随着充电补能基础设施的多年建设,市场正从“充上电”迈向“充好电”的新阶段。这一进程中,行业各方需要在大功率充电和智慧充电方向做深耕,以技术创新推动用户体验提升,从而加速全球智能出行行业的变革。
2023年12月20日下午,在2023中国汽车充换电生态大会的“高品质充电服务生态构建”主题论坛上,中国汽车工业协会充换电分会、中国电动汽车充电基础设施促进联盟副秘书长仝宗旗,数字能源技术有限公司智能充电业务副总裁彭鹏,浙江安吉智电控股有限公司副总裁于翔,北京小桔科技有限公司市场品牌总监史少晨,中国复合材料工业协会维修检测回收专委会副主任张军,杭州闪电速能科技有限公司产品专家王辰冰,中汽数据有限公司项目主管徐梓淇,深圳市盛弘电气股份有限公司首席技术官刘伟,深圳市优优绿能股份有限公司国内营销中心总经理卢州,上海安世博能源科技有限公司技术总监言超,天津大真电器集团有限公司董事长王雷等行业精英围绕大功率充电设施生态产业构建,专项探讨其发展趋势及挑战,寻找高质量产业发展的解决方案。中国电动汽车充电基础设施促进联盟产业研究部主任李康主持本场主题论坛。
如今,伴随新能源汽车的快速增长,用户对充电设施数量和品质的要求日益提高,并促使充电基础设施的使用场景愈加细化,例如社区充电、目的地充电、公共领域充电乃至新能源汽车下乡配套的乡村充电。因此,为满足不同场景、车型和用户的需求,科学布局充电基础设施成为必要。在政策端,《进一步构建高质量充电基础设施的指导意见》已于2023年6月发布,提出适度超前安排充电基础设施建设,推动与电信网、交通网、电力网等的创新融合,致力提升充电服务的经济性、便捷性和安全性,以解决充电焦虑、充电痛点和充电体验。
为探索高品质、速度超前的补能解决方案。基于上述背景,中国电动汽车充电基础设施促进联盟成立了闪充委员会,仝宗旗表示,该委员会由车企及关联企业共同创建,在尊重信任、友好合作、互惠互利的基础上,计划在全国范围内建设一定数量的品牌闪充站。“通过成立闪充委员会,我们旨在聚合高端车企资源,共同探讨未来布局,推动充电网络的共享。委员会将完善高端闪充服务标准体系,推动大功率智能超快充技术快速落地,共同布局建设充电网络,共同助力中国补能基础设施建设的高质量发展。”与此同时,为履行社会责任,闪充委员会还将构建新能源协同生态系统,协调成员单位和优势资源,形成行业内合理合作,创造高端的充电服务生态系统。
在“双碳”背景下,新能源汽车充换电生态的高质量建设正成为关键。在徐梓淇看来,当前,能源结构正经历转型,可再生能源的结构仍需进一步优化,结合碳价和全国碳市场重启CCER对碳排放权的利好背景,将新能源汽车充电问题与可再生能源结合起来,有望产生显著的低碳效应和潜在经济效益。“作为第三方机构,中汽数据期望未来与各方共同探讨这一模式,并探讨供给方、需求方和第三方之间如何通过平台和对接来满足充电服务的相关需求。通过建立高质量发展的评估体系和绿色低碳计算的标准化工具,对充换电场站进行评价,有助于更好地引导品牌和客户更有效地使用充电服务。”
目前,中汽数据已牵头制定了一个主要关注减排量的评估计算方法的团体标准,重点是针对充换电场站在使用过程中如何计算减排量。这包括对绿电的使用、设备本身的节能低碳新技术的应用,以及车网互动等方面。整个计算过程围绕充换电场站范围进行减碳计算,最终实现碳资产的开发和相关应用。一方面,这可以推动地方的碳普惠,另一方面,也有望在碳交易市场中进行探索和尝试。
彭鹏认为,当前充电基础设施仍然局限于提供普适性服务,无法提供差异化服务。因此,在未来充电基础设施的发展路线图上,不再适用“车桩比”作为规划指标,而是要提出一个衡量“高质量发展”的新指标,以解决目前存在的充电速度慢、服务质量低等问题。在他看来,随着充电设备技术架构正走向全液冷、全模块化、全矩阵功率池化、直流母线等四个方向。因此,传统的比价模式将不再仅限于设备成本,而是引入了充电的度电成本因素,“这将体现在初始投资加上运营成本再除以运营周期的总充电量上”。彭鹏表示,新的比价模式更全面地考虑了服务能力、未来车辆兼容性和电网兼容性等因素。因此通过降低运营成本,提升充电服务的生命周期量,度电成本就能够进一步降低,使得充电基础设施差异化服务成为可能。
尽管超充的发展很快,但鉴于充电基础设施发展的覆盖面不均衡,目前超充的渗透率并不高。刘伟认为,对于这些不发达地区的充电需求,应该将“合适”视为高品质发展的评价标准。“基于这一观点,我们提出了柔性共享充电堆的整体解决方案,采用一个主机搭配国标终端和液冷终端的组合方式。可以选配普通的国标枪线,而当超充需求达到时再更替超充桩,无需额外投入成本,从而降低全生命周期的投资成本。因为国标终端和超充终端的接口以及各方面协议都是兼容的,可以直接进行替换。”
充电模块是整个充换电系统的核心部件,其效率、噪音、功率等充电模块的性能表征,占据整桩总体系统性能70%以上的指标体系。因此,对充电桩的充电模块技术创新,也成为高品质充电服务升级方向的关注重点。
卢州分享了优优绿能在充电核心部件方面的创新思考和实践。他表示,当前单一的技术路线已不能支持多场景补能方案,高效率、高可靠性和静音化的治本只能通过技术升级和创新升级。对于传统风冷模块、独立风道风冷模块、液冷模块三种技术方向。卢州表示,传统风冷系统成本低,系统设计难度低,使命寿命普遍三到五年,维护成本高;而全液冷系统使用寿命高,维护成本虽低,但系统设计难度大,“我们认为这种方案还是仅适用于特定的、高端场景,比如车企自建专用车位。”因此考虑经济性问题以及推广普适性,卢州希望重点推广系统成本居中的独立风道技术方案。
言超赞同这一观点,他表示目前市场端对直流充电模块应用的最大考虑正是价格。此外,一些规模较大的模块采购者也对产品的标准化提出能效要求,希望充电模块供应商能够实现一定的标准化。他呼吁要推动建立一个前瞻性的充电模块国家能效等级标准,认为这对于产业的高质量发展至关重要。另一方面,为了应对市场挑战,言超还提出了以下需要产业相关方注重的探索方向:首先,在上游需要进行高性能磁材料的研究,特别是研究高频低损的磁材料,以促进生产更高功率密度和更高效率的产品,实现例如在高温、高频条件下的较低磁损,以及较高饱和磁通密度。而对于第三代产品,他认为有必要研究适用于充电桩应用的碳化硅,以实现比较低的高温条件Rdson(通态电阻),当然,他也强调了在这个过程中需要考虑成本等因素。
王辰冰表示,充电网络正在跟随电动汽车的技术升级,朝向更大功率、更智能化的高质量方向去发展。“从实现以充电为功能的1.0阶段,到优化电动汽车体验的2.0阶段,接下来可能会往全场景的智能无感充电的3.0阶段,终局会推向以实现全程式的智控能源网络的4.0阶段。”因此,他表示充电模块产品将主要围绕绿色高效、柔性演进、安全可靠和极致体验等四个维度进行设计和思考,以此来提升用户的充电体验,减少场站的损耗,并确保整个充电过程的安全可靠。
在讨论充电模块发展的同时,张军提出了对充电桩体材料的更新思路,特别介绍了纤维增强复合材料在充电桩领域的新应用。他表示,当前充电桩的外壳材料主要使用金属和PC材料,但这些材料的耐老化性较差,而通过采用复合材料设计,可以实现对充电桩的感知,从而提高对故障或危险的预警能力。目前,玻璃纤维复合增强材料在绝缘性、设计性、耐候性、耐腐蚀性、耐阻燃性等方面表现出色,因此成为充电桩壳体材料的理想选择,助力下一代产品的发展。不过,他也指出复合材料所面临得标准不完善问题,“充电枪、桩的相关标准推进较快,但是对壳体部分来说,标准仍未形成体系,目前只有PC/ABS一个国标可作为依据”。对此,张军呼吁上下游产业链携手共同开发更先进的材料应用,以期通过差异化提升不同市场的价值。
对于新机遇下充电桩的运营端发展与增长,王雷提出,未来提高或确保运营商盈利水平的新风口可能就是目的地充电。他表示,这一方向具有几个优势:首先,充电需求量大,使得目的地充电具有较高的稳定性。“从运营者的角度来看,目的地充电具有投资风险小、成本低、回本周期快的特点。根据国内平均数据的计算,7000瓦交流桩或小直流桩基本上一年内就能够收回成本。”其次,王雷表示国家陆续推出了一系列目的地充电政策,包括补贴和乡村振兴等方面政策,也积极推动了目的地充电的发展。因此,未来两到三年内,广泛布局目的地充电将成为新的业绩增长点。
在史少晨看来,高质量充电服务才是助力充电设施保障能力提升的先决条件。“从用户的角度看,随着电动车普及率的提高,用户对购车的关切焦点已从电池焦虑逐渐转移到对充电服务设施服务脱节的担忧。这些担忧包括场站、油车占位、充电设备异常等问题,以及在场站周边缺乏配套设施等困扰。”
由此,史少晨认为需要在充电效率、场站配套设施建设,以及线上、线下信息一致性等方面都进行优化,推出更好的服务体验标准。当然,如果要给用户打造确定性和高一致性的服务,背后还是要对合作伙伴和商户,还有设备制造商和设备要有一定的标准要求。同时我们也在跟行业的主管部门联合开发和定制属于行业上的服务标准,惠及到更多的商户,帮他们提升场站管理、降本增效。为解决这些问题,史少晨认为有必要在充电效率、场站配套设施建设以及线上线下信息一致性等方面进行优化,并需要在合作伙伴、商户、设备制造商和设备之间建立一定的标准要求,以推出更好的服务体验标准。
于翔认为,通过数智化构建充电服务的新未来同样是当前的运营发展方向。他表示,站在服务角度,实现行业的高质量发展不仅仅关乎商户端,更关键的是用户端的认可。“用户是否认同充电服务模式、认同市场方向,对于未来发展至关重要”。对此,能链智电提供了从C端用户到商户的一键建站,以及自动充电一体化的创新业务。具体而言,目前对于C端用户,能链智电在全国2000多座城市已经覆盖了约7.3万家充电站,仅在2023年第三季度,就已实现了将近14亿度的充电量。他表示,数智化充电服务接下来还会涉及到整个充电领域的储能一体化解决方案,同时与自动驾驶技术结合,打造自动充电的解决方案,也有望成为新的发展增长点。