隨我國新能源車快速發(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,目前碳化硅已經(jīng)在充電模塊中開始應(yīng)用。20kW全碳化硅充電模塊的前級AC/DC采用三相PWM整流電路,1200V/40mΩ器件并聯(lián),開關(guān)頻率35kHz,后級DC/DC采用兩電平交錯并聯(lián)LLC電路,開關(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。傳統(tǒng)直流充電樁在使用時,會產(chǎn)生很大的噪聲,對周圍環(huán)境造成了噪聲污染,如果能夠?qū)υ胍粼催M行消音處理,能夠提高環(huán)境品質(zhì),消除噪聲污染。他表示,可以通過熱仿真和流體仿真優(yōu)化風道設(shè)計,通過風機變頻控制及優(yōu)化控制算法,通過使用降噪材料和吸音材料和通過定向降噪方法來實現(xiàn)充電樁低噪音。
近日,由半導體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、第三代半導體產(chǎn)業(yè)(公號)、博聞創(chuàng)意會展(深圳)有限公司共同主辦的“2021第三代半導體技術(shù)及充電產(chǎn)業(yè)合作論壇”在“ELEXCON深圳國際電子展暨嵌入式系統(tǒng)展”同期舉行。論壇特別邀請第三代半導體相關(guān)專家、快充產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)專家及企業(yè)代表,探討第三代半導體技術(shù)及充電產(chǎn)業(yè)機遇與挑戰(zhàn)。
論壇主題報告環(huán)節(jié),華盛新能源科技(深圳)有限公司市場總監(jiān)萬江山帶來了“新能源汽車浪潮下的充電樁產(chǎn)業(yè)及創(chuàng)新方案”的主題分享。充電樁是新能源汽車行業(yè)發(fā)展的基石,隨著電動車的不斷放量,充電樁作為配套設(shè)施必須跟上。伴隨著新能源車保有量的增長,充電樁的保有量也將增長,二者相關(guān)性系數(shù)0.9976,體現(xiàn)出很強的相關(guān)性。不管從現(xiàn)實需求,還是政策支持,充電樁都迎來了光明的前景。
2021年9月10日,中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟發(fā)布8月充電樁運營數(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3.44萬臺,8月同比增長66.4%。從數(shù)據(jù)上看,全國充電樁數(shù)據(jù)正在快速增長。整體來看,今年8月新能源汽車滲透率已提升至17.8%,新能源乘用車滲透率更是接近20%。中汽協(xié)預計,按照目前的態(tài)勢發(fā)展,我國有望提前實現(xiàn)2025年新能源汽車20%市場份額的目標。
我國乃至全球新能源汽車市場前景樂觀,發(fā)展?jié)摿薮?。隨著新能源汽車的迅猛增長,與不斷增加的新能源汽車的保有量相比,充電樁建設(shè)仍顯不足,未來充電樁基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展必將進入加速增長期。充電樁應(yīng)用于公交巴士充電站、社會充電站、公園景區(qū)充電站、商業(yè)寫字樓充電站、居民住宅地下停車場等。
新能源汽車尤其是注重用戶體驗的B級以上純電動車型電池搭載量越來越高,充電基礎(chǔ)設(shè)施不完善,充電速度慢的問題已經(jīng)成了業(yè)內(nèi)迫切需要解決的問題。解決這一問題,業(yè)內(nèi)主流的技術(shù)方案是大功率直流快充。報告指出,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不變,提高電壓或電流即可提高充電功率。
當下車端、樁端都實現(xiàn)了規(guī)?;?,可利用的直流快充模式一般功率在60~120KW,而要進一步縮短充電時間,未來有兩個發(fā)展方向:一是大電流直流快充;二是高電壓直流快充,通過加大電流或提升電壓,進一步提高充電功率,達到250~350KW。
大電流方案發(fā)展受限,高電壓平臺方案成為主流。更為主流且被多數(shù)車企采用的方案是高電壓平臺下實現(xiàn)大功率充電。2019年保時捷的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,開啟了各大車企對800V高壓平臺的研究與布局。采用高電壓實現(xiàn)大功率直流快充,從現(xiàn)有的400V平臺到800~1000V高壓平臺,車端與樁端都需要進行產(chǎn)品部件的優(yōu)化設(shè)計與重新適配。在車端,電動汽車的電池包、電驅(qū)動、PTC、空調(diào)壓縮機、車載充電機等需要重新選型。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發(fā),通過技術(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始考慮高壓兼容方案的布局,積極響應(yīng)高壓快充趨勢。在充電樁內(nèi)部,充電模塊是提升充電樁滿足800~1000V高壓車型充電的關(guān)鍵。這一方面,國內(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)運營成本高、設(shè)備生命周期短的痛點。同時,現(xiàn)在的國標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。