需要將我們充電樁的啞設備變成智能設備,這是我們通信的需求,當前我們也在做這些努力,規(guī)范通信協(xié)議、通信接口等等。
 
    這是我們一個暢想,未來智慧充電網面向樁網協(xié)同,面向場站的智能協(xié)同,分為四個:電器化、智能化、數字化,還有自動駕駛。
 
    最后講講我們的方案。今年車展發(fā)布了全棧高壓平臺解決方案,包括OBC車充電,包括電池管理以及動力總成,車下高壓模塊,我們路標是這樣的,今年發(fā)布15分鐘以內的,兩年以后我們再會上市7.5分鐘,2025年做到5分鐘。
 
    因為我們是充電樁的,所以我下面的技術是涉及到跟充電樁相關的,首先是我們的模塊,是200V-1000V的兼容,可以滿足各種場景的,所以你選用華為的Hi Charger模塊,對于未來演進,投資成本是有優(yōu)勢的。
 
    我們?yōu)槭裁茨軌蜃龅?00V-1000V全負載的高效?我們也有一個技術,就是兩路的500V輸出串聯(lián)。怎么保證安全呢?VIBMS AI云的系統(tǒng)我們是跟車企現在做一些合作,已經有一些成果,現在在端側也在嘗試不同的樁企運營商,還有數據中心,做這些AI算法的鍛煉,通過數字卵生的耦合不斷迭代,提升我們的能力,做到更快、更準、更精確的預測電池熱失控,保證電池用電安全。
 
這個demo是現在我們試用的,目前和車企(合作),但是這個demo同樣適用于充電場站的合作。
以上就是我今天的分享,謝謝大家!

 
(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱,僅作為參考資料,請勿轉載?。?/strong>
 
    

 
 
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