智庫(kù)觀點(diǎn)｜大功率充電技術(shù)：要更安全，更兼容，更有可擴(kuò)展性

 

目前，廣州等大型城市已開(kāi)始大功率充電的產(chǎn)業(yè)化落地，而車(chē)企與能源服務(wù)商也在有序布局大功率充電網(wǎng)絡(luò)，但在發(fā)展中出現(xiàn)了一些問(wèn)題與困難，亟需在國(guó)家和地方層面創(chuàng)造新技術(shù)應(yīng)用的有利環(huán)境。

 

基于此，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)于3月5日在北京舉辦了“大功率充電發(fā)展機(jī)制與技術(shù)創(chuàng)新研討會(huì)”。此次會(huì)議由中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)師建華、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)劉永東主持，來(lái)自政策與行業(yè)、檢測(cè)與技術(shù)以及企業(yè)方面的數(shù)十名領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家參加了會(huì)議。

 

中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)張永偉認(rèn)為，如今行業(yè)內(nèi)有兩個(gè)重要共識(shí)，其一是，在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中，充電的矛盾可能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于造車(chē)的矛盾，解決好充電的問(wèn)題，成為汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的一個(gè)突出問(wèn)題。其二是，在充電技術(shù)路線(xiàn)選擇上，大功率充電已經(jīng)成為全球共識(shí)，在歐洲，這個(gè)技術(shù)路線(xiàn)走在了全世界的前面，我們國(guó)家也有一些探索，需要加快推動(dòng)大功率充電的技術(shù)路線(xiàn)在國(guó)內(nèi)普及。

 

張永偉還表示，目前，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)一直致力于與行業(yè)伙伴共同推動(dòng)大功率充電標(biāo)準(zhǔn)的建立，再不落地和明確，將會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)汽車(chē)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)化。

 

1ONE

 

標(biāo)準(zhǔn)的緊迫性

 

 

大功率充電產(chǎn)業(yè)雖然非常熱，但發(fā)展處在初級(jí)階段。從“車(chē)”的角度看，目前只有3%左右的新能源汽車(chē)采用了大功率充電；從“樁”角度看，以上海為例，不論250/240kW，僅120kW以上的直流快充槍?zhuān)矂倓偝^(guò)1萬(wàn)個(gè)，占比全市16萬(wàn)個(gè)槍口的6.58%。

 

若要迅速在全國(guó)形成以高壓為主的新型充電網(wǎng)絡(luò)，還面臨一些困難。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，大功率充電是不可或缺的。從效率上看，充電要跟加油差不多，就離不開(kāi)大功率充電。因此，大功率充電產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間大。

 

我國(guó)的大功率充電的研究，早于美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，而且在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研上也做得最扎實(shí)。2016年3月，我國(guó)就開(kāi)始研究大功率充電，我國(guó)的超充示范站，曾引起世界上的轟動(dòng)。但是，我們花了2年的時(shí)間圍繞標(biāo)準(zhǔn)去立項(xiàng)，而在此期間，我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展已經(jīng)翻了兩番。

 

因此，大功率充電標(biāo)準(zhǔn)，再不落地和明確，將會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)汽車(chē)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)化。

 

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的制定，與會(huì)專(zhuān)家們討論了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如何和地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同等方面的問(wèn)題，建議要有超前的統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該是“國(guó)內(nèi)唯一、國(guó)際一致”。另外，大功率充電技術(shù)路線(xiàn)要更加安全、更加兼容、更加具有技術(shù)的可擴(kuò)展性。另外，技術(shù)路線(xiàn)的選擇是著眼于現(xiàn)在，還是著眼于未來(lái)整個(gè)產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)非常值得考量的話(huà)題。

 

標(biāo)準(zhǔn)出海的問(wèn)題，也到了需要重視的時(shí)候。我國(guó)應(yīng)該輸出標(biāo)準(zhǔn)，讓“一帶一路”的國(guó)家和地區(qū)都用中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)體系。目前，很多車(chē)企出口整車(chē)，會(huì)把充電樁配送出去，但是沒(méi)有意識(shí)到，也要把標(biāo)準(zhǔn)推出去。在標(biāo)準(zhǔn)推廣方面，歐美一些國(guó)家已行動(dòng)起來(lái)，有可能后來(lái)居上。甚至有與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為，美國(guó)可能借助“急速充電”這個(gè)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的彎道超車(chē)。

 

2TWO

 

產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀

 

目前，大功率充電國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定，已經(jīng)編制完成。2022年10月份，該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)批稿，已經(jīng)報(bào)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，形式審查已通過(guò)，接下來(lái)或?qū)⒂瓉?lái)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。

 

 

關(guān)于大功率充電樁的適用場(chǎng)景，專(zhuān)家們認(rèn)為，高速公路、特大城市，乃至機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、景區(qū)等，是重要的應(yīng)用場(chǎng)景。

 

歐洲提出大功率充電，就是為了解決跨國(guó)之間的高速公路補(bǔ)能問(wèn)題。中國(guó)的高速公路節(jié)假日周轉(zhuǎn)量高，經(jīng)常“一樁難求”，發(fā)展大功率充電，十分必要。也有專(zhuān)家建議，高峰時(shí)可采用臨時(shí)的移動(dòng)式超充設(shè)備。

 

我國(guó)的特大城市，譬如北京，很多居民沒(méi)有固定車(chē)位安裝充電樁，對(duì)公共充電是一種剛需。剛需的情況下，就需要大功率充電。另外，出租車(chē)、共享車(chē)、大巴車(chē)對(duì)大功率充電的需求較多。

 

目前，北京、上海、廣州、深圳等地，已經(jīng)開(kāi)始探索大功率充電的產(chǎn)業(yè)化布局。

 

北京超充站建設(shè)大致的工作方向是，適應(yīng)場(chǎng)景、逐步布局、協(xié)同推進(jìn)。北京更多地希望在公共場(chǎng)站方面合理布局超充，比如高速公路網(wǎng)。另外，北京現(xiàn)有的新能源汽車(chē)中支撐超充的車(chē)型不多，因此希望超充、快充和普通充電相結(jié)合，逐步來(lái)布局，從而協(xié)同推進(jìn)相關(guān)的工作。

 

上海全市共投運(yùn)充電設(shè)施（含私人樁）有65.6萬(wàn)個(gè)，車(chē)樁比1.5：1，在全國(guó)處于相對(duì)領(lǐng)先的水平。目前，上海的充電樁布局，從原則上來(lái)講，是政策和市場(chǎng)機(jī)制相結(jié)合，發(fā)展智能有序的充電。智能有序的充電的要求是，又要管住、又要放開(kāi)、又要激勵(lì)，重點(diǎn)是發(fā)展智能充電樁。

 

廣州正在打造三級(jí)充電網(wǎng)絡(luò)，即樞紐型大功率充電站和中型快充補(bǔ)能站和分散式目的地充電站三級(jí)網(wǎng)絡(luò)，而且在2022年9月份印發(fā)了《廣州市加快推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)方案（2022—2024）》，提出到2024年基本建成“一快一慢”的充換電服務(wù)體系，計(jì)劃建設(shè)1000個(gè)超充站，從而打造“超充之都”。

 

充電站運(yùn)營(yíng)企業(yè)特來(lái)電也提出了超充的“廣州模式”，即政府搭臺(tái)、行業(yè)協(xié)會(huì)搖旗、企業(yè)唱戲，圍繞“一快一慢”充換電服務(wù)體系，構(gòu)建打造廣州“超充之都”。目前車(chē)主對(duì)超充站的評(píng)價(jià)集中在“充電快、不排隊(duì)、充電順利”。在布局超充中，充電企業(yè)希望以超充這個(gè)產(chǎn)品來(lái)構(gòu)建以新能源為主體的電能聚合平臺(tái)，未來(lái)通過(guò)“虛擬電廠(chǎng)”模式接入到地方電力交易平臺(tái)。

 

深圳對(duì)大功率充電技術(shù)非常關(guān)注，2022年，深圳市制定了充電設(shè)施的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃，提出到2025年建設(shè)100座示范站。深圳將優(yōu)先考慮充電站合規(guī)的建設(shè)程序，讓企業(yè)先解除政策層面風(fēng)險(xiǎn)，再通過(guò)市場(chǎng)篩選機(jī)制，挑選出能夠長(zhǎng)久存在的快充場(chǎng)站，結(jié)合企業(yè)對(duì)于市場(chǎng)充電需求的判斷，進(jìn)行超充站的改造。如何通過(guò)新的超充技術(shù)帶動(dòng)現(xiàn)有的快充場(chǎng)站質(zhì)量的升級(jí)，是深圳最關(guān)注的話(huà)題點(diǎn)之一。

 

3THREE

 

推進(jìn)中的問(wèn)題

 

特大城市布局大功率充電，有不少困難。其中一個(gè)重要困難就是土地資源緊張，上海已經(jīng)不太可能用單獨(dú)供地的方式去解決超充站的問(wèn)題，而北京則希望充分利用邊角地塊，形成帶有公共充電設(shè)施性質(zhì)的補(bǔ)能站。

 

專(zhuān)家建議，針對(duì)土地緊張的問(wèn)題，可采用提高現(xiàn)有充電站的使用效率，以及在加油站建設(shè)超充站的方式。譬如，中石化設(shè)在城市里的加油站，銷(xiāo)量越來(lái)越小，轉(zhuǎn)型多種能源補(bǔ)給很有必要。大功率充電，速度跟加油一樣，是一個(gè)重要轉(zhuǎn)型選擇。中石化表示，到2025年，要在5000座以上的加油站里建設(shè)超充設(shè)施，目前已經(jīng)建設(shè)了2000多個(gè)站。

 

城市加油站內(nèi)建設(shè)大功率充電站，會(huì)涉及到另一個(gè)困難，那就是電力容量的不足，因?yàn)槌鋵?duì)電網(wǎng)沖擊較大。解決電力增容難問(wèn)題，可鼓勵(lì)參與超充站建設(shè)的企業(yè)建立光儲(chǔ)充一體化的項(xiàng)目或者儲(chǔ)充一體化的項(xiàng)目。

 

另外，大功率充電，安全問(wèn)題永遠(yuǎn)是在第一線(xiàn)。用好大功率充電的技術(shù)，必須要從根本上保證充電安全。首要要做好主動(dòng)安全，電池端必須要做好主動(dòng)安全產(chǎn)品的設(shè)計(jì)等等。其次要做到本質(zhì)安全，就是電池本身安全的特性要做好。最后，還有重要的被動(dòng)安全，包括充電設(shè)施和充電安全監(jiān)控，等等。目前，廣州推廣大功率充電過(guò)程中，就有委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)全市包括超充站在內(nèi)的充電樁進(jìn)行安全抽查的做法。

 

對(duì)于大功率充電的發(fā)展，智能汽車(chē)企業(yè)也有新看法。他們認(rèn)為，目前測(cè)算，理想化的政策目標(biāo)框架下，充電樁的密度要達(dá)到加油站的3倍，這對(duì)土地、電力資源等形成較大挑戰(zhàn)。而所有的汽車(chē)充電的核心邏輯其實(shí)是“車(chē)找樁”，如果汽車(chē)具備了高級(jí)自動(dòng)駕駛功能，“車(chē)的自動(dòng)駕駛+樁的自動(dòng)充電+夜間”這個(gè)場(chǎng)景，就可以結(jié)構(gòu)性調(diào)整整個(gè)充電和用電需求，減少對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷沖擊。