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聚焦電動(dòng)乘用車大功率充電技術(shù)的前景與挑戰(zhàn)——“電動(dòng)汽車熱點(diǎn)問(wèn)題系列研討會(huì)”召開(kāi)
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2017年5月6日，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)2017年第二期“電動(dòng)汽車熱點(diǎn)問(wèn)題系列研討會(huì)”在京召開(kāi)，此次研討會(huì)的主題聚焦“電動(dòng)乘用車大功率充電技術(shù)的前景與挑戰(zhàn)”。中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高主持了此次會(huì)議。中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)董揚(yáng)、華北電力大學(xué)教授郭春林、奇瑞新能源汽車技術(shù)有限公司電池系統(tǒng)部部長(zhǎng)曾祥兵、深圳奧特迅電力設(shè)備股份有限公司總工程師李志剛等十位嘉賓在研討會(huì)上作了引導(dǎo)發(fā)言。
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在我國(guó)純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的起步階段，續(xù)駛里程是用戶選擇純電動(dòng)汽車的重要指標(biāo)之一。而隨著動(dòng)力電池技術(shù)的快速發(fā)展，純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程已經(jīng)有了大幅提高，初步具備了與傳統(tǒng)燃油車相競(jìng)爭(zhēng)的能力。與此同時(shí)，用戶對(duì)電動(dòng)汽車的充電時(shí)間有了新要求。目前來(lái)看，純電動(dòng)汽車的充電時(shí)間比傳統(tǒng)燃油車加油時(shí)間長(zhǎng)出不少，這也影響了電動(dòng)汽車用戶在充電時(shí)的體驗(yàn)。大功率充電技術(shù)能夠解決用戶充電時(shí)間長(zhǎng)這一痛點(diǎn)。如果將充電時(shí)間縮短至3-5分鐘左右，那么在補(bǔ)充能量的時(shí)間上，電動(dòng)汽車就具備了與傳統(tǒng)燃油車相競(jìng)爭(zhēng)的能力，也能夠符合用戶的使用習(xí)慣。
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但是，行業(yè)內(nèi)對(duì)于發(fā)展大功率充電技術(shù)是否符合我國(guó)新能源汽車的產(chǎn)業(yè)情況、何時(shí)大規(guī)模推進(jìn)大功率充電技術(shù)等問(wèn)題上，還存在一些爭(zhēng)議。在此次研討會(huì)上，各領(lǐng)域的專家就中國(guó)發(fā)展大功率充電技術(shù)的意義、優(yōu)勢(shì)、挑戰(zhàn)等問(wèn)題各抒己見(jiàn)，進(jìn)行了深入交流和探討。
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大功率充電貼合用戶需求和習(xí)慣
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董揚(yáng)認(rèn)為，在北京、上海等人口密集的大型城市，亟需快充技術(shù)。中國(guó)的電動(dòng)汽車停車位比美國(guó)少很多，所以慢充的公共充電樁作用有限，因此，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)快充技術(shù)的發(fā)展。董揚(yáng)表示，快充技術(shù)實(shí)際上也確實(shí)是用戶所需要的。
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對(duì)于如何推動(dòng)大功率充電技術(shù)的發(fā)展，董揚(yáng)表示，政府應(yīng)該對(duì)充電和充電基礎(chǔ)設(shè)施更加重視，加快出臺(tái)規(guī)范認(rèn)證制度。企業(yè)要加大投入，研發(fā)先進(jìn)的充電技術(shù)，減少政府對(duì)市場(chǎng)的干預(yù)程度，提高市場(chǎng)化水平。最后，董揚(yáng)還提出，在標(biāo)準(zhǔn)體系方面，與國(guó)際對(duì)接已經(jīng)變得越來(lái)越重要。
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大功率充電將對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)沖擊
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郭春林指出，從用戶需求和電網(wǎng)角度來(lái)看，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明確的超級(jí)快充需求，慢充和普通快充基本可以解決用戶的需求。
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郭春林還表示，大功率充電對(duì)于電網(wǎng)的安全性也提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一是超級(jí)充電由于體積較大，沒(méi)有場(chǎng)地供汽車停留進(jìn)行V2G（Vehicle-to-grid），導(dǎo)致大量無(wú)法接入電網(wǎng)的新能源，也無(wú)法通過(guò)電動(dòng)汽車的有序利用或V2G滿足電網(wǎng)的調(diào)節(jié)；二是在上下班高峰期間，容易出現(xiàn)一會(huì)全部充電、一會(huì)全部停止的情況，負(fù)荷變化達(dá)到所接入變壓器負(fù)荷的20%甚至更高，在夏季等電力供應(yīng)緊張時(shí)期，容易出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷問(wèn)題，引起線路過(guò)熱、跳閘等，這將導(dǎo)致大量負(fù)荷被切除；三是在節(jié)假日、氣候變化、重大活動(dòng)等因素影響下，尤其是發(fā)生連鎖事故時(shí)，發(fā)生穩(wěn)定問(wèn)題的可能性非常大。
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國(guó)網(wǎng)能源研究院高級(jí)工程師何博也提到，乘用車大功率充電的大范圍應(yīng)用，有可能顯著降低有序充電的潛力，提高電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差，降低大電網(wǎng)的整體投入產(chǎn)出效益。
對(duì)此，何博提出，電網(wǎng)在規(guī)劃建設(shè)時(shí)，可以通過(guò)加強(qiáng)電力規(guī)劃與充電設(shè)施建設(shè)運(yùn)行的銜接、加強(qiáng)城市電網(wǎng)建設(shè)和局部配電網(wǎng)建設(shè)改造、明確電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)的體系框架等方式，應(yīng)對(duì)大功率充電對(duì)電網(wǎng)所帶來(lái)的沖擊。
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大功率充電對(duì)整車帶來(lái)全新技術(shù)挑戰(zhàn)
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曾祥兵介紹，市場(chǎng)中廣泛分布的快充設(shè)備輸出功率主要集中在50-125Kw，最大快充電流普遍低于200A。因此，大功率、高電壓(350Kw-500Kw,1000V)快充技術(shù)將帶來(lái)很多挑戰(zhàn)。
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曾祥兵指出，首先，現(xiàn)階段乘用車行業(yè)尚未普及高壓大功率器件，其成本較高、可靠性也待驗(yàn)證，相關(guān)法律法規(guī)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也未健全。其次，大功率零部件體積較大，對(duì)于乘用車而言，大功率器件的布置將會(huì)帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。再次，我國(guó)在大功率充電技術(shù)上還存在技術(shù)瓶頸，例如大倍率循環(huán)放電一定程度上會(huì)影響電池的循環(huán)壽命、電控模塊需要使用更高電壓平臺(tái)的功率器件等。最后，高壓大功率系統(tǒng)的使用，需要提升電池系統(tǒng)、高壓保護(hù)、高壓接口、電控單元、高壓傳輸回路等部件的耐壓與過(guò)流能力，將帶來(lái)成本的成倍增長(zhǎng)。??
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動(dòng)力電池企業(yè)“出招” 緩解安全壓力
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李志剛表示，大功率充電技術(shù)將改變?nèi)藗兊某潆娏?xí)慣，從而影響充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)模式，像加油一樣充電成為可能。但是，大功率充電技術(shù)帶來(lái)便捷的同時(shí)，也帶來(lái)了安全問(wèn)題。李志剛認(rèn)為，大功率充電技術(shù)對(duì)熱管理和兼容性有了新要求，對(duì)動(dòng)力電池的安全性有一定影響。
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力神動(dòng)力電池系統(tǒng)有限公司羅志民對(duì)此表示，依靠精確的單體電壓測(cè)量和溫度測(cè)量，在充電控制方面采用階梯限電流方式進(jìn)行充電，能夠有效保護(hù)電池的使用壽命。在成熟的保護(hù)策略和控制方案下，高效的均衡管理技術(shù)，保證了電池的一致性，可以保證電池系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為快速充電提供保障。
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寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司主任工程師王升威對(duì)此表示認(rèn)可，他提到，動(dòng)力電池具有充電的“健康區(qū)間”，在“健康區(qū)間”中，電池的安全就有保障。而目前需要突破的核心技術(shù)則是如何監(jiān)控動(dòng)力電池的“健康區(qū)間”，同時(shí)控制動(dòng)力電池一直處于“健康區(qū)間”中。
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大膽探索技術(shù) ?嚴(yán)謹(jǐn)制定標(biāo)準(zhǔn)
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歐陽(yáng)明高指出，大功率充電無(wú)論是對(duì)電池企業(yè)、電樁企業(yè)、整車企業(yè)還是電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前，國(guó)外十分重視大功率充電技術(shù)，以德國(guó)為例，他們目前正在大力推進(jìn)大功率充電技術(shù)的研發(fā)，以滿足用戶的需求以及提高在全球市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
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對(duì)此，歐陽(yáng)明高指出，雖然大功率充電技術(shù)對(duì)于電網(wǎng)和電動(dòng)汽車的安全性存在一定影響，但是，大功率充電技術(shù)能夠加強(qiáng)我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，要大膽探索大功率充電技術(shù)，為政府制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。
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會(huì)上，比亞迪汽車工業(yè)有限公司規(guī)劃院高壓安全及高壓電器規(guī)劃部經(jīng)理薛鵬輝、微宏動(dòng)力系統(tǒng)（湖州）有限公司乘用車轉(zhuǎn)向負(fù)責(zé)人周曉亮、普天新能源有限責(zé)任公司技術(shù)部總經(jīng)理邵浙海、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副主任劉永東、精進(jìn)電動(dòng)創(chuàng)始人兼CTO蔡蔚、吉利汽車部長(zhǎng)汪小云等也分別就大功率充電的安全性、經(jīng)濟(jì)性、可行性等問(wèn)題，進(jìn)行了發(fā)言和交流。
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