直播 | 深圳永联科技李晨光:技术创新推进充电桩行业快速发展
3月26日-28日,为期三天的“2019中国国际城市停车产业博览会”与“2019第四届中国国际电动汽车充电基础设施展览会”在中国国际展览中心盛大举行。同期举办的“第二届中国城市交通充电设施论坛”等论坛,由能见App进行图文直播。
深圳市永联科技股份有限公司CTO李晨光分享《电动公交充电站投资运营策略及体会》。做好充电运营服务,第一条先进技术与优质产品为支撑,这是最重要的。巴士集团白天定点发车,单枪快充,夜间无需挪车,多枪慢充,永联独创的柔性高效充电方案,利用充电核心模块的特点,让充电模式长时间处于最高效率点。
以下为发言实录:
李晨光:大家好,我是李晨光,来自于永联科技,永联科技是在充电,从充电桩、充电站到运营、大数据都有涉猎的一家企业。
我们看一下电动汽车行业,它在公共领域的普及,才能真正证明电动汽车技术成熟了。深圳巴士集团率先进行了全电动化的企业,现在深圳巴士集团分为东部、西部与深巴,是第一个完全形成全电动化的运营企业,有5000多辆纯电动化的大巴,每年能够减少碳排放4亿吨,减少尾气污染2000多吨,节省燃料费用是6.5亿元,深圳是第一座公交巴士纯电动化城市,深圳巴士集团也是全国第一家纯电动化巴士运营企业。永联科技跟深圳巴士合作共同建站、运营,目前运营有700多桩。
这是我们的场站,我们跟巴士集团合作的场站,都采用了光伏储能与充电一体化的解决方案。因为永联之前是做一个光伏的企业,所以这些产品都是永联自己研发的技术。那么跟巴士集团的运营,我们有很多的体会,有很多的痛点,我先说第一个安全,安全不用说,刚才特来电CMS防护技术,永联也有关于安全充电方面的防护技术。我想说一些不同的地方:第一,快速补电。巴士在快速充电的时候在深圳天气非常炎热,巴士充电的时候会选桩,我们场站之前用了各个企业的桩,有我们自己的,也有一些友商的,充电的时候充电速度是不同的。为什么会有差异呢?因为深圳温度很高,箱体内温度可能达到55度以及60度,这时候很多企业它里面最核心的部件,就是充电模块是限功率的,没法实现满功率的输出。所以,快速补电一定要依靠非常优质的充电模块作为保障。
应急响应高的要求,用电巨大。在深圳用电峰谷电价差是非常明确,白天充电只要满足快就可以了,大部分充电在夜间,夜间电价非常便宜,同时我们利用光伏,能够进一步降低用电成本,我们把光伏、储能利用起来,白天的时候光伏发的电没有利用到,直接到储能,夜间的时候给储能电池进行充电,白天的时候电压高的时候把储能电池里面的能量放出来,把储能电池的峰谷差值利用好。
再就是减少无功危害。我们讲模块的待级功耗要求很高,充电桩在没有充电的时候,主要损耗是来自于模块的损耗。这时候模块内部是存在着很多的X电容,这时候会产生很大的无功,无功损耗是很大的。所以,现在永联的充电桩一定是安装了交流电流器,不让模块出来。向社会车辆开放、场站搬迁,夜间挪车也是一个痛点,司机师傅睡觉了,充电充满了怎么办?所以,永联利用场站的情况,永联的桩80%都是4枪的桩。为什么呢?利用一个场站一个桩在中间有四个车停在边上,一个晚上一个桩就把这四个车充满了,夜间不需要挪车,跟晚上充电最大、用电最便宜的时候,基本上充电桩是满功率、满负荷运行的。
做好充电运营服务,第一条先进技术与优质产品为支撑,这是最重要的。充分运用大数据分析做一些主动性的防护,让充电更安全,规范化和科学化运营管理,以及多方共赢的合作模式。
我想把用电科技充电方案的选择,我们从有线、无线充电对比一下。为什么我们采用接触式充电机,优势很明显,充电效率高、充电速度快,成本低,但是需要手动操作。无线充电未来是很好的方式,但是效率非常低,想达到90%都困难。第二,不太适合大功率快充。无线在宝马、保时捷都已经安装了,采用的技术是麻省理工研究所给中国企业进行了专利授权进行实现,他的功率是很大最难的,对停车要求非常高,必须对的很准,才能够满足很高的效率,也有一些教授做出来无线充电桩,效率可能更低,可能只有70%,但是不需要对准,在一个空间把车开过去就可以进行充电,离产业化比较远。真正实现快充还是要用有线充电。
这是网式充电桩与堆的对比,网式充电桩设置一机四枪,堆的话可能6、8都有。网式充电桩一机多枪,单桩占地面积小,场站规划灵活,适合旧站改造,故障影响面小,充电堆模式冗余能力强,功率调节能力强、功率分配灵活,但是故障应孔面大、出现问题后,所有分体桩都无法充电,技术方案复杂,采用矩阵式继电器组,故障点多。目前产业化比较多是以250安培比较多,在枪不能进行突破的情况下,模块从之前600-700,以及逐步逐步拓展到330-700,意味着同样20千瓦的模块,之前输出电流只有30安培,现在能达到60安培。你还是设计成堆的话,枪是受限的,不能非常好的实现之前的非常灵活的模块配置,直接是这个枪给你配置六七个,现在在低压充电的时候就满了,堆的优势不能进一步发挥,充电桩的利用,它的短板就被弥补了,这是未来发展的趋势。
永联独创的柔性高效充电方案。因为巴士集团白天定点发车,单枪快充,夜间无需挪车,多枪慢充。这时候我们核心利用充电核心模块的特点,让充电模式长时间处于最高效率点。这是永联的专利,为什么我们可以想到这一点呢?永联是从核心模块起步开始做产品的一个企业,我们对核心模块的效率曲线非常清楚,之前大家对于效率曲线是有一些误解,纵坐标是效率,横坐标是什么。但是还缺少一个输出电压,应该用一个三维图可以表述你的产品,你的桩,是不是真正效率高。现在范围已经达到了330-750,750的时候,也可以工作量满载,330的时候也可以工作量满载,如果只有一个二维表达的很容易误导客户,为什么?看起来效率高,750效率高,一旦降到330的时候,效率至少低两个点,这是业内的“潜规则”,只把好的一面显示给大家,做的不好的东西不显示出来。所以,充电桩模块效率曲线是具备这样特性,在某一些点,在某一些区间效率很高,落入别的区间效率下来了。因为我们对模块太了解了,我们利用模块特性,白天充电的时候是180,枪是250安培,我可以利用7、9个模块充电,这是我计算,我处在什么样的状态下,能够让充电桩处于最高功率、最高效率。利用这个专利技术我们给巴士集团能够省下来巨额充电成本,充电桩效率比别人高将近一个点,就是利用这个东西。而且不同车队抢桩充电,我们那边也发生过,发生过之后也解决了,一辆车来了会给你一个信号,告诉你在几号桩充几号枪,根据运行状态、SOC状态,智能监控在这个桩充电是最合适,因为这个桩充电可以实现效率最优的匹配。
这是光储充一体化,永联是光伏、储能、充电都做,光伏就不用说了。我想说说储能,现在永联给巴士集团做的很多储能是交流电的储能,但是这种储能方式已经落后了,未来永联推出的产品一定是新型直流性的储能方式,相比交流性的储能大幅减少了中间环节。大家想储能电池的能量转化到交流电网,再从交流电网通过充电桩模式,转移到电动汽车电池里面。如果我们设计一个直流线,这个环节减少了两个,从储能电池到电动汽车只有两个DC就解决了,这个效率可以达到96%,而目前交流母线储能方式效率有92%就不错了。所以,直流母线的储能方案,它才能真正的让储能的回收投资时间大幅缩短,因为最后是费用的问题。所以,直流母线的储能方案,会逐步逐步成为一个方案。我们做了很多的直流储能方案,用的是双向的DCVC。
所以,如果是充电场站想建站,想选产品,怎么选?有很多的疑问,我们先解答一下。到底公交车车型是什么,是双口还是单口,电压范围、电池容量是多少,预计运营车辆是总数量,是否考虑对出租车开放充电服务,是否考虑对物流车、乘用车开放充电服务,带着这些疑问,我们选择产品。
我总结了电动公交充电产品选型三要素:
第一,充电速度快,全天候、各种车型都要快,怎么快呢?一是功率,在60的情况下要能够满功率输送才能快,因为很多场景是中午、白天,如果这时候限功率,充电速度肯定上不去。第二,要保障所有车型充电都要快,意味着恒功率范围要非常宽。之前国网要求是400-750,很快会拓展范围330-750,我们现在能够做出950可以适应恒功率充电,而且500功率以下电流不会衰减。因为之前技术方案不一样,很多车型充电的时候电流是回缩,回缩没事,但是带来一个问题是效率最低,回缩是因为管子实现不了,所以必须限功率,限功率之后,把功率限制住了,如果不限功率、不限流,这是不得不做的方案,我们的方案不会出现这样的问题,我们在330-950是可以实现,所以可靠性大幅提升。
第二,车型兼容性要强。充电快,要保障投资回报率高,我现在投资一个站能够给这些车充电,过段时间又来了一个新的车型,现在国家标准只有200V最低电压,来了一个车型到车站充电不了,很显然会影响运营效率。所以,永联的桩是能够满足200V以下的充电需求,最低电压是到50V。因为现在144V的车越来越多,尤其这两天公布了车补在退坡,其实更有利于144V车辆爬升,因为这种车辆成本很低,补贴没有了,最终靠的是车型核心竞争力,选择144V平台,才能够把成本做低,为什么?山东那边很多低速的车已经成熟,这种车未来会越来越多,现在铺的桩144V的车过来了,充电不了。所以,从技术上一定要具备前瞻性,所以我们做到了50-200V,是超过国家标准要求的。另外是750-950V,这一段也存在争议,因为这段车型太少,只有宝马、保时捷高端车型做出来这样的充电,但是我认为充电电流会被枪限制住,未来想提高充电速度,一定要提高充电电压,只有通过充电电压,才能够更好的实现大功率充电。所以未来电压进一步往上拓展,应该也是一个趋势,所以我们增加了750-950V的区间。
第三,省电、省钱。怎么省电呢?我刚才说了利用核心技术,让充电模块在最高效率点。第二,保证模块本身的效率高,如果效率本身低,也没有意义。所以,对充电模式提出要求,第一模块本身效率高,而且要用好,时时刻刻都在做那个点,才能真正大幅提升充电运营效率,才能真正的省钱。
这是我们自主研发的20KW超级恒功率模块,我列了几个,50V超强低压输出能力,950超强高压输出能力、零下40度极寒工作温度、60度超高满载工作温度、6W超级待机功耗、96%超高转化功率、67A超强输出电流能力,300-950V超宽恒功率范围。所有的这些,我们想把运营做好,我们需要用最先进的技术,最好的产品,所以永联很舍得投研发,我们电力负载可以买一辆宝马,40万一台,我们有三台。
这是永联的运营管理经验,我就不介绍了,大家可以看一下,我们有APP,在深圳随便找一个师傅问永联的充电桩在哪儿,他都知道。之前永联有一个充电桩发现出租车很少去,为什么?因为之前用的桩都不是恒功率的桩,都是用600-755恒功率做的桩,后来全部用了新的恒功率模块,现在每次回家我发现充电桩的车师傅都在排队,他知道了充电效率高。
这是运营生态圈,也不做重点的讲解了,跟电子支付、广告业务、租赁方面,这方面特瑞德做的比较好。这是永联的场站的航拍图。这是董事长,当时是国家工信部率新华社、中央电视台、中央人民广播电台等众多国内主流媒体调研深圳巴士集团的充电桩。这也是一些国外媒体过来的报道,这是永联的超级恒功率充电桩,我们现在布置的桩都是恒功率,为什么?因为巴士未来可能会对出租车开放,之前的桩不适合,要全面的更换恒功率。
谢谢大家!
(发言为能见App根据速记整理,未经演讲嘉宾审核)