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文档简介
1、充电桩行业调研报告目录一、调研背景及目的(一)调研背景(二)调研主要目的二、企业反馈(一)整车制造企业1、比亚迪(乘用车、商用车)2、广汽(乘用车)3、珠海银隆(商用车)4、江淮(乘用车)5、东风汽车(乘用车)6、宇通(商用车)7、上汽集团(乘用车、商用车)8、长安新能源(乘用车)9、吉利(乘用车)10、北汽新能源(乘用车)11、整车制造企业情况汇总(二)电池企业1、宁德时代2、微宏动力(三)充电接口制造企业1、沃尔新能源2、中航光电3、充电接口制造企业情况汇总(四)充电设施制造企业1、特来电2、万帮德和3、万马4、深圳科陆5、上汽安悦6、中恒7、许继8、鲁能9、ABB10、盛弘11、珠海泰坦
2、12、安徽旗翔13、深圳安和威14、充电设施制造企业情况汇总(五)充电设施运营商1、国网电动汽车2、星星充电3、特来电4、普天新能源5、深圳车电网6、上汽安悦7、充电设施运营企业意见汇总三、充电行业现状(一)车辆电压平台(二)车辆充电电流(三)车辆充电功率(四)直流充电设施输出电压(五)直流充电设施输出功率三、充电行业现状四、充电桩的技术要求五、充电桩的结构六、充电桩现状七、充电桩发展前景八、湖南现状九、调研总结为完善充电桩产品线,满足新基建充电桩行业产品应用需求,现将调研情况汇报如下:一、调研背景及目的(一)调研背景随着国家政府的大力支持,各方不懈努力,我国电动汽车市场获得长足发展,技术水平
3、逐步提高,尤其是动力电池技术发展迅猛。得益于动力电池能量密度的不断提升,电动汽车续驶里程得以大幅提升。而车辆用途及使用环境的不同,催生了不同的充电需求和充电场景,部分电动汽车用户对于电动汽车是否能在短时间内充电达到需要的续驶里程高度关注。因此快速充电系统的技术路线需要尽快确立,同时充电桩行业也快速发展。为此,我们作为充电桩的元件供应商,为完善充电桩产品线,满足新基建充电桩行业产品应用需求,特作此调研。(二)调研主要目的此次调研的主要目的包括:了解国内主流整车制造企业目前所生产电动汽车的电压平台、充电电流以及充电功率。了解国内主流整车制造企业未来所开发快速充电车型的电压平台、充电电流、充电功率规
4、划,以及对快速充电设施输出电压、输出功率的期望。了解国内动力电池制造企业目前快充型产品的发展现状,以及未来规划。了解国内充电接口发展现状,以及快速充电接口的技术发展。了解国内充电设施的发展现状,以及快速充电设施的技术发展。了解国内充电桩的技术标准。了解国内充电桩的结构。了解国内充电桩的现在及发展前景。二、企业反馈经过为期四个月的调研,收集了参与调研企业对快速充电技术指标、关键零部件供应、发展顾虑以及体系建设等方面的反馈意见。下面分别将整车制造企业、动力电池制造企业、充电接口制造企业、充电设施制造企业以及充电设施运营企业对于快速充电的意见进行阐述。-i南宇涌音丰长宝哥二r:比即迪广7?方海由理深
5、圳科骷上汽去慌汽福用年上汽大众上汽谍用叮;1上汽大通J汽心用4(一)整车制造企业此次快速充电系统调研先后前往了比亚迪汽车工业有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、珠海银隆新能源有限公司、安徽江淮汽车集团股份有限公司、东风汽车集团有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司、重庆长安电动汽车有限公司、浙江吉利控股集团有限公司、北京电动汽车股份有限公司等整车制造企业。1、比亚迪9月12日上午中国充电联盟组织调研专家组,对比亚迪汽车工业有限公司进行调研。比亚迪代表分别从乘用车和商用车两方面阐述了对快速充电系统的意见看法。技术指标(1)乘用车车辆电压平台到2025年不会超过
6、750V,车载动力电池容量为70-90kWh至lj2020年左右,最大充电电流达到200-300A,最大充电功率达到150-200kW;到2025年,最大充电电流达到300-400A,最大充电功率达到200-300kW。面向乘用车的快速充电设施输出电压达到750V,输出功率达到150-300kW,满足车辆20分钟内充满80%电量的需求,输出功率无需达到350-500kW0整理成“表3快速充电系统技术指标-比亚迪-乘用车”。表3快速充电系统技术指标-比亚迪-乘用车比亚迪-乘用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压最大输出功率2020年750V200-300A150-2
7、00kW750V150-200kW2025年750V200-400A200-300kW750V150-300kW(2)商用车目前只规划到2020年,到2020年车辆电压平台保持在750V,车载动力电池容量会根据不同的需求做调整,最大充电电流达到500A,最大充电功率达到350kW。面向商用的快速充电设施输出电压保持在750V,输出功率达到350kW以上。整理成“表4快速充电系统技术指标-比亚迪-商用车”。表4快速充电系统技术指标-比亚迪-商用车比亚迪-商用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压输出功率2020年750V500A350kW750V>350kW20
8、25年核心部件动力电池:结合车型开发需求进行自主开发、生产动力电池。发展快速充电需要重点关注动力电池的散热问题。目前来看,短时间内很难有乘用车动力电池可以在保证充电安全的前提下满足欧洲方面所提到的350kW大功率充电。高压零部件:目前,量产车上已在使用自主生产的600V等级高压零部件。过度提高电压平台等级,会大幅增加高压零部件成本,进而增加整车制造成本。快速充电接口:车辆所安装的充电接口数量和尺寸过于频繁的调整会为整车制造企业发展带来很大困难,希望不再进行调整。若今后针对快速充电采用新接口,且使用“快速充电转接头”与当前使用的2015版国标充电接口进行兼容,则需要高度关注其充电安全性。快速充电
9、体系发展城市交通形态会随着高铁、轻轨、云轨等轨道交通的发展而发生改变,公交运营企业排班方案的调整,都将直接影响电动大巴车的定型参数,从影响电动大巴车的充电模式,故快速充电体系的确立需根据用户群体、产业链发展、城市规划等进行多方面考虑。问题和挑战短时间内大幅度提高充电功率,会明显增加整车制造成本,并对车辆安全性带来巨大挑战,建议发展快速充电需结合我国实际国情。欧洲车企相对于国内车企,其具备品牌溢价优势和高压零部件产业链优势,全面推广350KW充电功率对其更为有利。2、广汽9月13日上午中国充电联盟组织调研专家组,对广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院进行调研。广汽代表主要从乘用车方面阐述了对快
10、速充电系统的意见看法。技术指标通过是提升电压平台实现快速充电,到2020年车辆电压平台为700-800V,车载动力电池容量满足300km以上续驶里程。到2020年左右,最大充电电流达到200A,最大充电功率达到100kW;到2025年会有进一步提升。面向乘用车的快速充电设施输出电压达到750V,满足车辆15分钟内充满80%电量的需求。整理成“表5快速充电系统技术指标-广汽-乘用车”。表5快速充电系统技术指标-广汽-乘用车广汽-乘用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压最大输出功率2020年2025年750V200A100kW750V核心部件动力电池:未来的快速充电型
11、电动汽车应实现4c以上的充电倍率。但在达到循环寿命以及合理能量密度的前提下,动力电池供应商目前无法批量生产满足4c充电倍率的产品。发展快速充电需要重点关注动力电池的散热问题,重点研究电池冷却技术。高压零部件:目前已建立合作的高压零部件供应商,如电机、电机控制器、空调压缩机等,尚没有满足快速充电所需的高电压平台产品。快速充电接口:2011版国标充电接口升级为2015版国标充电接口,已经给企业带来了较大困扰,希望车辆目前所安装的充电接口不再进行大幅调整。在对特斯拉超级充电桩进行调研中发现,充电端子存在烧灼现象,且车辆插头温度过高难以触摸。发展快速充电需保证车辆插头温开在合理范围,同时需避免连接车辆
12、插头的充电线缆过重,保证用户进行充电接口插拔的便利性。快速充电体系发展发展快速充电可助于提高电动汽车竞争力,随着车辆续驶里程的不断提升,同时电动汽车具备传统能源汽车无法达到的性能优势,在未来电动汽车如能实现10min充满70%电量,传统车将不再具备竞争力。由于动力电池特性,导致其具有快速充电区间,为保证动力电池安全性和使用寿命,在达到一定电量后应降低充电功率。可通过提升充电电流和提升电压平台两种技术路线来实现快速充电,经综合分析后,建议走提升电压平台这条技术路线。问题和挑战发展快速充电技术应高度关注动力电池的温度控制和循环寿命,注意充电接口的温度监测和使用便利性,同时应重视充电兼容性。和比亚迪
13、相同,广汽也认为全面推广350kW大功率充电对欧洲车企更为有利,原因在于其在品牌溢价和高压零部件产业链方面的优势。3、珠海银隆9月14日下午中国充电联盟组织调研专家组,对珠海银隆新能源有限公司进行调研。珠海银隆代表主要从商用车方面阐述了对快速充电系统的意见看法。技术指标直到2025年,车辆电压平台最高电压将保持在750V,车载动力电池容量会根据不同的需求做调整,最大充电电流达到1000A,最大充电功率达到420-500kW0面向商用的快速充电设施输出电压保持在750V,输出功率达到500kW0整理成“表6快速充电系统技术指标-珠海银隆-商用车”。表6快速充电系统技术指标-珠海银隆-商用车珠海银
14、隆-商用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压最大输出功率2020年750V500-1000A420-500kW750V500kW2025年750V500-1000A420-500kW750V500kW核心部件动力电池:自主生产的钛酸锂动力电池是功率型电池,在满足10C倍率充电的同时,可保证良好的循环寿命及安全性,缺点是能量密度低。目前市场上标称满足1.5C倍率充电的能量型动力电池,在实际使用过程中较难实现长时间1C倍率充电,在0.5-0.75C倍率下充电比较安全。高压零部件:现在国产800V以上高压零部件很难在短时间内容获得技术突破。快速充电接口:希望受电弓和快速
15、充电接口同时发展。目前车辆插头载流能力提升主要通过添加液冷系统来实现,但由于车辆插头和所连接的线缆在使用过程出现的跌落和车辆碾压都可能导致冷却液的泄漏,增加充电安全风险和维护成本。而采用多把车辆插头同时对一台车充电会降低充电便利性,因此更倾向于使用受电弓对电动大巴车充电。快速充电体系发展快速充电是未来的发展方向,同时应将快速充电与智能充电相结合,力求实现一键操作完成充电。问题和挑战依目前国内情况,电动乘用车充电功率提高到350kW,势必大幅提升充电电流,会带来电池母排增厚、发热增加等问题,对电池包及整车开发都将带来巨大挑战,需要多方面协调。发展快速充电不能过度追求充电速度,应同时重点关注动力电
16、池使用寿命。4、江淮11月16日下午中国充电联盟组织调研专家组,对安徽江淮汽车集团股份有限公司进行调研。江淮代表主要从乘用车方面阐述了对快速充电系统的意见看法。技术指标通过提升电压平台实现快速充电,到2020年车辆电压平台最高达到700V,到2025年电压平台会将进行调整但不会超过800V。车载动力电池容量为60-70kWh,满足500km以上续驶里程。到2020年左右,最大充电电流不超过200A,最大充电功率达到120kW;到2025年,最大充电电流最高将达到350A,最大充电功率达到250-300kWo到2020年,希望面向乘用车的快速充电设施输出电压达到1000V,且能够宽电压输出,充电
17、功率达到120kW,满足车辆30分钟充80%电量,45分钟充满的需求。到2025年快速充电设施输出电压达到1000V,充电功率达到单枪400kW,每分钟充电量可支持车辆行驶35km。整理成“表7快速充电系统技术指标-江淮-乘用车”。表7快速充电系统技术指标-江淮-乘用车江淮-乘用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压最大输出功率(单枪)2020年<700V<240A<180kW1000V>180kW2025年<800V<350A<300kW1000V>400kW核心部件动力电池:动力电池外购,预计到2018年国产动力电
18、池将实现安全可靠的2c倍率充电,2020年将能实现3c倍率充电,如动力电池能实现4c倍率充电,电动汽车整体使用性能将达到甚至传统能源汽车。应不断提升动力电池冷却技术,并开发满足低成本梯次利用的电池包。高压零部件:800V电压等级的整车高压电气系统以及高效耐热的SiC功率材料目前国内企业还无法生产。快速充电接口:未来如开发快速充电接口,希望提升冷却性能、提高电流闭环速度,同时能与现在使用的2015版国标充电接口兼容。快速充电体系发展发展快速充电有利于电动汽车的推广,在发展过程中应重点关注车辆安全性、使用便利性、使用成本。江淮进行电压平台选择时候,车辆、系统的安全性是第一考虑的。大功率快充需要考虑
19、对电池安全的影响。电池内部短路、热失控最容易发生在充电过程中,快充是最恶劣的充电工况,电池负极膨胀最快,需重点关注动力电池热管理系统性能和可靠性的提升,否则存在很大安全隐患。结合动力电池的梯次利用,建设充储放一体式快速充电站,有助于降低发展快速充电对电网的冲击,同时有助于均衡峰谷用电,有助于快速充电设施的建设推广。应加快发展V2G技术,提高电动汽车与电网的交互性,实现能源低碳化。通过不断增加车辆续驶里程,可改善目前所存在的充电难问题。问题和挑战由于建设快速充电设施需要较高的前期投入,可能会拉高充电单价,除部分高端车主,大多数车主对充电单价的敏感度高于充电速度,应依据车辆的整体发展情况,建设符合
20、中国国情的快速充电设施,以免造成资源浪费,同时应防范欧美车企的技术陷阱。5、东风汽车11月27日上午中国充电联盟组织调研专家组,对东风汽车集团有限公司进行调研。东风代表主要从乘用车方面阐述了对快速充电系统的意见看法。技术指标倾向于通过提升充电电流实现快速充电,到2020年车辆电压平台保持在240-450V,车载动力电池容量为50-60kWh,到2020年左右,最大充电电流达到400A,最大充电功率达到140kW。到2020年,充电功率达到150kW。到2025年,充电功率达到200-300Kw,满足车辆10分钟充80%电量,15分钟充满的需求。整理成“表8快速充电系统技术指标-东风-乘用车”。
21、表8快速充电系统技术指标-东风-乘用车东风-乘用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压最大输出功率(单枪)2020年240-450V400A140kW150kW2025年240-450V600-800A200-300kW200-300kW2025年480-900V280-400A<300kW1000V>400kW核心部件动力电池:动力电池外购,据了解目前国内已有供应商可提供4c倍率充电的验证产品,预计未来将实现量产。高压零部件:国内供应商难以提供电压等级高于800V高压零部件,700-800V电压等级高压零部件虽能够在国内采购,但会大幅提高整车制造成本。
22、快速充电接口:2015版国标充电接口无法承载400A充电电流,需进行技术升级,未来如开发快速充电接口,希望能与现有2015版国标充电接口兼容。快速充电体系发展目前市场上输出电压达到750V的直流公共充电设施数量较少,发展快速充电应同时关注车辆和充电设施。电动汽车续驶里程在不断增加,如可以在住宅小区、单位内部停车场等区域普及交流充电桩,实现目的地充电,可大大缓解充电问题,除部分商用车外,绝大部分乘用车只会使用快速充电设施进行应急补电,届时也将减弱市场对快速充电场站的需求。问题和挑战采用升高电压技术路线来发展快速充电,会明显增加整车制造成本,也需大幅调整零部件供应体系,难以短时间内实现量产。如将电
23、压平台提高到800V以上,高压零部件将严重受制于国外企业。采用升高电流技术路线来发展快速充电,如不添加线束冷却系统,会增加线径,为车辆空间布置带来巨大挑战。如市场上快速充电型充电设施分布过少,将不能发挥快速充电型电动汽车的价值。6、宇通12月12日上午中国充电联盟组织调研专家组,对郑州宇通集团有限公司进行调研,宇通代表主要从商用车方面阐述了对快速充电系统的意见看法。技术指标到2020年,车辆电压平台将保持在750V,车载动力电池容量会根据不同的需求做调整,最大充电电流达到1000A0面向商用的快速充电设施输出电压保持在750V。整理成“表9快速充电系宇通-商用车时间节点车辆端充电设施端电压平台
24、最大充电电流最大充电功率输出电压最大输出功率2020年750V>500A>350kW200-750V>350kW2025年0表9快速充电系统技术指标-宇通商用车核心部件统技术指标-宇通商用车”动力电池:动力电池外购,目前国内可满足600A充电电流的动力电池其能量密度普遍不高,希望未来供应商能量产可1000A充电电流的高能量密度动力电池。高压零部件:车辆电压平台短期内不会改变,目前使用的高压零部件大部分采购自国内。快速充电接口:希望受电弓和快速充电接口同时发展。希望车辆目前所安装充电接口保持不变,并通过液冷或升级材质来提高线缆载流能力,降低充电线缆重量,降低充电操作难度。快速充
25、电体系发展快速充电是未来的发展方向,不同的应用场景对快速充电的需求迫切度不同。公交运营公司和高端乘用车用户,对快速充电有明显的需求。市内公交领域对充电弓有需求,长途客运领域对充电弓需求不强烈。冰雪会影响充电弓正常使用,需要解决充电弓在北方结冰的问题。希望推广恒功率宽电压(200-750V)直流充电设施,以同时满足乘用车和商用车使用,提高充电设施利用率。电动汽车充电体系的发展,应从用户、电力资源、国家利益等多角度研究,建立满足大多数用户利益的电动汽车充电网络。问题和挑战快速充电会影响动力电池使用寿命,但由于目前并没有实验去量化快速充电对动力电池寿命的影响,导致用户在选择充电方式之前,没有明确的参
26、考依据。在GB/T27930-2015中明确规定了充电过程电流偏移量最高为-400A,如完全按照标准要求则无法使充电电流在400A基础上进行提高,届时需要调整标准。7、上汽集团12月12日上午中国充电联盟组织调研专家组,对上海汽车集团股份有限公司进行调研。上汽安悦、上汽乘用车、上汽商用车、上汽大众、上汽通用、泛亚、上汽大通等代表参加了此次座谈,并分别从乘用车、商用车以及充电运营几方面阐述了对快速充电系统的意见看法。技术指标(1)乘用车上汽乘用车,规划到2019年实现500km续驶里程,电压平台为450-500V。上汽大众,2019-2020年沿用400V电压平台,最大充电电流为250A,充电功
27、率达到100kW,未来希望15分钟充80%电量。上汽通用,到2020年甚至到2025年都将沿用350V电压平台,在2020年最大充电功率达到120-150kW,到2025年充电功率达到200-250kW综合以上信息整理成“表10快速充电系统技术指标-上汽-乘用车”。表10快速充电系统技术指标-上汽-乘用车上汽-乘用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压单枪最大输出功率2020年350-800V250A100-200kW800V200kW2025年(2)商用车到2020年车辆电压平台在550-750V,最大充电电流达到500A,最大充电功率达到350kW0面向商用的快
28、速充电设施输出电压保持在750V,输出功率达到350kW0将以上信息整理成“表11快速充电系统技术指标-上汽-商用车”。表11快速充电系统技术指标-上汽-商用车上汽-商用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压输出功率2020年550-750V500A350kW750V350kW2025年核心部件动力电池:动力电池外购,乘用车采用升高充电电流来实现快速充电,满足大电流充电的动力电池,目前供应商还无法解决大电流所带来的高功耗。对于电动公交车使用磷酸铁锂或三元电池,且充电倍率达到2c即可,不考虑钛酸锂电池。高压零部件:车辆电压平台短期内不会有过多改变,高压零部件可以满足需
29、求。但国内生产的750V等级高压零部件可靠性有待提高。快速充电接口:希望车辆目前所安装充电接口保持不变。电动公交车可同时发展受电弓和快速充电接口两种技术模式。快速充电体系发展通过上汽集团对北京市、上海市电动出租车、电动客运车、电动公交车、电动物流车的充电需求进行调研后了解到。在满足日常车辆使用需求的前提下,电动出租车充电功率为105-120kW;电动客运车充电功率为60-90kW;在土地资源紧张的区域,电动公交车充电功率会倾向于进行350kW快速充电;电动物流车多使用30kW直流充电设施进行充电。将以上信息整理成“表12北京市、上海市不同用途电动汽车充电功率需求及充电场景表”。表12北京市、上
30、海市不同用途电动汽车充电功率需求及充电场景表小同用途电动汽车充电功率需求及充电场景车辆用途充电功率充电场景电动出租车105-120kW30分钟午间休息,进行2c倍毕充电电动客运车60-90kW电池容量满足白天使用,夜间利用波谷充电电动公交车350kW市内运行,通过快速充电缓解停车位资源紧张问题电动物流车30kW电池容量满足白天使用,夜间利用波谷充电光储充一体式快速充电场站的建设可将太阳能发电、动力电池梯次利用、快速充电结合起来,对电网削峰填谷,在减轻电力系统建设成本的同时,推动快速充电场站建设推广,实现能源低碳化,同时保证一定的经济收益。问题和挑战整车制造企业技术路线决定充电设施制造、充电设施
31、运营企业未来的发展路线,应加深各方之间联系,避免闭门造车,造成资源浪费。基于目前国内IGBT、电池单体的等核心零部件的实际情况,乘用车充电功率贸然提高到350kW,将引发一系列问题,需结合产业现状,逐步提升充电功率。应关注快速充电可能带来的电磁辐射问题。8、长安新能源12月27日中国充电联盟组织调研专家组,对重庆长安新能源股份有限公司新能源汽车研究院进行调研,长安新能源代表主要从乘用车方面阐述了对快速充电系统的意见看法。技术指标倾向于通过提升充电电流实现快速充电,到2020年,车辆电压平台保持在300-400V,最大充电电流达到250A,充电倍率达到1.5C,最大充电功率达到100kW。到20
32、25年,车辆电压平台以300-400V为主,最大充电电流达到500A,最大充电功率达到200kW,实现充电五分钟,续航百公里。同时再研究通过开高电压平台来实现快速充电的800V高电压车型。在2020年及2025年,希望直流充电设施电压平台在100-800V,覆盖低中高压车型,充电功率达到250kW0整理成“表13快速充电系统技术指标-长安新能源-乘用车”。表13快速充电系统技术指标-长安新能源-乘用车长安新能源-乘用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压最大输出功率2020年300-450V400A200kW100-800V250kW2025年300-450V500
33、A250kW100-800V250kW核心部件动力电池:采购电池模组,公司自身设计制造BMS并进行集成。希望未来动力电池能实现3C-5C倍率充电,并开发相应的热管理系统。高压零部件:若采用800V电压平台,现高压系统的元器件耐压等级无法适应,必须重新开发,目前的供应体系难以满足量产需求,需要进行调整。快速充电接口:希望车辆目前所安装充电接口保持不变。目前250A规格的直流车辆插头及其所连接线缆的重量过大,充电操作困难,用户体验较差,需考虑降低整体重量,降低充电操作难度,提升用户体验。快速充电体系发展随着车辆续驶里程的不断增加,充电焦虑的缓解,对于大多数乘用车用户来说,会优先选用交流慢充桩进行目
34、的地充电。电动出租车车主对于快速充电的需求较为迫切。为提高充电设施的利用率及使用寿命,希望快速充电设施的输出电压覆盖100-800V,并采用汽车级生产质量控制机制,来进行充电设施生产。电动汽车快速充电体系的发展,应充分考虑动力电池充电倍率的发展、电动汽车用户需求、快速充电设施的研发制造及充电设施运营企业的规划等方面。问题和挑战采用提升电流路线实现快速充电,要在保持现有300-400V电压平台基础上实现充电5-10min续航百公里,最大充电电流将达500A,会导致线缆加粗、母排尺寸增加、能耗增大、温度控制难度增加,500A规格继电器难以采购,增加整车设计难度和制造成本。如通过将电压平台升高到80
35、0V来实现快速充电,必须对车辆进行重新开发,并重新建立高压零部件供应体系,导致高压零部件采购成本增加,而且国内目前的800V高压零部件资源减少,需采购国外产品,车型量产后可能会受制于人。目前建设运营的充电设施单枪充电功率普遍不高于60kW,要满足快速充电体系的发展需求,应对国内充电设施布局进行适当调整。我国企业应加大高压器件自主研发投入,提高器件整体耐压等级、适当降低电流,加快配套零部件供应能力建设,减少热损耗,为客户提供最优性价比产品和良好便利的充电环境。同时应鼓励直流充电各种技术发展,解决并验证可能遇见的困难。全行业产业链各方参与讨论,确定并引领未来快速充电体系发展方向。9、吉利技术指标表
36、14快速充电系统技术指标-吉利新能源-乘用车吉利新能源-乘用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压最大输出功率2020年2025年核心部件动力电池:高压零部件:快速充电接口:快速充电体系发展问题和挑战10、北汽新能源技术指标表15快速充电系统技术指标-北汽新能源-乘用车北汽新能源-乘用车时间节点车辆端充电设施端电压平台最大充电电流最大充电功率输出电压最大输出功率2020年2025年核心部件动力电池:高压零部件:快速充电接口:快速充电体系发展问题和挑战11、整车制造企业情况汇总经过对我国主要整车制造企业的系统调研,现将各被调研整车制造企业对快速充电的理解,在快速充电方
37、面的发展规划,以及对快速充电系统的意见看法进行汇总。技术指标现将各整车制造企业未来快速充电型车辆的电压平台、最大充电电流、最大充电功率等信息,以及对快速充电设施端输出电压、最大输出功率的建议进行整理,得出“表16各整车制造企业快速充电系统技术指标汇总表”。表16各整车制造企业快速充电系统技术指标汇总表(注乘用车充电设施端最大输出功率要求为单枪功率)整车制造企业比亚通-翔用主时间若直2020升压)隼情谛充电施端电压平台75OV最大充电电流20050g最福充电的睾i50-200kW输出电压750V最大描出功率1沁然啾W2025升E:7S0V200-400ANCJOTkW75OViy)-300kw广
38、温梨用车2020ft升豆)75OV100kW750V3泌隼江灌晕用牛5700V&240As180kW10WVm1“W年(升国】5脚N65MjJOQkW1000V内2050年(升端)2M45皿40M14白kWl50*cW斯即舞用主2025升既J40-45QV600-300A2d加kW200300kW2025升压.4ao-wov280-400A30D-300kW2t»-300kWj-上汽,累用殳202眸升和升后)2W占年m&DTAOV25M10Q-200kW800V20WW隹安好能澹用里工口之口羊升海:肃25年;升流:300-450V300-450V400A50tMaoo
39、kw250kW10O-&Q0V100-&QOV25WW25O*cW忧亚迪-商用车20207543VBOOA3S0kW7S0V>550kW2025年珠翎呈汗F司里2而年7WVSO0-1000A420-SOTkW75OVSOCNkW祝碑750V500-1OOGA35WkW75OV5鳏W字请用用右曲上眸75DV>SOOA2SSOkW200-750VliSOkV;2O2W'上汽电用拿20205S0-75W5QCW|350kW75QV20254L一一一一1在乘用车方面,主要通过升高电压平台和升高充电电流两种技术路线来实现快速充电。在商用车方面,将保持现有电压平台,通过
40、提高最大充电电流,来提Mi充电速度。电压平台:乘用车制造企业以及商用车制造企业普遍期望到2020年将车辆端电压平台控制在750V以内,到2025年车辆端电压平台不高于800V。对于走升高充电电流技术路线的乘用车制造企业,其未来的车辆电压平台将不高于500V。最大充电电流:走升高电压平台技术路线的乘用车制造企业,到2020年的车辆最大充电电流在200A左右,到2025年会逐步提高。对于走升高充电电流技术路线的乘用车制造企业,到2020年的车辆最大充电电流将达到400A甚至500A,到2025年会逐步提高考虑到充电电流过大会带来一系列挑战,故对2020年以后的规划还不明确。对于商用车制造企业,到2
41、020年最大充电电流将普遍达到500A,甚至是1000A。最大充电功率:对于乘用车制造企业,到2020年最大充电功率将控制在100-200kW,2020年以后会逐步提升最大充电功率,到2025年最大充电功率将不高于300kW0对于商用车制造企业,到2020年最大充电功率普遍将达到350kW以上,由于商用电动汽车未来的发展受外界环境影响较明显,目前还无法规划2020年以后采用的最大充电功率。输出电压:为提高快速充电设施的服务覆盖范围,到2025年之前其输出电压应在200-750V之间,到2025年,最高输出电压应达到800V以上。最大输出功率:以服务电动乘用车为主的快速充电设施,到2020年输出
42、功率最高应达到200kW,到2025年输出功率最高达到300kW。以服务电动商用车为主的快速充电设施,到2020年应支持350kW充电输出功率。(二)电池企业1、宁德时代宁德时代新能源科技有限公司到2018年可量产满足3C倍率充电的动力电池,电池单体能量密度达到200wh/kg。通过系统性的严格控制电池单体温度来保证充电安全,并通过在合理充电区间内进行高倍率充电,在保证动力电池使用寿命的同时实现快速充电。对于纯电动乘用车,电压平台达到800V,最大充电电流达到400A,已可以满足电动乘用车的使用需求,也没必要将电压平台提高到1000V,充电功率提高到350kW0充电电流过高会增加电能损耗,同时
43、对动力电池热管理系统带来巨大挑战,目前还难以生产可进行1000A电流充电的产品。2、微宏动力微宏动力系统(湖州)有限公司根据动力电池特性,未来会采用通过提高电池包电压平台来实现快速充电,并表示充电电流过高会对动力电池开发带来很大挑战。(三)充电接口制造企业1、沃尔新能源沃尔新能源电气科技股份有限公司目前在现有2015版国标基础上,通过在车辆插头和线束中添加冷却系统,使车辆插头在连接35mm2线束的情况下,可承载400A电流进行快速充电,车辆插头整体温度能够控制在50c左右。2、中航光电中航光电科技股份有限公司所开发的快速充电枪,可在现有2015版国标基础上,通过在充电枪中添加冷却系统,可安全的
44、承载400A电流进行快速充电,并认为乘用车未来所需充电电流最高为400Ao3、充电接口制造企业情况汇总以上提到的支持大电流的充电接口还未实现量产。现将信息汇总得于“表17充电接口企业提供的产品载流性能参数”。表17充电接口企业提供的产品载流性能参数充电接口制造企业量产产品最大载流试验样品最大载流规划最大载流深圳沃尔250A400A600A中航光电250A400A(四)充电设施制造企业1、特来电青岛特来电新能源有限公司(简称“特来电”)已具备生产充电功率达到350kW以上充电设施的能力,产品包括直流充电机和受电弓。特来电代表认为,车辆端发展快速充电需要高度关注动力电池温度控制,应对电池单体做好散
45、热。充电设施端需要关注充电设施内充电模块、车辆插头和载流线缆的冷却,考虑在充电模块、车辆插头和载流线缆中添加液冷系统。2、万帮德和江苏万帮德和新能源科技有限公司(以下“简称“万帮德和”)可生产快速充电设施,目前公司所生产的360kw快速直流充电机已在南京公交充电场站投入使用,最大输出电压为800V,最大输出电流600A,单个车辆插头最大输出电流200A。2018年将生产最大输出电压1000V,单个车辆插头最大输出电流500A的直流充电机。万帮德和代表认为,快速充电是未来的发展趋势,如将充电时间控制在10min之内,可使电动汽车的使用体验接近燃油车。希望乘用车与商用车电压平台统一为750V电压等
46、级。3、万马浙江万马新能源有限公司(简称“万马”)可生产输出电压覆盖200-800V的直流充电设施。影响快速充电发展的关键在于动力电池高倍率充电性能水平的发展。碳化硅技术在国内其他领域的应用已较成熟,可推广应用到IGBT方面,但需要关注目前较高的生产成本对产业带来的影响。4、深圳科陆深圳市科陆电子科技股份有限公司(简称“深圳科陆”)已可生产充电功率达到350kW的直流充电设施。深圳科陆代表认为,快速充电的发展应由整车制造企业决定,发展快速充电最大的限制在于动力电池和充电接口。建议快速充电的电压平台为750V,电压平台如提高到1000V,充电设施所需零部件目前难以实现国产。发展快速充电需要对GB
47、/T27930-2015电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的的通信协议进行调整,加强对充电安全的要求,同时保证新老国标的兼容性。同时由于充电接口属于易损件,建议通过制定标准对充电接口的保养维护进行规范,保证充电安全。5、上汽安悦上海上汽安悦充电科技有限公司(简称“上汽安悦”)代表指出充电设施的生产依据整车制造企业的产品生产和规划,同时需要开展产品预研,做好技术储备。上汽安悦已可生产充电功率达到300kW的直流充电机,最大输出电压为750V,单个车辆插头可进行150kW功率充电。预计2018年生产充电功率达到480kW的直流充电机,最大输出电压保持为750V,单个车辆插头最大输出电流6
48、00A。规划到2019年生产输出功率达到800kW的直流充电机,最大输出电压保持为750V。未来也会生产充电弓,但受电弓只适用于车辆行驶路线较固定的情况。上汽安悦代表指出,通过将太阳能光伏发电、退役动力电池梯次利用与快速充电进行结合,建设的光储充一体式快速充电站,可实现退役动力电池再利用,车辆真正零排放,对电网削峰填谷,既能实现电动汽车快速充电又能减轻对电网的影响,并提高充电运营收入。上汽安悦所生产的充电设施是依照车辆的质量水准进行要求,保证了充电设施的可靠性和使用寿命。6、中恒杭州中恒电气股份有限公司(简称“中恒”)已可生产充电功率达到300Kw的直流充电设施,最大输出电压为750V,单个车
49、辆插头最大可进行150kW功率充电。中恒代表认为发展快速充电最大的限制在于动力电池和充电接口。发展快速充电需要高度关注充电安全,对于充电设施运营商应加强对充电状态的监控,及时解决风险,避免充电事故发生。可以将快速充电设施与光伏发电、储能设施相结合,建立光储充一体式快速充电站。7、许继许继电源有限公司(简称“许继”)已可生产充电功率达到360kW的直流充电设施,最大输出电压为750V。许继代表同时指出,用户使用目前的250A规格车辆插头的充电体验很差。8、鲁能山东鲁能智能技术有限公司(简称“鲁能”)已可生产充电功率达到350kW的直流充电设施,最大输出电压为700V。鲁能代表指出,整车制造企业的
50、产品规划和生产决定着充电设施制造企业的产品开发,希望能与整车制造企业加深联系,生产更贴合电动汽车市场需求的充电设施。同时指出250A规格车辆插头及所连接的载流线缆的重量过大,影响用户充电体验,希望能通过添加液冷系统或其他技术手段,提高用户充电体验。9、ABBABB中国有限公司深圳分公司(简称“ABB”)代表指出国外总部已开发出500kW直流充电设施,最大输出电压达到1000V,最大输出电流达到500A,并已提供给国外整车制造企业使用。ABB代表表示,会依据国内整车制造企业需求推出对应的充电设施,快速充电设施的充电模块、车辆插头和载流线缆通过绝缘液进行冷却。通过液冷系统可提高充电设施密封性、绝缘
51、等级、可靠性和使用寿命。推广快速充电设施可提升用户充电体验,提高充电设施运营商的盈利水平,是未来的发展方向。欧洲目前直流充电设施充电功率主要为50kW,ABB代表认为直接将充电功率提升至350kW,并计划到2018年底建设20多个350kW大功率充电站的大功率充电发展路线较为激进。10、盛弘深圳市盛弘电气股份有限公司(简称“盛弘”)代表指出,充电设施的发展取决于国内电动汽车的发展情况。快速充电系统建立后,快速充电设施也会随着市场的成熟,将制造成本控制在合理的区间。11、珠海泰坦珠海泰坦科技股份有限公司(简称“珠海泰坦”)在2012年已生产出360kW充电功率的充电设施。目前可生产充电功率达到6
52、00kW的充电设施,最大输出电压为750V。珠海泰坦代表指出,快速充电的发展应由整车制造企业决定。生产最大输出电压800V的充电设施不存在任何困难,输出电压如提高到1000V,需要系统性的调整高压零部件供应体系。12、安徽旗翔安徽旗翔科技发展有限公司(简称“安徽旗翔”)目前生产的充电设施充电功率最高为180kW,最大输出功率为750V,最大输出电流为250A。目前所使用的250A规格车辆插头及所连接的载流线缆重量较大,如单纯通过增加线径来达到更大载流能力,会导致用户无法拿动,无法顺利完成充电,希望能通过其他技术手段来达到提高载流能力的同时减轻载流线缆重量,提高用户充电体验。13、深圳安和威深圳
53、市安和威电力科技股份有限公司(简称“深圳安和威”)代表认为,相较于升高充电电流,通过升高电压平台来实现快速充电更为可行。并指出电压平台如超过800V,目前国内零部件企业还无法批量生产相应产品,需要加快配套零部件供应能力建设。14、充电设施制造企业情况汇总技术现状经过对我国主要充电设施制造企业的系统调研,了解到充电设施端已具备开展快速充电的技术能力。目前大多数企业已生产输出电压低于800V的充电设施,如将输出电压在800V基础上提高,需要对高压零部件供应体系进行升级。受限于目前国内车辆插头的载流能力最高为250A,单个车辆插头的输出功率最高为180kW,通过多个车辆插头对一台车充电,充电功率可达
54、到350kW以上。将各被调研充电设施制造企业反馈快速充电产品信息汇总得到“表18各充电设施制造企业快速充电产品信息汇总表”。表18各充电设施制造企业快速充电产品信息汇总表充电设施制造企业取大轲出电压单个车辆插头取大轲出功率取大轲出功率特来电750V180kW>350kW力帮德和750V180kW360kW万马800V深圳科陆750V175kW350kW上汽安悦750V150kW300kW中恒750V150kW300kW许继750V180kW360kW鲁能700V180kW360kWABB1000V500kW500kW盛宏珠海泰坦750V600kW安徽旗翔750V180kW360kW快速充电体系发展参与充电设施制造企业普遍表示,充电设施是为电动汽车服务,快速充电体系发展应由整车制造企业来主导,充电设施制造企业会依
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