講演實(shí)錄
中汽研新能源車輛檢驗(yàn)中心(上海)有限公司
張寶強(qiáng)
首席科學(xué)家
工作室電動(dòng)車輛補(bǔ)能技術(shù)平臺(tái)負(fù)責(zé)人
以下為講演實(shí)錄：
諸位同學(xué)，諸位來(lái)賓，你們晚上好！
我首先介紹一下我自己，我來(lái)自中國(guó)車輛技術(shù)研究中心的張寶強(qiáng)，在座的同學(xué)可能對(duì)我們公司不是很了解，我簡(jiǎn)單介紹一下。中國(guó)車輛技術(shù)研究中心有限公司是隸屬于國(guó)務(wù)院國(guó)資委下的中央企業(yè)，它是服務(wù)于相當(dāng)于車輛全產(chǎn)業(yè)鏈的集團(tuán)企業(yè)。我所在的公司是中汽研新能源車輛檢驗(yàn)中心，它是中國(guó)車輛技術(shù)中心下屬的二級(jí)子單位，重點(diǎn)聚焦的是新能源車輛的相關(guān)檢驗(yàn)。明天的主題是充電，充電和車不分家。
下邊帶來(lái)四方面的內(nèi)容介紹：
第一部份是HPC行業(yè)現(xiàn)況及挑戰(zhàn)。這種背景的素材，上面的專家同學(xué)介紹了好多，我再簡(jiǎn)單說(shuō)一下。
一個(gè)是“雙碳”目標(biāo)提出以后純電汽車充電功率，對(duì)整個(gè)行業(yè)的壓力可以從左側(cè)的圖看下來(lái)，雖然交通行業(yè)的碳排放占比不高，而且隨著交通的發(fā)展，尤其是道路交通的發(fā)展，它面臨的碳排放壓力降耗十分大。另一方面是新政，近來(lái)的一個(gè)新政是545號(hào)文，在實(shí)行新能源車輛和新能源充電樁的下鄉(xiāng)活動(dòng)。在“雙碳”目標(biāo)和新政的推進(jìn)下，車和樁的發(fā)展趨勢(shì)都十分快。
這是關(guān)于車樁的發(fā)展數(shù)據(jù)，目前來(lái)看，我國(guó)充電樁和車的車樁比早已達(dá)到了2.5：1，基本上滿足新能源車充電的需求。在這個(gè)背景下，車和樁的保有量都在快速下降。
它的技術(shù)趨勢(shì)是哪些？對(duì)于車來(lái)說(shuō)，一個(gè)是高壓化。后面車企的同事講過(guò)，最開(kāi)始關(guān)于大功率充電有兩條技術(shù)路線：一是以特斯拉為代表的低電流、大電壓的方法，還有一些是以勞斯萊斯、小鵬等企業(yè)提出的高壓。現(xiàn)今的大功率充電的趨勢(shì)就是既要高電流又要大電壓。
這是一些收集整理的車企相關(guān)資料。高壓直流大功率充電是新能源車輛行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。對(duì)于樁端，這是來(lái)自2022年充電樁數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從左側(cè)的圖可以看見(jiàn)，目前占比達(dá)70%的是750V的充電樁平臺(tái)，也可以看出1000V的占比達(dá)到了20%，它和750V整體加上去早已占比接近90%。左邊的圖展示了近來(lái)幾年充電樁電流平臺(tái)的發(fā)展趨勢(shì)，可以看下來(lái)1000V的占比在快速下降。
對(duì)于充電樁來(lái)說(shuō)，高電流的平臺(tái)也是它提高充電功率的必然選擇，上面說(shuō)的是車樁的發(fā)展趨勢(shì)，在大的快速的發(fā)展趨勢(shì)下，還是有一些問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題分兩方面，一方面是原先存在的問(wèn)題，最主要的問(wèn)題是充電兼容性。我相信在座有好多是新能源車主，你們有過(guò)類似的體驗(yàn)，到某一個(gè)充電場(chǎng)站進(jìn)行充電的時(shí)侯，并不能保證每一個(gè)樁就能一次成功充電，這其中的誘因就是充電樁的兼容性問(wèn)題。另外一個(gè)是充電的安全性問(wèn)題。還有一個(gè)是公共場(chǎng)站的充電服務(wù)水平有待進(jìn)一步提高。
下邊還有一個(gè)新的挑戰(zhàn)，關(guān)注充電標(biāo)準(zhǔn)的同事們可能了解，從幾年前開(kāi)始始終就在舉辦大功率充電標(biāo)準(zhǔn)的研究工作，預(yù)計(jì)明年年末會(huì)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)頒布，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線有兩條：一條是依循原有2015版的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線衍生優(yōu)化下來(lái)的“國(guó)充2015+”的路線。另外一個(gè)是相當(dāng)于電力企業(yè)牽頭的“”的技術(shù)路線。這兩個(gè)技術(shù)路線現(xiàn)今是并存的方式。這會(huì)對(duì)于無(wú)論車企還是樁企帶來(lái)一些困惑，關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)方面的問(wèn)題，我在第二部份會(huì)詳盡再給你們介紹一下。
第二部份是HPC標(biāo)準(zhǔn)背景及發(fā)展
充電的背景最開(kāi)始的充電標(biāo)準(zhǔn)是在車輛行住戶導(dǎo)的，最早可以溯源到2001年，后續(xù)隨著電動(dòng)車輛充電越來(lái)越普及，它主要由車輛和電力兩個(gè)行業(yè)去分工配合，共同合作去做這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。比較有影響力或則代表性的標(biāo)準(zhǔn)是2015版的標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行到如今早已有七八年的時(shí)間，為我國(guó)電動(dòng)車輛的快速發(fā)展奠定了特別堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
從2017年之后，面對(duì)充電不斷新的需求，非常是在充電速率需求上，開(kāi)始了大功率充電標(biāo)準(zhǔn)的核高基工作，在全省車輛標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，主張順著既有的標(biāo)準(zhǔn)方式，對(duì)它進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，也就是所謂的2015+。以電力行業(yè)為代表，推出了全新的一套大功率充電標(biāo)準(zhǔn)，也就是。
充電的過(guò)程是一個(gè)系統(tǒng)性的行為，遠(yuǎn)端到了配電網(wǎng)，到了充電設(shè)施，通過(guò)充電聯(lián)接裝置，再到整車，最后到動(dòng)力電板。涉及的標(biāo)準(zhǔn)主要是設(shè)施、連接裝置、整車、電池。
我們常說(shuō)的大功率充電標(biāo)準(zhǔn)主要指，一個(gè)是充電通訊合同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T27930，以及充電化學(xué)插口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T20234.1-.2-.3，以及充電導(dǎo)引電路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T18487.1。
下邊介紹一下充電標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展
介紹一下“2015+”這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。“國(guó)充2015+”的標(biāo)準(zhǔn)集中編制于2021年6月，通過(guò)經(jīng)歷方案的提出、測(cè)試論證、草案編制、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、應(yīng)用的驗(yàn)證，目前基本早已建立。國(guó)充2015+的原則，首要是保持全面的兼容性。為何如此說(shuō)？上面的大背景介紹到新能源車輛的快速發(fā)展引起我國(guó)新能源車輛保有量十分多，我們?cè)谏?jí)充電標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)侯，雖然要重點(diǎn)考慮那些原有的保有的車。
第二個(gè)原則是優(yōu)化改進(jìn)。剛剛說(shuō)到2015版的標(biāo)準(zhǔn)早已施行了有一定的時(shí)間，其中曝露了好多問(wèn)題和不足。有了那么長(zhǎng)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)施行的經(jīng)驗(yàn)，我們就能對(duì)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施行過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)，對(duì)它進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。
第三個(gè)是滿足未來(lái)的需求。例如超快充、預(yù)約充電、V2G等需求。
下邊介紹是2015+標(biāo)準(zhǔn)的一些測(cè)試驗(yàn)證過(guò)程。上面在實(shí)驗(yàn)室最開(kāi)始了一些方案的研究驗(yàn)證，之后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了一些車樁驗(yàn)證，我們會(huì)進(jìn)行車樁的匹配驗(yàn)證重點(diǎn)驗(yàn)證這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的兼容性怎么，車樁匹配是指符合2015甚至2011版的老車，跟符合2015+的新樁進(jìn)行了充電匹配，還有新樁和老車的充電匹配。可以看下來(lái)，國(guó)充2015+的標(biāo)準(zhǔn)，車樁匹配率十分高，在完成實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證以后，我們組織行業(yè)舉辦了公路盲測(cè)，從廣州那邊一路北上，抵達(dá)上海，經(jīng)歷了7個(gè)省市區(qū)域相關(guān)的充電場(chǎng)站的測(cè)試。
經(jīng)過(guò)上述的試驗(yàn)、道路測(cè)試的充分的驗(yàn)證，我們?cè)跔款^簽署的2015+的標(biāo)準(zhǔn)方案，是滿足了全部的任務(wù)目標(biāo)，它可以滿足大功率充電、預(yù)約充電、車網(wǎng)互動(dòng)等這種需求，使充電顯得愈發(fā)兼容、更加方便、更加可靠、更加安全。
這兒面要非常解釋一下，它是怎么做到比較好的兼容性，主要是從四個(gè)方面：
（1）數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。它在2015版的標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于進(jìn)化而至，所以它的插口是天然與之前的標(biāo)準(zhǔn)是兼容的。
（2）硬件電路和控制策略。這兒面主要指導(dǎo)引電路，相當(dāng)于提出了一個(gè)新的導(dǎo)引電路，除了就能辨識(shí)老的標(biāo)準(zhǔn)，也就能辨識(shí)新的標(biāo)準(zhǔn)。
（3）通訊合同。在互相借鑒的基礎(chǔ)上，對(duì)通訊合同進(jìn)行了優(yōu)化，它也具備版本辨識(shí)、跳轉(zhuǎn)等功能，最終實(shí)現(xiàn)的療效，無(wú)論是老標(biāo)準(zhǔn)的車樁還是新標(biāo)準(zhǔn)的樁，都能完全兼容。
后面介紹了大功率充電的現(xiàn)況，介紹了標(biāo)準(zhǔn)的情況，也介紹了存在的問(wèn)題。
聚焦大功率充電，非常是充電樁那邊，我們覺(jué)得須要對(duì)它進(jìn)行一些測(cè)試評(píng)價(jià)，把產(chǎn)品分五個(gè)階段：產(chǎn)品的研制階段、型式試驗(yàn)階段、匹配推廣階段、市場(chǎng)應(yīng)用階段、前沿研究階段。針對(duì)不同的階段，我們覺(jué)得有不同的測(cè)試技術(shù)去解決相應(yīng)的問(wèn)題。
首先是研制階段，重點(diǎn)關(guān)注的是產(chǎn)品的可靠性，這兒面包括電氣、機(jī)械、環(huán)境、耐用的可靠性。
第二個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)的檢驗(yàn)，依托現(xiàn)有的包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，甚至還有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)純電汽車充電功率，可以進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)符合性檢驗(yàn)。我們會(huì)提供測(cè)量認(rèn)證一體化的服務(wù)，在做相應(yīng)的測(cè)量的時(shí)侯，還可以出具包括CQC的資源認(rèn)證標(biāo)示。
第三個(gè)也是比較重要的，如何提升充電的兼容性。我們把它分成了四個(gè)階段，去提升產(chǎn)品的兼容性品質(zhì)。
1、最基本的是插座插頭部件級(jí)兼容。
2、實(shí)際多場(chǎng)景車樁兼容性。包括實(shí)際場(chǎng)站、高溫、高濕、高寒的極限場(chǎng)站。
3、實(shí)驗(yàn)室的復(fù)現(xiàn)。目前我們公司早已涵蓋了大約130個(gè)不同品牌、不同機(jī)型的充電樁，可以進(jìn)行全方位的，不用去外邊路測(cè)的車樁匹配驗(yàn)證。
4、虛擬場(chǎng)景的兼容性驗(yàn)證。我們自主研制了一套虛擬的充電樁測(cè)試，通過(guò)這個(gè)虛擬的裝置，可以把各類故障的測(cè)試用例集中上去，之后進(jìn)行驗(yàn)證。
第四個(gè)是場(chǎng)站的高質(zhì)量星級(jí)憑定，主要聚焦場(chǎng)站評(píng)測(cè)。
第五個(gè)是偏前沿的，我們覺(jué)得“光儲(chǔ)充放一體化”也是未來(lái)的趨勢(shì)，也提供相應(yīng)的測(cè)量驗(yàn)證的服務(wù)。
第四部份主要介紹一下目前在建設(shè)的平臺(tái)，中國(guó)補(bǔ)能工況大數(shù)據(jù)平臺(tái)。
為何做這個(gè)平臺(tái)？現(xiàn)今充電樁的品牌廠家、運(yùn)營(yíng)商特別多，雖然有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，并且每位廠家對(duì)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的理解不同，以及對(duì)相關(guān)策略理解的差別，致使充電的兼容性問(wèn)題還很嚴(yán)重。
這兒是我們整理的全省充電樁機(jī)型的地圖（如圖）。可以看下來(lái)情況十分多，那么多情況會(huì)來(lái)相應(yīng)的充電體驗(yàn)上的問(wèn)題，包括兼容性的問(wèn)題等等。
做這個(gè)平臺(tái)的目的是哪些？最真實(shí)的反應(yīng)我國(guó)充電場(chǎng)站的情況，同時(shí)還能提供三方面的功能，一個(gè)是對(duì)車企那邊，主要是幫助車企去驗(yàn)證充電場(chǎng)站的質(zhì)量服務(wù)情況；對(duì)于車主那邊，提供充電服務(wù)的品質(zhì)；對(duì)于政府那邊，幫助政府支撐它，給它的提供真實(shí)的補(bǔ)能情況，幫助他進(jìn)行事前事中事后的監(jiān)管。
這個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)如何來(lái)的？一方面通過(guò)實(shí)車的測(cè)試，另一方面是專業(yè)設(shè)備的測(cè)試，采集的都是真實(shí)數(shù)據(jù)，之后再上傳到這個(gè)平臺(tái)。它包括主要的地區(qū)城市、交通干線、覆蓋了主流的營(yíng)運(yùn)商、制造商，還有一些三高的場(chǎng)景等等。最后，它還能提供相應(yīng)的中國(guó)充電工況的測(cè)試服務(wù)，包括行研的服務(wù)等等。
前面是一些細(xì)節(jié)圖（如圖），包括某一個(gè)省市、城市、地區(qū)，甚至某一個(gè)充電廠的評(píng)測(cè)情況。
這是我們?cè)跍y(cè)試的實(shí)際情況展示，目前早已覆蓋了“六縱五橫”的高速路線。
這是目前場(chǎng)站數(shù)據(jù)的情況，包括涵蓋了90家的充電營(yíng)運(yùn)商，3000座充電站，2000家設(shè)施制造商，還有1000多款充電樁的機(jī)型，前面還在持續(xù)建立更新。
最后簡(jiǎn)單總結(jié)一下，在新政和市場(chǎng)雙驅(qū)動(dòng)的情況下，無(wú)論是車還是樁都步入了快速發(fā)展的階段。現(xiàn)階段正值充電標(biāo)準(zhǔn)的更新迭代，可能會(huì)對(duì)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)和新的問(wèn)題。
怎么解決這種問(wèn)題？我們覺(jué)得須要經(jīng)過(guò)一些專業(yè)的測(cè)試，幫助企業(yè)提升產(chǎn)品的能力。
我們?cè)谕频闹袊?guó)補(bǔ)能工況大數(shù)據(jù)平臺(tái)，力求的就是呈現(xiàn)國(guó)外真實(shí)的充電場(chǎng)站的服務(wù)設(shè)備，推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。
