特来电袁庆民:谈快充还要考虑电网和充电设施的负荷能力

肖莹

9月27日,第一电动网举办了第八期公开课,本期公开课的主题是“充电五分钟,行驶两小时的时代即将到来?”,本期公开课邀请了整车厂、电池企业、充电运营商等企业代表及行业专家共同探讨快速充电发展的必要性、进展程度,以及未来是否有市场空间等问题。来自特来电智能充电事业部总经理袁庆民从充电运营商的角度对发展快充技术的意义及瓶颈进行了探讨。

特来电袁庆民:谈快充还要考虑电网和充电设施的负荷能力

特来电智能充电事业部总经理袁庆民


发展快速充电应综合考虑电池安全、电网负荷、充电成本等


提到电动车我们通常会想到其续航里程的问题,所以快充的概念在媒体上一度成为大家关注的焦点,经常会看到一些噱头,例如充电6、7秒钟可行驶35公里,或者6~10分钟可行驶1000公里。从实际应用的角度讲根本是不可能的,而且这样极端的快充需求对消费者意义不大。

不论是快充还是慢充,最终的服务对象都是乘用车和人。而在实际的使用中,用户在90%到95%的使用时间里不需要跑很远,大多数情况下可以用晚上的时间进行慢充。每个人每辆车正常情况下,市内交通行驶里程大多在50公里左右,需要7到10度电。晚上用3kW的功率慢充,两三个小时也充满了。

有必要的情况就是出远门,在高速路上必须充电,这个时候可能会用到快充。按照行驶安全角度考虑,行驶两小时需要休息15分钟,以后的车续航里程达到500公里,达到30分钟充电续航200公里,或者15分钟充电到100到200公里,已经完全可以满足白天跑1000公里的需要了。

快充需考虑电网和充电基础设施负荷能力

谈论快速充电,除了要考虑电池能够接受的能力,从充电运营角度还要考虑充电设施及电网的负荷能力。

对于充电设施,主要从两方面考虑,一方面是充电模块,另一方面是与之匹配的充电枪头。充电模块通过组合方式可实现大功率输出,但与它相匹配的枪头,受现有国标限制,最大充电电流250A,最大充电电压1000V,目前根据乘用车和大巴车的不同,充电电压主要分为500V和700V两个等级。对于乘用车来说,如果要实现前文提到的充电7秒钟行驶35公里,则充电功率要达到3MW,也就是3000kW,即使按照电压500V计算,最高的充电电流要达到6000A,那么就需要24个枪头。换句话说,你虽然想追求7秒钟充电,但是你需要插24个枪投进去,同时24个枪头还得协同它的电流电压,否则充电过程肯定会有问题。这个时候你可能会问,我们为什么不可以将单枪的电流从250A提升500A或者更大?目前国标规定250A的线缆要达到95mm2,250A的充电枪已经非常重了,再提升电流使用上会带来很多不便及安全问题。

对于电网负荷,如果一辆车的充电追求了3MW是什么概念?比如在高速路上要求100台车同时充电是300MW,在电力行业相当于一个中型的发电厂,充电设施要到这么大的容量,根本是不可能的。退一步讲,即便达到容量要求,电网利用率也会很低。国家对此有一个估算,电动汽车充电不能充分利用电网现有容量,可能会导致1万亿以上的额外投资,造成资源的巨大浪费。

所以,充电不是简单的仅仅为了快,它是一个系统性的工程,我们要从各个方面来考虑,尤其是安全,包括用户的安全,用户信息安全,电网安全、电池安全,BMS协同和车辆安全,最好对电池也要有一个限制,不允许它超过边界,超过充电边界是很危险的。当前行业的充电方式主要靠BMS的管理,决定充电机采取多大的电流电压充电。特来电的充电管理系统通过结合电网、系统、环境因素,以及电网的专家库系统进行计算,最终输出一个相对来讲最适合电池的一种充电的电流和电压。此外,为了进一步提高充电安全,在BMS的基础上又加了一套主动防护系统,该系统具有对BMS的诊断和主动防护的功能。

总结来讲,除了充电速度之外,包括电池安全、电网负荷、充电成本等等,要综合考虑用何种方式对车充电,买车并不是为了一味追求充电速度,我们更需要的是这辆车安全行驶、长期行驶。目前消费者有续航里程焦虑,主要是因为续航里程还有待提升,以及充电基础设施建设还不够健全。等到续航里程提升了,充电设备的布置很完善的时候,大家对这种极端的快充也没有这么高的渴望了。

作者:肖莹

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