充电方式及未来发展方向有哪些?

充电方式及未来发展方向有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/12/28 15:30

直流超充是未来重要的发展方向。

充电方式包括交流慢充、直流快充、直流超充三类: 交流慢充:采用小电流(低于 10A)在交流 220V 电压下进行充电,由车载充电机 OBC 将电网交流电进行变压整流,转换为直流电后对车电池充电,一般无需对电网进行 特殊改造,主要面向个人、家庭用电动汽车,充满电需要 6~8 小时。 直流快充:直流桩自带 AC/DC 充电模块变压整流,可直接转换为直流为车充电, 具备高电压、大功率(100-300kw)、充电快的特点,能够实现 10-15min/百公里充电速 度。直流桩对电网要求较高,需建设专用网络,因此多配备于集中式公共充电站内。 直流超充:自 2019 年部分车企开始推出 800V 平台电动车技术后,配套充电端的直 流超充技术也被推出,多家主机厂和桩端运营商陆续发布超充充电桩技术或建设计划, 充电电压达 800-1000V,电流达 600A,充电速度进一步缩短至 2-4min/百公里。

直流超充是未来重要的发展方向,相较于交流慢充和普通直流快充,直流超充的补 能效率更高,2-4min/百公里的充电速度能快速满足消费者的日常需求。超充应用的推广 需车、桩、电力配套设施共同升级。由于超充峰值电压高达 800V 以上,电流达 600A, 因此只有受电方汽车电池充电功率达到 480kw 左右,才能够实现超充体验。桩端同样需 要单枪充电桩功率达到 480kw 才能完成“超充”,这意味着配电要求的提升。此外,若 超充充电高峰恰与用电高峰重合,会进一步加剧资源闲置问题,超充桩带来的瞬时功率 提升也会对饱满运转的配电网造成额外压力,解决方案之一是配备储能设施。因此超充 应用对车、桩和电网端都提出了更多要求。

车端:主机厂已在动作,800V 高压平台车型密集发布。2019 年保时捷 Taycan 首次 推出 800V 高电压电气架构,将充电时间缩短至 50 分钟以内。2020 年吉利首次发布支 持 800V 的 SEA 浩瀚架构,此后国内车企加快 800V 高压平台布局。极狐阿尔法 S、阿 维塔 11、小鹏 G9、长城机甲龙、埃安 V Plus 车型于 2022 年内陆续上市,为直流超充的 应用扩大了市场基础。

桩端:车企和运营商积极入局,桩企大功率充电桩占比提升。部分车企加速布局自 建充电网络,以提高充电效率和巩固自家品牌汽车销量。截至 2022 年 11 月,共有特斯 拉、蔚来、小鹏、广汽埃安、大众、保时捷、长安阿维塔 7 家车企发布了自建或与桩企 合作共建大功率超/快充的规划。国家电网作为国内第三大充电运营商,是国内最大的充 电桩公开招标企业,其招标需求对行业具有风向标意义。2020-2021 年,国网 160kw、 240kw 大功率充桩招标数量占比分别由 34%、1%提升至 57%、4%,桩企加速大功率桩 布局趋势确定。

标准端:新充电标准的制定是推动行业发展的重要影响因素。现行充电国标 GB/T18487.1-2015 中电压最高 950V,电流最高 250A,对应最高充电功率约 250kW,对超充 未有明确要求。因此当前各家超充桩仍不统一,车企、桩企对超充国标的需求呼之欲出。 2022 年 4 月工信部装备一司组织全国汽标委开展 GB/T 20234.3《电动汽车传导充电用 连接装置第 3 部分:直流充电接口》推荐性国家标准的修订,并且已形成征求意见稿, 征求意见稿将充电额定电压提升至 1500V,电流在主动冷却下最高提升至 800A,将超 充纳入标准范围内。但由于完整标准包括充电系统控制导引、充电接口和通信协议三部 分,除充电接口外的其他两部分新标准制定进度相对落后。我们预计 2023-2024 年完整 标准有望落地推行,届时将进一步推进大功率超充行业的发展。

液冷超充技术保障超充安全,提升体验,预计成为行业发展趋势。直流桩由充电模 块、充电枪及线缆、主控板三个主要部分组成。400kW 及以上大功率充电时,峰值电流 能够达到 600A,高电流充电过程将会产生大量热量,因此对充电桩热管理要求更高。 2022 年 4 月 28 日,工信部公开征求对推荐性国家标准《电动汽车传导充电用连接装置 第 3 部分:直流充电接口》的意见中指出:对于额定电压为 750/1000/1500V 的直流充电 接口,额定电流(持续最大工作电流)值为 200、250、300、400、500、600、800A,充 电桩必须具备主动冷却装置。散热问题是充电桩在迈向高功率充电方向必须解决的问题, 在此背景下,液冷超充技术成为行业发展趋势。

和传统直流充电枪和电缆相比,带液冷的充电枪和充电电缆,通过在充电枪、 电缆、充电桩回路上增加了冷却管道,电缆内部增加了冷却液的管道,就可以通过 动力泵推动液体循环从而把热量带出,从而防止大电流导致的充电系统过热。大功率液 冷充电枪是通过一个电子泵来驱动冷却液流动,冷却液在经过液冷线缆时(液冷线缆在 工作时由于承载大电流会发热),带走线缆及充电连接器的热量,回到油箱(储存冷却 液),然后通过电子泵驱动经过散热器散发热量,如此循环工作,可以达到小截面积线缆 通载大电流、低温升的要求。

根据线缆结构的不同,可将大功率液冷充电枪分为水冷和油冷两种形式,其中油冷 是将绝缘层设计成油管,将导体部分直接浸油,通过绝缘油的循环散热来提高载流量。油液充电枪的端子是经过特殊设计的循环系统,既保证了液体的循环冷却,又能够防止 导电,保证了绝缘的安全性。绝缘油(冷却介质)的工作温度为-50℃~150℃,具有闪点 温度高、比热容值小且绝缘安全的优点,因此国内充电枪大多选择绝缘油作为液冷充电 枪的冷却介质。油液充电枪根据冷却管道与导体之间是否直接接触分为分体冷却和浸泡 冷却两种方式。

参考报告

永贵电器(300351)研究报告:轨交连接器龙头,新能源业务再起航.pdf

永贵电器(300351)研究报告:轨交连接器龙头,新能源业务再起航。国内轨道交通连接器龙头企业,布局三大业务板块:永贵电器成立于1973年,2012年在深交所创业板上市,是国内轨道交通连接器龙头,同时积极拓展新能源、军工、航空航天等下游领域,目前已形成轨道交通与工业、车载与能源信息、特种装备三大业务板块。在新能源汽车连接器的放量带动下,公司2021年及2022年前三季度营业收入分别为11.5/10.5亿元,同比上升9.1%/36.1%,净利润分别为1.2/1.19亿元,同比上升16.4%/30.4%,实现较快增长。高压连接器积累深厚,客户结构优化加速成长:高压连接器是新能源车核心器件之一,经我...

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