充電技術(shù)發(fā)展步伐不斷加快,充電樁產(chǎn)業(yè)走到了革弊鼎新的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。交直流充電、無線充電等核心技術(shù)的突破,有效推動(dòng)了充電樁的發(fā)展普及。《電池中國》網(wǎng)認(rèn)為,當(dāng)前要解決好充電標(biāo)準(zhǔn)化問題,使電池技術(shù)日臻完善,價(jià)格達(dá)到民用水平。當(dāng)諸多條件具備后,電動(dòng)車才會(huì)迎來真正市場。
充電樁可分為直流充電樁、交流充電樁和交直流一體充電樁。在技術(shù)路線方面,直流充電機(jī)屬大功率充電,充電時(shí)間較短,但對(duì)電池壽命影響較大。交流充電樁由電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等組成,電流較小,充電時(shí)間較長,充電方式各有千秋。

直流充電獲認(rèn)可后市空間值得期待
事實(shí)上,直流充電的功率遠(yuǎn)大于交流充電的功率,普通直流充電樁功率為20KW,存電能力為20KW的電動(dòng)汽車充滿電只需要1小時(shí),而同功率的交流充電樁需充10小時(shí)。
直流充電樁正成為發(fā)展趨勢(shì)。2011年之前,國家電網(wǎng)建設(shè)原則是慢充為主,2011年至2013年,國家電網(wǎng)建設(shè)原則是換電為主,隨后在2014年召開的電動(dòng)汽車充換電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系完善研討會(huì)上,國家電網(wǎng)提出了主導(dǎo)快充、兼顧慢充的建設(shè)原則。國家電網(wǎng)首批充換電設(shè)備招標(biāo)中,直流充電樁383套、交流充電樁156套,直流充電樁投資比重遠(yuǎn)超交流充電樁。
中投顧問新能源行業(yè)研究員蕭函指出,未來直流充電樁會(huì)因快速充電而更具發(fā)展優(yōu)勢(shì)。不過直流快充需要建立比較大型的設(shè)備,將電網(wǎng)中的交流電整流后直接給電池充電,投入成本較高。賽迪顧問汽車產(chǎn)業(yè)研究中心分析師汪家紅指出,交流充電樁成本大概在6000元左右,好的直流充電樁要10萬元左右,一般都是1到2萬元。
成本雖高,但直流充電的市場空間更為廣闊。據(jù)知名研究行業(yè)網(wǎng)站ReportsnReports發(fā)布的信息,2014年至2016年,中國電動(dòng)汽車充電樁總的市場空間分別為20億元、30億元、60億元,直流充電樁投資占總的電動(dòng)汽車充電樁投資比重分別為15%、20%、30%,直流充電樁市場空間分別為3億元、6億元、18億元,年復(fù)合增速145%。
中恒電氣主要產(chǎn)品直流操作電源,可用于高頻智能化充電站。公司在直流充電技術(shù)(電力操作電源、基站電源、高壓直流電源)上已有了深厚的技術(shù)積累和豐富的商用經(jīng)驗(yàn)。另一家企業(yè)奧特迅,保持對(duì)電動(dòng)汽車充電設(shè)備研發(fā)的高投入,已完成了充電產(chǎn)品的系列化,應(yīng)用模塊從24伏至750伏不等,產(chǎn)品無論從技術(shù)上還是方案上都比較成熟,建立了單獨(dú)的生產(chǎn)線,優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在大功率直流模塊充電方面(充電站快充),穩(wěn)定性高。
“無線充電”引領(lǐng)充電樁未來趨勢(shì)
業(yè)內(nèi)專家分析認(rèn)為,在未來充電樁無線化的大趨勢(shì)下,有線充電樁因其局限性將被逐步淘汰,無線充電樁發(fā)展的步伐將會(huì)越來越快。
具有布置靈活、使用方便、充電安全等特點(diǎn)的無線充電技術(shù)已走出實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入示范發(fā)展階段。其原理并不復(fù)雜,即在發(fā)射端將電能轉(zhuǎn)換成電磁波并發(fā)射出去,接收端接收到電磁波之后,再將其轉(zhuǎn)換成電能,就可進(jìn)行充電。
但該技術(shù)也面臨著使用成本較高、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一、可能存在電磁輻射等問題的制約。業(yè)內(nèi)專家建議,我國應(yīng)加快建立電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),推進(jìn)電動(dòng)汽車無線充電應(yīng)用示范工程,加大對(duì)相關(guān)技術(shù)研發(fā)的支持力度,特別是動(dòng)態(tài)無線充電技術(shù),助力電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
中國電源學(xué)會(huì)磁技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員周正國指出,無線充電將是充電樁的未來發(fā)展趨勢(shì),它會(huì)像目前比較火熱的手機(jī)無線充電一樣,不需要充電接口,遠(yuǎn)距離就可以充電。
與傳統(tǒng)充電站、充電樁相比,無線充電設(shè)施布置靈活,可以把發(fā)射端埋在部分路面之下,屆時(shí)電動(dòng)車可以在這些路段實(shí)現(xiàn)邊行駛邊充電;用戶使用更加方便。無需插入式電纜即可實(shí)現(xiàn)高速無線充電,免去了傳統(tǒng)充電樁接線所需要的停車和等待時(shí)間,提高電動(dòng)汽車的使用率。比如電動(dòng)方程式錦標(biāo)賽賽道兩旁的接收板可在電動(dòng)賽車疾馳而過的瞬間為其充電;充電過程相對(duì)安全。無線充電無火花及觸電危險(xiǎn),無積塵和接觸損耗,能適應(yīng)多種惡劣環(huán)境和天氣。
目前無線充電主要有三種方式,即無線電波式、磁場共振式以及電磁感應(yīng)式。其中,磁場共振式和電磁感應(yīng)式更有可能在電動(dòng)汽車的無線充電中得到應(yīng)用。
從國外車企來看,豐田、沃爾沃、奧迪、日產(chǎn)等都已經(jīng)開始研發(fā)或測(cè)試旗下電動(dòng)車的無線充電系統(tǒng)。全球通訊及互聯(lián)網(wǎng)的一些企業(yè)也將觸角伸向了電動(dòng)車無線充電的新領(lǐng)域。日產(chǎn)此前宣布取得無線充電技術(shù)成果,車輛通過與感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)而進(jìn)行充電,需要充電時(shí),車主只需將車開到感應(yīng)線圈的范圍內(nèi),系統(tǒng)將自動(dòng)檢測(cè)到車輛,車主通過應(yīng)用程序啟動(dòng)和關(guān)閉充電過程。
針對(duì)無線充電中存在的傳輸效率問題,奧迪開發(fā)了一種可升降的無線充電系統(tǒng),讓供電線圈更靠近車輛底部的受電線圈,輸電效率可超過90%。沃爾沃與阿爾斯通和瑞典能源局合作,正研發(fā)在快速路上為電動(dòng)汽車充電的系統(tǒng)。
中興通訊與英國高通公司率先實(shí)現(xiàn)了大功率無線充電系統(tǒng)的商業(yè)化。中興通訊研發(fā)的大功率電磁感應(yīng)式無線充電系統(tǒng)已經(jīng)通過科技成果鑒定,可以在30KW大功率系統(tǒng)下,實(shí)現(xiàn)90%的充電效率,并與東風(fēng)汽車和蜀都客車合作,在湖北襄陽和四川成都推出了無線充電公交示范線。
智能充電系統(tǒng)技術(shù)達(dá)國際領(lǐng)先水平
充電安全和使用效率一直是困擾充電行業(yè)發(fā)展的技術(shù)難題。10月25日,青島特銳德電氣股份有限公司在青島市舉行CMS主動(dòng)柔性智能充電系統(tǒng)新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)。該產(chǎn)品綜合技術(shù)性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中充電過程中的主動(dòng)防護(hù)、柔性充電功能達(dá)到國際領(lǐng)先水平,可以推廣應(yīng)用。
據(jù)悉,CMS系統(tǒng)與現(xiàn)有的新能源充電系統(tǒng)不同,是一套基于充電安全和電池壽命管理的智能充電系統(tǒng),它能夠綜合電池信息、用戶需求、環(huán)境因素和電網(wǎng)容量等信息,制定柔性充電策略,保障電網(wǎng)和電池充電安全,延長電池使用壽命。
特銳德董事長于德翔表示,CMS主動(dòng)柔性智能充電系統(tǒng)可以將電池充電的安全性提高100倍以上、電池使用壽命延長30%左右,從安全、經(jīng)濟(jì)兩大角度提升新能源汽車充電質(zhì)量,是對(duì)汽車充電技術(shù)的又一次顛覆性的創(chuàng)新。
該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)充電樁無序充電導(dǎo)致的電網(wǎng)系統(tǒng)安全、撞樁導(dǎo)致設(shè)備安全的問題,克服了不能利用低谷電造成高成本、以及充電接入困難、充電樁占地等缺點(diǎn),成為汽車群充電的大管家,汽車群智能充電系統(tǒng)是對(duì)傳統(tǒng)充電樁模式顛覆式的創(chuàng)新。
充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一成產(chǎn)業(yè)掣肘因素
車型不同,充電設(shè)施配置就不同,公共充電樁也不好建。在這樣的情況下,開展充電設(shè)施建設(shè),將造成建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、技術(shù)指標(biāo)不一致,導(dǎo)致充電樁無法通用,造成資源浪費(fèi)。
為走完電動(dòng)車充電設(shè)施推廣的“最后一公里”,國內(nèi)多家電動(dòng)車生產(chǎn)企業(yè)成立了技術(shù)聯(lián)盟,欲進(jìn)一步統(tǒng)一國內(nèi)充電樁的電流、電壓標(biāo)準(zhǔn)。
目前這些技術(shù)聯(lián)盟共同制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)提交至國家相關(guān)部門,有關(guān)部門或?qū)⒃诖嘶A(chǔ)上發(fā)布國標(biāo),預(yù)計(jì)很快就會(huì)出臺(tái),國內(nèi)大部分主流電動(dòng)車企業(yè)都涵蓋其中。
醞釀該標(biāo)準(zhǔn)似乎事出有因。為推動(dòng)電動(dòng)車充電設(shè)施的快速發(fā)展,國家電網(wǎng)前不久向社會(huì)資本發(fā)出“邀請(qǐng)”,宣布向社會(huì)資本開放分布式電源并網(wǎng)工程和電動(dòng)汽車充換電設(shè)施兩個(gè)市場領(lǐng)域。
但從市場反應(yīng)來看,目前的開放條件仍不足以吸引資本快速進(jìn)入,除了缺乏明確的投資盈利模式外,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一也是擺在電動(dòng)車充電設(shè)施市場推廣前的重大難題。
事實(shí)上,早在2011年,工業(yè)和信息化部公布了有關(guān)電動(dòng)汽車充電接口和通信協(xié)議的四項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn),被認(rèn)為是電動(dòng)汽車領(lǐng)域的基礎(chǔ)性法規(guī)。這幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)僅僅針對(duì)插座、接口等比較初級(jí)的方面,但在電動(dòng)車關(guān)鍵部位的技術(shù)參數(shù),電壓、功率等方面并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
倘若使用了與自身電壓標(biāo)準(zhǔn)不相匹配的充電設(shè)備,即使能夠充電,也會(huì)對(duì)車的電池壽命造成影響。充電樁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)由車企提供,因此地方政府一般會(huì)讓當(dāng)?shù)仄髽I(yè)參與設(shè)計(jì)。以深圳為例,據(jù)比亞迪相關(guān)人士介紹,當(dāng)?shù)厥袌龅某潆姌对O(shè)施大部分都由該公司參與設(shè)計(jì),這些充電樁并不適用于其他品牌電動(dòng)車。
若技術(shù)聯(lián)盟提交的標(biāo)準(zhǔn)被國標(biāo)采納,上述問題將迎刃而解。然而統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)并不容易,每個(gè)企業(yè)都希望自己的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)能成為國家標(biāo)準(zhǔn),不然就會(huì)面臨整改,必然會(huì)增加研發(fā)工作量和成本。求長遠(yuǎn)發(fā)展,必然有人要犧牲短期利益,況且目前電動(dòng)車整體保有量也不高,現(xiàn)在統(tǒng)一時(shí)機(jī)更好。









