电动汽车充换电设施技术与标准发展展望

01充换电设施发展情况目录 重点领域技术及产业发展 目录 展望及下一步工作充换电设施发展情况现良好增长势头。截至2024年6月底，中国新能源汽车保有量达比增长77.6%。《国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》2018.111520《国务院办公厅关于进一步构建高质量充电基础设施体《国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》2018.111520《国务院办公厅关于进一步构建高质量充电基础设施体〔2023〕19号）《关于印发<提升新能源汽车充电保障能力行动计划>的通知》（发改能源规《国家发展改革委国家能源局关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》（发改能源《国家发展改革委等部门关于 进一步提升电动汽车充电基础 设施服务保障能力的实施意见》（发改能源规〔2022〕53号）自2015年以来，政府部门先后出台了多项电动汽车充换电行业相关的国家政策，涵盖新能源汽车、充电基础设施、车网互动、超充、配中国充电基础设施经历了从无到有、从慢充为主转向快慢并重、从高速发展到高质量发展的过程，目前已经处于逐步从“有”到“好”的《国务院办公厅关于印发新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）《国务院办公厅关于印发新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）《国家发展改革委等部门关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》（发改能源〔2023〕1721号）《国务院办公厅关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》《指导意见》提出了建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量重点领域技术及产业发展大功率充电系统和测试要求行业标准正在编制中。泰州ChaoJi示范站IECTS62196-7车辆适配器标准准备进入CD阶段；在下一版中将ChaoJi系统作为附录D写入标准中,已修改第10章（适配器)。压接区生热研究热故障及测试方法充电物理接口测试等比例模型试验热源模拟测试液冷动力输出集成温度管理和监控温度传感器布置标准量规设计大功率/超大电流充电接口组件大电流激励试验数据迭代修正等比例建模标准化试验工作性能指标测试大功率/超大电流充电检测方法电机内部绝缘/EMC防护等级电驱动系统/电控整体效率电池快充性能要求提升高压线束、继电器、滤波系统设计车辆800V平台升级液冷和动力输出集成800V电子电器架构接触区生热研究线缆生热研究标准测试压接区生热研究热故障及测试方法充电物理接口测试等比例模型试验热源模拟测试液冷动力输出集成温度管理和监控温度传感器布置标准量规设计大功率/超大电流充电接口组件大电流激励试验数据迭代修正等比例建模标准化试验工作性能指标测试大功率/超大电流充电检测方法电机内部绝缘/EMC防护等级电驱动系统/电控整体效率电池快充性能要求提升高压线束、继电器、滤波系统设计车辆800V平台升级液冷和动力输出集成800V电子电器架构接触区生热研究线缆生热研究标准测试高电压平台设计功率半导体从功率半导体从Si基转向SiC风扇将冷风直接进入电力电子腔体内，再带走热量。短、最低初始购买成本、无漏液污染等。电力电子腔体热量传递至紧贴的隔离风道内散热器，由风扇带走隔离风道内热量。使用寿命长、低噪音、运行损耗低、转换效率高、无漏液污染、后期免维护、低风扇将冷风直接进入电力电子腔体内，再带走热量。短、最低初始购买成本、无漏液污染等。电力电子腔体热量传递至紧贴的隔离风道内散热器，由风扇带走隔离风道内热量。使用寿命长、低噪音、运行损耗低、转换效率高、无漏液污染、后期免维护、低TCO等。系统将液冷板内热量带至外部换热板，由风扇降低换热板温度。可靠性高、使用寿命长、低噪音等。增量降本技术优化非核心指标弱化需求专用物料通用化备注：以上预估为11kW量产产品，其他功率等级产品参考该趋势增量降本技术优化非核心指标弱化需求专用物料通用化备注：以上预估为11kW量产产品，其他功率等级产品参考该趋势电车型正在开发。系统开发中。最终性价比可形成竞争力。充电功能效率标准要求85%无线充电产品本身性能与成本的平衡此对大功率高频逆变和高频整流等电力电子电路提出了较高的要求线圈形式、电路、控制通WPT技术的推广使用互操作性标准序号标准名称标准状态GB/T38775.1电动汽车无线充电系统第1部分：通用要求发布2020.04.28GB/T38775.2电动汽车无线充电系统第2部分：车载充电机和无线充电设备之间的通信协议发布2020.04.28GB/T38775.3电动汽车无线充电系统第3部分：特殊要求发布2020.04.28电动汽车无线充电系统第4部分：电磁环境限值与测试方法发布2020.04.28GB/T38775.5电动汽车无线充电系统第5部分：电磁兼容性要求和试验方发布2021.10.11电动汽车无线充电系统第6部分：互操作性要求及测试地面发布2021.10.11GB/T38775.7电动汽车无线充电系统第7部分：互操作性要求及测试车载发布2021.10.11电动汽车无线充电系统第8部分：商用车应用特殊要求发布2023.08.06立体停车库无线供电系统技术要求及测试规范发布2023.08.06电动汽车无线充电系统检验试验规范第1部分：地面设备电动汽车动态无线充电系统通用要求电动汽车无线充电系统第9部分：车载充电机和无线充电设备之间的通信协议应用层及数据链路层正在编制中电动汽车无线充电系统电动汽车无线充电系统第10部分：通通信协议一致性测试正在编制中正在编制中商用车的侧面的自动充电理导向移动充电机具备自动泊车的乘用车侧面的自动充电借助智能化的机械动作，物理传感技术，实现无人化的充电连接。具备无人化、大功率、高效率等优势。电动客车电动客车顶部的自动充电充电设备、无线充电设备、移动共享充电设备等。常州白荡桥公交充电站、济南高铁东站充电弓直流充电站、苏州市行政中心全电共享充电机器人充电站、南京江北新区停车充电塔等。发布中国换电潜在市场空间巨大•中石化宣布“十四五”期间，中石化将规划建设充换电站5,000座•国家电投已铺设超百座电动重卡换电站中国换电潜在市场空间巨大•中石化宣布“十四五”期间，中石化将规划建设充换电站5,000座•国家电投已铺设超百座电动重卡换电站；2025年，计划新池22.8万套•国家电网在全国各地投建了超百座换电站，服务不少于1万台换电车辆成了覆盖客车、乘用车、重卡、低速车等系列化换电模式的新应用•宁德时代于2020年7月与北汽新能源签署车电分离项目合约，正式进军换电运营领域；同年与蔚来等共同投资成立武汉蔚能电池资产有限公司，加深换电领域布局48.6%CAGR~19,000亿元潜在市场规模•以长春样板，一汽红旗、国电投等与奥动将联手打造推动换电模式下的东北三省在出租车、公务车、营运车与私家车等多元用户市场生态业务全面落地•北汽集团携手国网力推“换电模式”，已在全国范围内推广建设超200座换电站，投入运营的换电车辆超过4万辆•上汽集团与奥动合作开发车型，已经在上海投建约40座换电站；2025年在上海投建超100座换电站，形成规模化换电服务网络建设•广汽新能源将全面换电化，换电项目总投资约50亿元，广汽新能源埃安S换电版匹配奥动4.0换电站，90秒完成换电•蔚来2022年在全国超过1,500座换电站，预计在2025年建成至少5,000座换电站~2,600亿元潜在市场规模2025E乘用车有插拔式和平面+簧圈连接两种，商用车多采用插拔式。业内空载插拔机械寿命大于10000次，连接器额定电压800VDC，达到乘用车有插拔式和平面+簧圈连接两种，商用车多采用插拔式。业内空载插拔机械寿命大于10000次，连接器额定电压800VDC，达到200～500A的过流能力绝大部分乘用车电池包均配套液冷系统来提升动力电池热管理能力，商用车电池冷却方式大多采用自然冷却方式目前换电设备的兼容和通用性是难题。兼容不同车企的不同类型电池包融合存储技术是突破方向。兼容问题、互换共享问题是业界核心硬件技术乘用车锁止机构主要采用卡扣式和螺栓式两种，商用车采用定位插销方式。卡扣式锁止机构耐久性可达到8000次以上，螺栓式可达到3000次以上。定位插销可达到10000次以上。数据开放的互联互通、数据有效传递需上下游协调数据监控技术站内温控技术智能换电站技术充电控制技术换电控制技术锁止技术定位技术融合存储技术液冷连接技术电连接技术定位精度±3定位精度±3mm；吊装换电可实现桁架系统在X、Y、Z方向的定位精度±3mm；侧面机器人换电±2mm，机械臂定位精度核心软件技术侧向换电：分为单侧换电、双侧换电。单侧换电精度高、适应性好、智能化程度高，但初始成本较高；双侧主要适用于矿卡等特定场景。底换式换电：采用卡扣锁止技术，可靠耐久性好；动力电池组锁止在重卡底盘上，重心低，侧向稳定性好，不占用货箱，侧向换电：分为单侧换电、双侧换电。单侧换电精度高、适应性好、智能化程度高，但初始成本较高；双侧主要适用于矿卡等特定场景。底换式换电：采用卡扣锁止技术，可靠耐久性好；动力电池组锁止在重卡底盘上，重心低，侧向稳定性好，不占用货箱，40s极速换电。技术仍需持续改进：提升底换电池离地间隙以提升复杂场景适应性；改进车身匹配安装通用性以推进标准化开发。换电设备及换电基础设施标准体系架构定义为“通用要求”、“换电设备”、电池标准名称标准类型进展电动汽车快换电池箱架国家标准动汽车更换用电池箱连接器国家标准电动汽车快换电池箱通信协议国家标准电动汽车电池更换站通用技术要求国家标准电动汽车充换电服务信息交换第1部分:总则国家标准电动汽车充换电服务信息交换第2部分：公共服务信息交换规范国家标准在制定电动汽车充换电服务信息交换第3部分：业务服务信息交换规范国家标准在制定电动汽车充换电服务信息交换第4部分：充换电设备与服务平台信息交换规范国家标准在制定电动汽车充换电服务信息交换第5部分：数据传输及安全国家标准在制定电动汽车电池更换站设计规范国家标准在修订电动汽车充换电设施项目规范强制性国家规范在制定电动汽车智能充换电运营服务系统技术规范行业标准电动汽车快速更换电池箱数据接入与安全监控技术规范行业标准在制定换电站车辆信息识别技术要求行业标准在制定电动汽车电池箱更换设备通用技术要求电动汽车电池箱更换设备通用技术要求行业标准行业标准在修订在修订四项换电国标修订启动会国标委，工业和信息化部等主管部门，以及行业内40余家单位、110多人参加会议四项国标框架确定研讨国标技术路径确认合理合规方式公开征求意见截四项换电国标修订启动会国标委，工业和信息化部等主管部门，以及行业内40余家单位、110多人参加会议四项国标框架确定研讨国标技术路径确认合理合规方式公开征求意见截意见汇总工作，共征集到来自19家单位的154条企业的技术方案稳步推进四项国标修订工作四项国标征求意见四项国标完成征求意见处理四项国标征求意见四项国标完成征求意见处理四项国标征求意见稿统稿会四项国标编写组征集、框架征求意见国标委下达四项换电国标修订计划四项国标线上研讨会代表参与线上讨论四家牵头单位完成意见征求稿及送中电联动、信息互动以及绿电互动。《车网互动技术标准体系（2024版）》结合车网互动最新技术进《车网互动技术标准体系（2024版）》结合车网互动最新技术进并持续开展相关标准立项申报工作。12基于直流母线的一体化充电站通用要求3456789可调节负荷并网运行与控制技术规范第15部分：检验试验规范（电动汽车）车有序充电系统的体系架构，明确了有序充电管理系统、有序充电管理终端、有序充电设备、电动汽车相关功能要求、技术要求和信息安全要求，给出了电动汽车与充电桩休眠唤NB/T11305.1-2023《电动汽车充放电双向互动第1部对所涉及的名词术语、体系构架、应用场景及通用要求进行定义和规范，为电动汽车充放电双向互动技术的标准体系建立和规模化应用奠定基础，是凝聚行业共识、积极推动电动汽车行业与电网友好发展的纲领性文件。标准化工作进展批准部委职责批准部委职责能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会大功率充标准预研充电信息安全标准化工作组大功率充标准预研充电信息安全标准化工作组无线充电标准化工作组换电标准化工作组特种车辆充电标准化工作组ReplacementServicewebsitecharging服务网站充换电站信息安全Informationsafety术语基础通用ReplacementServicewebsitecharging服务网站充换电站信息安全Informationsafety术语基础通用EQ\*jc3\*hps48\o\al(\s\up7(与),a)EQ\*jc3\*hps48\o\al(\s\up7(行),o)服务网络电池更换Batteryreplacement无线充电Wirelesscharging计量Metering传导充电Conductionand竣工验收Completionacceptance电能质量Powerquality运行管理Operationsmanagement（一）建立了完善的电动汽车充电设施标准体系推动标准体系及发展规划顶层设计，建立了完善的电动汽车充电设施标准体系。主要包括传导充电、无线充电、电池更换等3个充电技术路线，涉及术语、传导充电系统与设备标准、无线充电系统与设备标准、动力电池箱标准、计量、服务网络等21个专业领域标准。规划标准180项，其中，规划国家标准63项，行业标准72项，团体标准45项。中国电动汽车充电设施标准体系标志标识与电网互动Interactionwithpowergrid序号标准编号名称现行有效国家标准在编计划国家标准行业标准中电联标准1GB/T18487.1-2023电动车辆传导充电系统第1部分：通用要求2GB/T20234.4-2023电动汽车传导充电用连接装置第4部分：大功率直流充电接口3GB/T27930-2023非车载传导式充电机与电动汽车之间的数字通信协议4GB/T38775.8-2023电动汽车无线充电系统第8部分：商用车应用特殊要求5GB/T42711-2023立体停车库无线供电系统技术要求及测试规范行业标准99中电联标准6电动汽车充电设施及运营平台信息安全技术规范7电动汽车顶部接触式充电设备技