
7月7日,2021第七屆中國國際電動汽車充換電產業大會(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 賦能新發展”,采用“會議論壇+展覽展示+體驗營銷三位一體的創新模式,多項重點活動同期同地舉辦,充分協同聯動,品牌效應和影響力大幅提升。
李博出席論壇并發表主題演講——《專注充電模塊 引領千伏超充》。

以下為演講實錄:
各位來賓,各位朋友,大家好。非常感謝主辦方給這個分享的機會,我是來自河北石家莊通合電子股份有限公司的李博,我的主題是《專注充電模塊,引領千伏超充》。
我分享四個題目:
1.新能源建設發展現狀;
2.充電技術發展趨勢;
3.如何實現大功率充電;
4.通合電子的簡介。
1、新能源建設發展現狀
前面從昨天到今天很多嘉賓已經介紹了行業的發展,包括整個行業發展歷程,我也簡單再贅述一下,相當于2006-2014年我國開始發展新能源純電動汽車,在國外80、90年代的時候,已經開始發展了,發展的比我們靠前。國內從2008年做奧運會第一個示范工程的時候,我們2007年開始做純電動相關的技術儲備,2018我國在奧運會建設了第一個集中式充電站,可滿足50輛純電動車大巴車的充電需求,從2007、2008年開始,我國拉開了新能源汽車發展的序目。
2014-2019年,我國政策是第13個五年規劃,國家出臺了非常多的相關政策,鼓勵新能源純電動汽車的發展。這段時間充電樁保有量達到了保障,2015年新能源汽車約58萬輛,車樁比僅為10:1,而截至2019年底,新能源汽車保有量381萬輛,車樁比達到3.13:1。這個過程是一個非常無序的發展期,而且過程中暴露了很多問題,比如說90%僵尸樁就是在這個時期產生的,在國家政策非常給力的情況下也出現了騙補行為。純電動行業的設備質量差、故障率高、可靠性低,發生了很多的問題,運營商在這個階段沒有過多考慮長期盈利的點,更多是考慮補貼的一些行為。所以說,2014年和2019年作為一個擴張期也暴露了非常多問題。
時間來到2019和2025年,過程中2020-2025年又是第14個五年規劃,這個過程中我們認為處于發展期。2019年國家電網牽頭推出了六統一的充電樁設計,整個行業進行了標準的引領。往內往外現在大家都有意愿進行行業統一,解決行業痛點,讓行業從無序變為有序。
過程中解決了很多問題,比如說充電不方便,有些設備的質量差,平臺方的大力發展。過程中,充電樁企業,包括平臺商、運營商都經歷了行業的洗禮,在擴張期有很多新企業發生和發現,但是過程中我們進行了梳理。
2020年充電樁又被納入了國家新基建的發展,我們相信在2025年以后,整個行業會進入一個非常好的成熟期。
這是車樁比的分析。公開數據顯示,2021年5月底,國內新能源汽車保有量為587萬輛,國內公共充電樁和私人充電樁總計保有量為187萬臺,車樁比在3.1:1左右。
從2017年一直到現在,國家目標一直是車樁比達到1:1,現實發展到現在一直保持在3:1,所以整個行業需要發展,包括充電樁的建設數量還有非常大的市場容量。過程中,國家又發布了兩個政策。第一個是《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》,第二個是《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》。
2、充電技術發展趨勢
這部分主要介紹大功率直流充電,因為在一些國家政策,包括我們在幾次論壇分析/討論中,直流快充和慢充、無線充電、換電,我們都會與適合于某些充電方式的應用場景,我們這塊先只討論大功率的快充。
在這個市場隨著電動汽車補貼的退坡,發展電動汽車還是要首先解決消費者的續航和補電速度問題。這也是行業的瓶頸問題。
對標燃油車的平均600kM續航,電動汽車想達到此續航需要100kWh左右的電池容量,目前已有部分中高端車型達到了此容量。比如說奧迪的車型、保時捷、通用的一些都推出了相應車型。
左下角有一個續航600公里左右車型,容量一般保持在100KWh充電速度的分析,充電速率從20%充到90%,當用充電樁60KW充電的時候大概需要70分鐘,我們一直上升充電功率到200KW、到300KW、到400KW的時候,有一個非常明顯充電時長的縮減,當我們到達400KW的時候,可以做到10分鐘,10分鐘是我們行業所有應用的老百姓想接受或者期望能達到的時長。當充電樁到達500KW的時候,可以保持在10分鐘以內,8.4,這個過程和燃油車不會有太大的體驗感上的差距。
國內外眾多車企推出了800V電氣平臺車型,包括奧迪、保時捷、通用。國際上,英、法、意、西班牙、日本等國家相繼規定禁售傳統燃
油車日程。此外,眾多車企均提出停產燃油車時間。
這是直流快充各種標準的對比。
這是截取了一些充電樁充電槍線的槍頭。
目前國際上充電標準各異,受大電流散熱因素制約,華為的彭總也介紹了,高電壓和高電流的選擇,高電流實現大功率充電的時候,持續時間非常短,所以說這塊在選擇的時候我們國內普遍選擇的是高電壓方案。2020年中國電力企業聯合會牽頭和CHAdeMO協會(日本電動汽車快速充電器協會)發布了快充標準的ChaoJi充電,采用液冷方案,最高設計電流600A。
2020年《電動汽車 ChaoJi 傳導充電技術白皮書》提出了大功率充電的系統標準。充電樁現在很多有標可依,我們標準建立的比較完善,這塊比換電做的靠前一些。
隨著新能源汽車的發展,電壓平臺不斷提升,已經從500V、750V,750V還是行業主流,然后又到了1000V,1000V除了行業趨勢,近期國家電網第一次招標集采的時候,已經將充電樁電壓提高到1000V。預計近兩年將更新迭代,充電功率來到300kW平臺,充電時間縮短至10-15分鐘。我們認為1000V是起步而不是終點。
3、如何實現大功率充電
這些我們需要做哪些工作?首先是車端,這是列舉了保時捷Taycan,保時捷車型已經推出了,并且實現了大功率充電的場景。
左邊是高壓的框架,以這個車型為例,,電池電壓等級的上升需要DCDC、OBC等多種部件一同升級。這塊難度比較大,但是車企的信息和決心已經把相應的車型推出,這塊給了充電樁行業企業更多信心,確定了這塊趨勢。
涉及到車端,不能不談的就是電池方面,鋰電池的充電速度一般會取決于它的拖欠和遷移的速度。所以說體現到電芯的一些技術發展,涉及到電池,實際上電池的發展就是純電動汽車發展的關鍵,而且是現在處于的一個瓶頸時期。
電池最近大家看到網上有些企業推出了石墨烯的題材,現在充電速度可以達到4C到5C,如果從SOC從20%充到80%或者90%的話,已經可以處于10分鐘以內。所以說從電池的技術發展,已經可以完成了大功率充電的一些要求。
這是充電樁端,充電樁需要做哪些工作?實際上在充電樁的發展,一直是領先于車端和電池端的發展。充電樁在很多年前,大概兩年前就有一些企業推出了1000V輸出的電壓等級。涉及到充電樁一些滿足大功率充電要做哪些器件提升?首先第一個是充電模塊;
2.充電槍;
3.電能表;
4.高壓直流接觸器;
5.電壓采樣。
充電樁非常關鍵的器件,功率變換部分我們談到充電樁的模塊。充電樁的模塊首先從左邊看電壓等級,我們為了滿足大功率充電,需要從之前500V上升到現在主流的750V,再上升到現在當下到達的1000V的變化。
第二部分功率等級的變化,單模塊由之前的10KW做到15KW,再做到20KW,為了解決行業痛點,只是高壓部分做了提升。我們解決了行業痛點,比如說充電樁體積的問題、散熱的問題,基于20KW和30KW或者之前的15KW,技術平臺的優化,我們提高的是可靠性和安全的問題,更多我們會優化一些成本,涉及到運營商投資的問題。
4、通合科技簡介
石家莊通合電子科技股份有限公司(以下簡稱“通合科技”)成立于1998年。我們是專業做電源的,做充電樁的模塊是三個主要方向其中之一。在2015年12月31日,公司在深交所成功上市,股票代碼300491。
這是我們公司建設的測試中心,大概投了1個多億。通合科技建有業界一流的試驗中心,并通過中國合格評定國家認可委員會(CNAS)認證,通過國防科技工業實驗室認可委員會(DiLAC)認證。可進行濕熱、煙霧、高低溫交變、振動、EMC等多種試驗,保證產品的可靠性。我們的產品都是經過大量的測試才進行出廠。
除了我們給自己的產品做一些測試,我們這個實驗室還可以對外接一些測試工作,出一些報告。
這是自己的生產制造,我們的充電模塊都是自有的生產、研發和測試。這塊在生產上通過了ISO9001國際質量體系認證,包括GJB9001B軍工產品質量體系認證,包括做一些類似車載車企的要求,過了IATF16949汽車質量質量管理體系認證及雙軟認證。擁有自動化生產線,實現前段生產全自動化,總裝、檢驗半自動化,車間管理標準化、集中化、可視化、網格化。產線的工藝、工裝夾具均由公司工藝技術部門設計、開發,保證產品質量。我們保證產品質量這塊做的工作還是比較多的。
這是產品的演進,簡單給大家介紹一下。
千伏是起點,我認為是現在當下的起點,未來有可能還要到1500V。但是這個從1-7代,這是我們產品的迭代。剛才介紹了我們國家在2008年奧運會契機之下開始發展純電動行業,2007年我們介入了整個行業,參與了充電樁模塊的開發。實際上充電樁模塊和換電站在2007年的時候相同的,一直演進第二代、第三代,在第四代的時候,我們全面推出了數字化的10KW,第五代推出20KW,實際上第五代的時候可以做出1000V的輸出電壓模塊,當時的車端和電池端沒有進行相應的升級。我們在在第7代,就是現在主要推出的一些產品,主要涉及20KW和30KW兩款產品。20KW產品主要符合國家三統一、六統一的產品。
這是兩款模塊簡單的介紹。
第一部分,兩款模塊最高電壓都可以輸出到1000V,輸出范圍從200V到1000V,恒功率范圍非常寬,可以做到250-1000V,在業內還是非常寬的,可以適應非常多的應用場景,包括重卡、乘用車、物流車,甚至低壓的車型。效率是比較高的,這個取決于我們后級采用的是LLC技術,在三分之一負載的時候我們可以達到95%的效率,最高可以達到97%。這點對于我們運營商的朋友,應該是幫助非常大。
高可靠,我們擁有非常好的檢測設備。我們在產品上做到了多點溫控的保護,包括機噴、三防、點膠,而且我們全系產品可以選配灌膠方案。
右邊是產品的特性,在適應高溫的情況下,在75度高溫情況下,我們所有的產品,比如說20KW、30KW最低可以輸出一半,所以并不會直接關機,30KW最低可以輸出15KW。未來要推出的40KW可以輸出到20KW以上,在尺寸方面還有一些需要著重介紹的。國網標準的20KW模塊在體積不變的情況下可以直接替換,包括接插件也是一樣的,可以從750V替換到1000V。
三風機的30KW和40KW是一樣的。
這部分展示了我們模塊的測試。
圖1:模擬道路運輸振動試驗。
圖2:射頻磁場輻射抗擾度試驗。
圖3:噪聲驗證試驗。
圖4:保護無鑰匙進入輻射騷擾試驗。
這部分是我們公司生產車間的介紹,包括生產、庫存、存放等都是我們自己做的。
這是我們老化的車間,老化能力還是比較強的。
這是我們公司的一些剪影,前兩個是我們公司的一些辦公大樓照片,第三個是我們在深圳設立了一個辦公中心,在寶安區位置。
這部分有兩個二維碼,一個是我們公司的公眾號,一個是我們公司的VR,大家可以看一下。謝謝!