大功率快充产业现状几何?

2018-05-14 12:51尚勇
新能源汽车报 2018年30期
关键词:充放电大功率动力电池

尚勇

根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟统计,截至2017年底,我国共有约44.6万个充电桩,其中公共充电桩21.3万个(其中交流充电桩8.6万个、直流充电桩6.1万个、交直流一体充电桩6.6万个)。

目前,按市场份额计算,全国公共充电基础设施运营商主要有四家:特来电(9.8万个)、国家电网(4.2万)、星星充电(2.9万)和普天(1.5万),占全国市场份额的86%。

在大功率快充基础设施建设领域,我国尚处于起步阶段。2017年,特来電研发推出充电弓产品,为新能源公交车提供超快充服务。特来电智能柔性充电弓单车最大充电功率达450kW,双枪快充方式达360kW,均为国内最高功率技术。

该技术可实现充电40秒钟,电动公交续航10公里,充满时间仅为8分钟。目前该方案已在成都、上海等地运行。另外,星星充电率先在2017年投入运营360kW分体式大功率充电桩,2018年计划发布500kW大功率充电桩,实现充电5分钟,续航200公里。

就大功率快充领域的技术难点而言,主要有以下几方面:

一是标准层面。超快充标准协议制定是关键,超快充下的通讯协议和物理接口也需要重新定义。

二是研发层面。动力电池快速充放电影响机理和电网安全输配电作用机制探索是基础,由于快速充电具有电流较高、功率较大等特点,动力电池短时间的载荷较大,对电池的充放电使用过程造成一定影响,这在一定程度上降低了电池的安全性和使用寿命。同样由于快速充电的技术特点,电网的输配电负荷增加,对于电网的综合承载能力提出很高要求。

三是产业化层面。超快充基础设施产业化是最终体现,如何通过产学研结合,实现超快充基础设施的合理布局,构建安全高效的充电网络,是促进我国电动汽车产业持续健康发展的有效手段。

目前,我国在常规充电基础设施建设速度上持续保持全球领先。根据国际能源署发布的《全球电动汽车展望2018》,中国建有23.2万座私人充电桩、13.0万座公共慢充充电桩(占全球的41%)和8.3万座公共快充充电桩(占全球的74%)。

在总体桩车比方面,荷兰、德国、中国数量最多,分别达0.28、0.22和0.17。在快充桩车比方面,中国、日本较为突出,分别达到0.07和0.03。

但是在超快充充电基础设施领域,我国与欧美国家还有较大的差距,主要体现在三个方面。

一是超快充的技术标准及通讯协议尚未制定。我国于2011年制定、2015年修订的GB/T 18487系列和20234系列等国家标准还不完善,首先未涉及超快速充电技术条件,其次在支持其他快速充电标准上的兼容性不足,最后其仍为推荐性标准而非强制性标准。目前,全球主流电动汽车快速充电标准有三个:日本CHAdeMO标准、欧美联合充电系统(CCS)以及美国特斯拉超级充电桩标准(super charge),均面向200kW以上甚至350kW充电功率制定。

二是超快充条件下可靠性及安全性影响机理尚未探明。我国尚缺乏对大功率快速充电技术对电网的负载能力及稳定性的影响以及对动力电池寿命及安全性影响的系统性研究,但在充电弓等技术路线的研发上已走在世界前列。国外已全面开展相关研究工作。

三是超快充产业化布局略显滞后。我国虽然在交流慢充和直流快充基础设施建设上全球领先,但在超快充基础设施建设上处于落后地位,目前正在取得充电弓等领域的超前布局。欧美地区通过Ionity、Mega-E、NEXT-E等公司的商业化运作,相继发布超快充布局规划,打造超快充充电网络。

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