隨我國(guó)新能源車(chē)快速發(fā)展,充電樁需求亦水漲船高,隨著2020年充電樁納入新基建,窗口期縮短,充電樁行業(yè)發(fā)展速度加快。
同時(shí),目前碳化硅已經(jīng)在充電模塊中開(kāi)始應(yīng)用。20kW全碳化硅充電模塊的前級(jí)AC/DC采用三相PWM整流電路,1200V/40mΩ器件并聯(lián),開(kāi)關(guān)頻率35kHz,后級(jí)DC/DC采用兩電平交錯(cuò)并聯(lián)LLC電路,開(kāi)關(guān)頻率120kHz~300kHz,峰值效率97.3%,滿載效率96.7%。并且,充電樁低噪音已成趨勢(shì)。傳統(tǒng)直流充電樁在使用時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲,對(duì)周?chē)h(huán)境造成了噪聲污染,如果能夠?qū)υ胍粼催M(jìn)行消音處理,能夠提高環(huán)境品質(zhì),消除噪聲污染。他表示,可以通過(guò)熱仿真和流體仿真優(yōu)化風(fēng)道設(shè)計(jì),通過(guò)風(fēng)機(jī)變頻控制及優(yōu)化控制算法,通過(guò)使用降噪材料和吸音材料和通過(guò)定向降噪方法來(lái)實(shí)現(xiàn)充電樁低噪音。
近日,由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)(公號(hào))、博聞創(chuàng)意會(huì)展(深圳)有限公司共同主辦的“2021第三代半導(dǎo)體技術(shù)及充電產(chǎn)業(yè)合作論壇”在“ELEXCON深圳國(guó)際電子展暨嵌入式系統(tǒng)展”同期舉行。論壇特別邀請(qǐng)第三代半導(dǎo)體相關(guān)專家、快充產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)專家及企業(yè)代表,探討第三代半導(dǎo)體技術(shù)及充電產(chǎn)業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
論壇主題報(bào)告環(huán)節(jié),華盛新能源科技(深圳)有限公司市場(chǎng)總監(jiān)萬(wàn)江山帶來(lái)了“新能源汽車(chē)?yán)顺毕碌某潆姌懂a(chǎn)業(yè)及創(chuàng)新方案”的主題分享。充電樁是新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的基石,隨著電動(dòng)車(chē)的不斷放量,充電樁作為配套設(shè)施必須跟上。伴隨著新能源車(chē)保有量的增長(zhǎng),充電樁的保有量也將增長(zhǎng),二者相關(guān)性系數(shù)0.9976,體現(xiàn)出很強(qiáng)的相關(guān)性。不管從現(xiàn)實(shí)需求,還是政策支持,充電樁都迎來(lái)了光明的前景。
2021年9月10日,中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟發(fā)布8月充電樁運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示,2021年8月比2021年7月公共充電樁增加3.44萬(wàn)臺(tái),8月同比增長(zhǎng)66.4%。從數(shù)據(jù)上看,全國(guó)充電樁數(shù)據(jù)正在快速增長(zhǎng)。整體來(lái)看,今年8月新能源汽車(chē)滲透率已提升至17.8%,新能源乘用車(chē)滲透率更是接近20%。中汽協(xié)預(yù)計(jì),按照目前的態(tài)勢(shì)發(fā)展,我國(guó)有望提前實(shí)現(xiàn)2025年新能源汽車(chē)20%市場(chǎng)份額的目標(biāo)。
我國(guó)乃至全球新能源汽車(chē)市場(chǎng)前景樂(lè)觀,發(fā)展?jié)摿薮?。隨著新能源汽車(chē)的迅猛增長(zhǎng),與不斷增加的新能源汽車(chē)的保有量相比,充電樁建設(shè)仍顯不足,未來(lái)充電樁基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展必將進(jìn)入加速增長(zhǎng)期。充電樁應(yīng)用于公交巴士充電站、社會(huì)充電站、公園景區(qū)充電站、商業(yè)寫(xiě)字樓充電站、居民住宅地下停車(chē)場(chǎng)等。
新能源汽車(chē)尤其是注重用戶體驗(yàn)的B級(jí)以上純電動(dòng)車(chē)型電池搭載量越來(lái)越高,充電基礎(chǔ)設(shè)施不完善,充電速度慢的問(wèn)題已經(jīng)成了業(yè)內(nèi)迫切需要解決的問(wèn)題。解決這一問(wèn)題,業(yè)內(nèi)主流的技術(shù)方案是大功率直流快充。報(bào)告指出,提高充電速度是目前解決的途徑之一,充電速度的提升可以簡(jiǎn)單的理解為充電功率的提升,也就是 P=UI 中的 P 。所以想要提升充電功率,保持電壓或電流其中一項(xiàng)不變,提高電壓或電流即可提高充電功率。
當(dāng)下車(chē)端、樁端都實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化,可利用的直流快充模式一般功率在60~120KW,而要進(jìn)一步縮短充電時(shí)間,未來(lái)有兩個(gè)發(fā)展方向:一是大電流直流快充;二是高電壓直流快充,通過(guò)加大電流或提升電壓,進(jìn)一步提高充電功率,達(dá)到250~350KW。
大電流方案發(fā)展受限,高電壓平臺(tái)方案成為主流。更為主流且被多數(shù)車(chē)企采用的方案是高電壓平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)大功率充電。2019年保時(shí)捷的Taycan 全球首次推出800V高電壓電氣架構(gòu),搭載800V直流快充系統(tǒng)并支持350kw大功率快充,開(kāi)啟了各大車(chē)企對(duì)800V高壓平臺(tái)的研究與布局。采用高電壓實(shí)現(xiàn)大功率直流快充,從現(xiàn)有的400V平臺(tái)到800~1000V高壓平臺(tái),車(chē)端與樁端都需要進(jìn)行產(chǎn)品部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)與重新適配。在車(chē)端,電動(dòng)汽車(chē)的電池包、電驅(qū)動(dòng)、PTC、空調(diào)壓縮機(jī)、車(chē)載充電機(jī)等需要重新選型。目前,SiC等能夠承受更高電壓的器件及其他部件已不斷被開(kāi)發(fā),通過(guò)技術(shù)快速迭代。
充電樁主流企業(yè)在新建和現(xiàn)有充電樁改建中也紛紛開(kāi)始考慮高壓兼容方案的布局,積極響應(yīng)高壓快充趨勢(shì)。在充電樁內(nèi)部,充電模塊是提升充電樁滿足800~1000V高壓車(chē)型充電的關(guān)鍵。這一方面,國(guó)內(nèi)充電模塊主流企業(yè),華為、永聯(lián)、英飛源、麥格米特等公司已經(jīng)量產(chǎn)了充電范圍寬至1000V的直流快充模塊,解決了充電行業(yè)運(yùn)營(yíng)成本高、設(shè)備生命周期短的痛點(diǎn)。同時(shí),現(xiàn)在的國(guó)標(biāo)充電樁的充電槍以及電纜直徑(80mm²)不需要改變,減少不必要的浪費(fèi)。