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2023-12-20 09:39:45

慢充直流化:小功率、大密度、用盡谷底電力和分散電力

1 去OBC的趨勢預(yù)測

去OBC的趨勢漸趨明朗。在2018年12月3日,我們曾提出了去OBC趨勢路線圖。當(dāng)時(shí)列出了13點(diǎn),截圖如下:

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觀點(diǎn)和事實(shí)。各種趨勢的預(yù)測是“觀點(diǎn)”。四年過去了,大家請檢驗(yàn)一下今天的事實(shí)。文中的趨勢預(yù)測多已成為“事實(shí)”。直流充電樁已大量“涌現(xiàn)”,由我作為第一起草人的小功率標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布。不同車型去OBC的節(jié)奏不一樣,按進(jìn)程來看,現(xiàn)在是到了A00去OBC的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。趨勢的時(shí)間進(jìn)程如下。
  1. 商用車:輕卡、重卡

  2. 商用車:微型面包車

  3. 乘用車:出租車、網(wǎng)約車            

  4. 乘用車:A00            

  5. 乘用車:混動            

  6. 乘用車:OBC作為選配            

  7. 乘用車:某款車型試點(diǎn),完全去掉

  8. 乘用車企業(yè):所有車型全部去OBC

在蔚來汽車、吉利汽車、極氪汽車、睿藍(lán)汽車、集度汽車、寶馬汽車、小鵬汽車、日產(chǎn)汽車、比亞迪汽車、一汽汽車和能效電氣等公司推動下,2018年趨勢文提到的各種迎接去OBC的產(chǎn)品都已“涌現(xiàn)”。慢充直流化的旗手、小直流領(lǐng)域的頭部企業(yè)能效電氣量產(chǎn)的自有品牌產(chǎn)品家族以及與車企合作的小直流產(chǎn)品都已非常豐富。

商用車領(lǐng)域,據(jù)我所知,所有的輕卡和重卡都已去OBC。微型面包車,絕大多數(shù)車企也都去掉了OBC。銷量大的車企會保守一些,去OBC動作會慢一點(diǎn),但總會去掉。微型面包車這個(gè)細(xì)分市場的頭部企業(yè)、重慶瑞馳是最后一個(gè)去掉OBC的 。大江東去矣! 

乘用車中的網(wǎng)約車和出租車已經(jīng)全部去掉OBC。這在2018年也是不可想象的,但幾年之后,還有在研的出租車和網(wǎng)約車用OBC嗎?乘用車中A00車型去OBC的步伐將大大加快。吉利熊貓mini EV已去掉了OBC。有人嘗到甜頭,后面跟上的就是一窩蜂了。乘用車中混合動力車型去掉OBC的邏輯是最清晰的。已有主流車型去掉,即將上市。后面也就是跟著一窩蜂了。已有20余款乘用車車型去掉了OBC。OBC作為選配的也有幾款,但沒有拿一兩個(gè)車型全部去掉OBC的多; 已有三家車企完整地將去OBC作為公司既定政策,將全部車型OBC全部取消了。國內(nèi)全部車企都將OBC去掉,預(yù)計(jì)要在800V平臺成為主流后。車企無法忍受又一波新平臺OBC的三年質(zhì)量之痛。

2 去OBC的“利他”價(jià)值

去OBC有百利而僅有一弊。唯一的弊端是,當(dāng)前已有兩種充電系統(tǒng),已有交流樁,已有OBC。唯一值得恐懼的就是恐懼本身。

2.1去OBC對車企的“利”

2.1.1 終結(jié)規(guī)模性浪費(fèi)。

三年前,車企賣車時(shí)標(biāo)配7kW交流樁、標(biāo)配模式二便攜式充電盒、標(biāo)配放電排插,標(biāo)配OBC。大家比拼燒錢的熱情。但是,錢不能一直當(dāng)柴火燒,做企業(yè)還是要盈利的?,F(xiàn)在,有些車企開始理性起來了,不再標(biāo)配車外的任何充電設(shè)備。模式二便攜式充電盒不標(biāo)配了,7kW交流樁不標(biāo)配了,甚至連OBC也不標(biāo)配了。

有一個(gè)營銷理念正深入人心:讓凈車身價(jià)盡可能低。車主自己選配。很多車企給出的數(shù)據(jù)表明,40%的用戶在家無法安裝交流充電樁。尤其在深圳這樣的一線城市,地下停車位緊張得很,5%的交流樁安裝率都不到。如果去掉OBC,或者將OBC作為選配,OBC及其組件、交流樁加起來的成本大約3000元。假如一年銷量20萬臺,40%不用OBC和交流樁的用戶不再標(biāo)配,8萬*3000元=2.4億元,省下來的錢一年可以創(chuàng)造2.4億元的凈利潤。

對C級豪華車型,標(biāo)配11kW甚至22kW的OBC,浪費(fèi)更是觸目驚心。可能有90%用戶無法安裝11kW或者22kW的三相交流充電樁。

2.1.2 終結(jié)“只有慢充沒有快充”的蒙眼狂奔狀態(tài)。

為了降本,很多 A0、A00、增程式、混合動力車型都是“只有慢充沒有快充”?!爸挥新錄]有快充”,和“去掉慢充口,慢充直流化”,是兩個(gè)概念。慢充直流化,對用戶來說,既可以享受快充的“快”,也可以在家安裝小功率直流作為“慢充”。但是,只有慢充沒有快充是“硬傷”,對用戶來說,永遠(yuǎn)是充得“慢”,永遠(yuǎn)無法享受快充體驗(yàn)。一旦慢充的OBC壞了,或者集成了OBC的“多合一”里面的任何部件壞了,就無法充電。更糟糕的是,這些多合一供應(yīng)商有的已經(jīng)死亡,有的根本沒有那么多備件滿足保修期之后的維修。五年后,尸橫遍野。

更離譜的是,現(xiàn)在很多A00車型,標(biāo)配的OBC只有1.7kW。在這個(gè)強(qiáng)調(diào)用戶體驗(yàn)的時(shí)代,產(chǎn)品定義只考慮降本的不合理狀態(tài)是不可能持續(xù)的。

A0、A00、增程式、混合動力車型是最應(yīng)該去掉OBC的。既然只有慢充口都能忍受,都能接受,有什么理由不能接受只有快充口呢?對于幾度電或十幾度電的車型,去掉OBC之后,用戶可以在家使用7kW壁掛式直流充電機(jī),2個(gè)小時(shí)不到就能充電。也可以使用2kW便攜式充電機(jī),在家晚上充電8小時(shí),出門放在后備箱,以備不時(shí)之需。

2.1.3 終結(jié)“慢充充電功率無法由用戶選擇”的糾結(jié)。

標(biāo)配的OBC,只能是一種功率。標(biāo)配11kW,可以往下兼容7kW、3.3kW, 但如前述,浪費(fèi)太大,是規(guī)模性浪費(fèi)。標(biāo)配1.7kW、3.5kW、7kW OBC,都限制了用戶選擇的自由。諸多用戶,本來有條件選擇11kW或者20kW,但有了標(biāo)配的7kW,不忍舍棄這個(gè)沉沒成本,也就放棄了更快的家充體驗(yàn)。部分用戶,為了更快的充電體驗(yàn),在家安裝了兩個(gè)充電樁,一個(gè)7kW交流樁,一個(gè)20kW直流樁。這是資源的浪費(fèi)。

去掉OBC,或者哪怕OBC作為選配,用戶可以根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)條件、電網(wǎng)條件,自由地做出選擇。這是多美好的事情呢?!

以上這三種對車企的“利”,也是對用戶的“利”。

2.1.4 整車設(shè)計(jì)更簡潔,更具創(chuàng)新性。

OBC被集成到三合一里面,這是災(zāi)難。電動汽車上兩個(gè)最復(fù)雜的硬件,OBC和DC/DC,硬件故障率排名第一和第二,集成到一起之后,動輒批量的事故。

去掉OBC,對整車設(shè)計(jì)而言,說有多爽就多爽。車載充電系統(tǒng)更簡單。車輛只需要一個(gè)充電接口,總車布置更貼合傳統(tǒng)車,也方便用戶使用。

整車設(shè)計(jì)將有更多的創(chuàng)新。PDU可以化整為零。PDU里面主要包括OBC、DC、電機(jī)控制器相關(guān)的熔斷器、繼電器、接觸器、接插件等。去掉OBC之后,PDU的相關(guān)組件整合到DC里面,電機(jī)控制器的的相關(guān)組件整合到電機(jī)控制器或電池包里面。去掉OBC之后,甚至可以將整個(gè)的DC將整合到電池包或者電機(jī)控制器里面;也可以將DC作為單獨(dú)的組件,采取自然冷的方式,DC的PCBA采取雙備份的冗余設(shè)計(jì)。去掉OBC,DC又采取了雙備份,電動汽車的可靠性將上一個(gè)大的臺階。

2.1.5 營銷策略更加靈活多樣。

去掉OBC,讓充電成為每個(gè)人自己的事。車主可根據(jù)自己實(shí)際使用情況選擇不同的充電設(shè)備。去掉OBC,小功率直流充電產(chǎn)品將成為單獨(dú)的盈利產(chǎn)品。去掉OBC,可以標(biāo)配某個(gè)功率的小功率直流,也可以都不標(biāo)配。車企營銷人大展身手的機(jī)會來了??梢圆邉澇鰸M足不同購車人群的營銷方案包?;A(chǔ)版車身價(jià)都不包括任何充電設(shè)備。對于有個(gè)人充電停車位的用戶,選配7kW,或11kW,或20kW壁掛式;對于沒有個(gè)人充電停車位的用戶,送充電優(yōu)惠券或免費(fèi)換電權(quán)益。

2.1.6 天量的售后成本將成為推動去OBC的最大推力。

一次又一次,我和車企的朋友們在核算7kW直流充電機(jī)和6.6kW OBC的BOM成本差異。我們非常沉迷于具體的差異有多大。每隔一年討論一次這個(gè)成本問題,我們發(fā)現(xiàn),OBC的成本又降低了——這其實(shí)也意味著,直流的成本也還會降低?一個(gè)是規(guī)模級數(shù)量,譬如一年30萬臺的成本,一個(gè)是一年3萬臺的成本。

結(jié)論是,單獨(dú)的AC/DC,OBC和直流充電機(jī)里面的6.6kW的PCBA成本幾乎一樣的,甚至直流充電機(jī)的PCBA成本更低一些。

對于7kW直流充電機(jī),造型相關(guān)的成本、用戶體驗(yàn)相關(guān)的成本(連接云平臺的通信板),直流槍線的成本,需要提前預(yù)測一個(gè)規(guī)模效應(yīng)之后的成本,才能直接和車企已獲得很多輪降本的OBC成本比較。

僅就物料本身而言,我們認(rèn)為,總體來說,使用7kW直流充電近似于OBC+交流樁的成本。我們要警惕,不可將量產(chǎn)OBC多年的成本和小功率直流供應(yīng)鏈尚未規(guī)?;某杀颈容^。

我們太喜歡沉迷于眼前看得見的成本,而忽略O(shè)BC的研發(fā)成本,生產(chǎn)成本,供應(yīng)鏈成本,特別是售后成本。隨著時(shí)間的推移,OBC售后將展現(xiàn)出“天量的成本”。注意,我使用了“天量”這個(gè)詞匯。

OBC維修成本將高于單獨(dú)購買7kW壁掛式直流的成本。隨著時(shí)間的推移,滯后效應(yīng)將成為推動去OBC的最大推力。

2.2 去OBC對運(yùn)營商的“利”

充電運(yùn)營商深刻地認(rèn)識到一個(gè)常識:從交流與直流充電的原理來看,能夠在充電過程中與車輛進(jìn)行信息交互的只有直流充電方式。

采用直流充電,運(yùn)營商可獲得豐富的充電運(yùn)營數(shù)據(jù)。采用直流充電,真正意義的“有序充電”、“統(tǒng)建統(tǒng)營”才成為可能。根據(jù)社區(qū)的剩余電力供應(yīng)和電動汽車數(shù)量等特點(diǎn),7kW,11kW,20kW,30kW多種小直流功率混合使用,在深度運(yùn)營時(shí)代,電力供應(yīng)、土地和時(shí)間是稀缺資源,但充電設(shè)備不是。充電經(jīng)營商意識到電動汽車沒有交流充電接口了,自然會將已部署的交流充電樁逐漸替換為直流充電樁。

2.3 去OBC對電網(wǎng)和對社會的“利”

“電網(wǎng)”期待去OBC,久矣!電網(wǎng)企業(yè)界的專業(yè)人士大都是去OBC的激烈贊成派。

交流充電樁和車輛之間用PWM占空來表示充電樁可輸出的功率大小。這種方案就像過家家一樣,稚嫩、落后。往前看,隨著電動汽車的普及,電網(wǎng)和車輛之間的互動是必然的課題。將來的熱點(diǎn)不是V2L、V2H,是真正意義的V2G。迎接激動人心的能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,唯有去OBC才有可能。電動汽車將是非常非常重要的能量節(jié)點(diǎn)。早日取消OBC,將來電網(wǎng)和車輛互動的阻力就越小。在將來,去OBC成為事實(shí)后,我們還認(rèn)為,應(yīng)該引導(dǎo)市場用三相11kW全面代替單相7kW?!半娋W(wǎng)最喜歡三相電”。鼓勵(lì)充電都使用三相電,電網(wǎng)將更健康。單相電用于電動汽車充電,電動汽車大量普及后,電網(wǎng)三相不平衡問題將成為社會問題。

在將來,去OBC成為事實(shí)后,政府不再盲目要求地產(chǎn)商部署大量的“僵尸”交流樁“濫竽充數(shù)”,只要求建筑電氣的配電到位即可。去OBC,對社會大眾特別是政府主管部門是一種教育。只有直流充電,社會整體成本將大大降低。

3 去OBC趨勢的三大終極推動力

3.1 OBC在使用五年后的故障率極高,維修成本將超過換一臺7kW直流樁的成本。

2019年,遇到某外企OBC廠家的研發(fā)人員,他那時(shí)就認(rèn)為去OBC是必然的,時(shí)間快慢而已。2019年,遇到有這樣認(rèn)知的同行,如遇知音。2020年1月,我在蘇州第一次遇到華為的J君,他聽完我在會上的慷慨陳詞后,在走廊里找到我,他說,“OBC就是電動汽車上的闌尾”。OBC的這個(gè)比方令人拍手叫奇。闌尾,要割掉,還是不割?  遲早要割掉嘛!電力電子行業(yè)人士對去OBC趨勢的認(rèn)知更深刻。唯有熟透,才有認(rèn)知。時(shí)至今日,OBC終將去掉的大趨勢已形成了高度共識。就連剛?cè)胄械墓?、海爾等插排和家電大鱷也對此有高度共識。OBC只有在車輛不行駛的時(shí)候,在充電的時(shí)候才用得上; 對于一線城市,由于地下停車位不是固定的,用得上OBC的車主不到30%,甚至更低。

將一個(gè)幾乎用不上的、容易損壞的東西放在車身上,顛來顛去的,但是卻要花費(fèi)幾千元的直接成本!

2019年,我拜訪一家車企,討論起OBC的故障率,他說,在我們這里,OBC和DC的故障率,排名第一和第二,看不到改變的跡象。這家車企的說法是2019年的普遍狀態(tài)。那時(shí),這個(gè)嶄新的行業(yè)經(jīng)歷了非??焖俚募夹g(shù)路線的迭代,從單體OBC和單體DC,到機(jī)械集成,再到板集成。這種復(fù)雜的電力電子集成產(chǎn)品,沒有三年,怎么可能開發(fā)出來并搞穩(wěn)定?但車企人士沒這個(gè)認(rèn)知。他們很多人不理解何為電力電子。2019年的普遍質(zhì)量事故帶來了OBC和DC走標(biāo)準(zhǔn)品路線的微觀小趨勢,車廠在2021年開始放棄定制OBC和DC,甚至多合一也干脆搞"標(biāo)準(zhǔn)品”了。不像之前,在整車設(shè)計(jì)上,先擺滿車上各部件,只留下一點(diǎn)空間給OBC和DC來定制結(jié)構(gòu),甚至定制里面的PCBA,甚至在OBC的CC/CP電路上搞一些微創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)自家車企不一樣的邏輯、應(yīng)用場景。折騰??!真是折騰??!這樣的產(chǎn)品思維最后讓步給了恐怖的各類質(zhì)量事故。搞成“標(biāo)準(zhǔn)品”之后的質(zhì)量會好起來嗎?試想,在安裝有精密空調(diào)的機(jī)房里,服務(wù)器電源沉淀了多少年!穩(wěn)定的輸出電壓,穩(wěn)定的使用環(huán)境,全球只有幾家世界級大廠。能做到什么樣的質(zhì)量水平?1000ppm?很難!怎么可能這么一轟而上的OBC就能做好呢!如果說好,只是因?yàn)樵缙谶€在小批量階段,產(chǎn)品從OBC供應(yīng)商倉庫剛發(fā)出來,等到市場完全檢驗(yàn),那是一年以后了,但是車廠的質(zhì)量跟蹤體系,根本無法準(zhǔn)確獲得車子賣出去之后的質(zhì)量數(shù)據(jù),很多是4S店直接和OBC供應(yīng)商對接解決了。這個(gè)OBC的質(zhì)量數(shù)據(jù),都是業(yè)內(nèi)人士嘴里扯的, 我沒觀察到哪個(gè)車企有這個(gè)統(tǒng)計(jì)上的執(zhí)行力。 事實(shí)上的OBC的故障率,等到全面的過了5年保修期之后才暴露出來。接下來,又一輪質(zhì)量事故和質(zhì)量悲劇將發(fā)生在400V平臺向800V平臺切換的OBC新技術(shù)平臺上。五年保修期之后的OBC如何維修?供應(yīng)商不再提供免費(fèi)的備件進(jìn)行替換,甚至備件也沒有了。如果維修到元器件級,二次甚至三次反復(fù)維修的概率大大提高。你去維修車間看看怎么修一個(gè)OBC吧。維修成本有多高??我認(rèn)為, 維修成本將超過換一臺7kW直流樁的成本。有家車企朋友對我說,他認(rèn)為,以后電動汽車開了5年就淘汰了,就像智能手機(jī)一樣,車子不可能用5年以上了。如果這個(gè)觀點(diǎn)成為事實(shí),我的三大終極推動力的第一個(gè)推動力將失效。以后電動汽車的使用壽命都是5年?  

3.2 超充技術(shù)成熟,充電和加油一樣快;換電模式“跑通”。

在紛繁蕪雜的過程中,有紛繁蕪雜的亂象。相信趨勢,然后堅(jiān)持。堅(jiān)持,成功之后,就是故事 ;失敗了,就接受自媒體的BB好了。頂層設(shè)計(jì)時(shí)要想透徹。別為過程中設(shè)置過多的“假設(shè)”。要縝密地研究甚至驗(yàn)證每一種“假設(shè)”?!凹僭O(shè)”失效,壞到極致,是否還能承受,如果能承受,就堅(jiān)持。太多“假設(shè)”,創(chuàng)業(yè)必?cái)?。想?dāng)然呢!不從死人堆里殺出來,每天聞到死亡的氣息,整天談宏大布局,只會死得比狗還慘。造車新勢力的一代偶像,我最知名的老鄉(xiāng)、明星企業(yè)家李斌(人稱斌哥)把這些想明白了,在換電上堅(jiān)持“跑通”,以一己之力將換電站部署得密集到和加油一樣方便。近日,蔚來舉辦了蔚來能源合作伙伴大會暨第三代換電站首發(fā)儀式。

蔚來通過持續(xù)的努力,完成了換電站的一線城市和主干高速公路的部署之后,今年仍然要建1000座換電站,要將換電站部署到縣城。蔚來將讓觀點(diǎn)變成事實(shí)。一旦換電站部署到足夠的多,就“跑通”了換電模式。蔚來通過持續(xù)的努力,將向外界傳遞的事實(shí)是:換電比加油方便。有人問斌哥,蔚來現(xiàn)在還沒有盈利,為什么要建那么多重資產(chǎn)的充換電站。斌哥回答的意思是,建充換電是小錢,研發(fā)投入才是大錢。建充換電站,關(guān)鍵不在于錢,對主流車企來說,建充換電站確實(shí)是小錢。關(guān)鍵在于頂層設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略意志,在于找電、找地的執(zhí)行力。土地和電力是稀缺資源??!在換電模式這條路線上,蔚來對外展現(xiàn)了堅(jiān)定的戰(zhàn)略意志,絕頂?shù)钠放茽I銷能力,高素質(zhì)團(tuán)隊(duì),開放高效的溝通,高效運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)代企業(yè)組織。綜合下來,我們看到的是流執(zhí)行力的勝利。蔚來實(shí)現(xiàn)了不可思議的“跑通”。一旦換電站建到一定的數(shù)量,蔚來再推出低價(jià)格的車子,換電對充電而言,將是“降維打擊”的高光時(shí)刻。補(bǔ)充一下,我在2017年曾提出12字社區(qū)運(yùn)營理念?!靶」β?、大密度、用盡分散電力”,將20kW充電樁部署到每一個(gè)攜程網(wǎng)上能找到的酒店?;ǖ腻X遠(yuǎn)遠(yuǎn)、遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于樓宇廣告的投入,但就是廣告效果都可以回本,更何況一旦實(shí)現(xiàn)了所有酒店的覆蓋,產(chǎn)生的持久的平臺效果是不可思議的大。可是,沒看到哪家車企有這樣的地推執(zhí)行力。

和換電模式“跑通”一樣,超充模式的建設(shè)成本更低,更容易“跑通”。但是超充對電池的要求高,對低端車型,也沒辦法接受超充。以一己之力將超充在全國范圍內(nèi)建到可以和加油一樣方便的車企很多。中國有錢的車企太多。就看哪家車企的戰(zhàn)略意志最堅(jiān)定,執(zhí)行力最強(qiáng)。試想,出門換電或超充補(bǔ)電和加油一樣方便,還需要OBC和交流樁嗎?

3.3 在歐美市場,充放電一體機(jī)和光伏、儲能完美結(jié)合。

第三個(gè)終極推動力首先在歐美市場,因?yàn)闅W美市場的充換電特點(diǎn)和中國市場大不一樣。歐美的城市家庭多是大平層,是大House,是中國的農(nóng)村式住宅,而中國的城市住宅絕大部分是Appartment,是高樓式公寓。歐美家家都將安裝光伏屋頂。歐美市場的光充儲的市場前景、10年內(nèi)的應(yīng)用場景,我想應(yīng)該是以V2H為主。在這幾天正在召開的“中國電動汽車百人會論壇(2023)”上, 歐陽明高院士做了深度背書。中國的應(yīng)用場景則將更多是B2V和V2V,此處不再細(xì)述。

大段引用歐陽明高院士的這幾段講話??梢匝芯恳幌隆?/span>

未來10年,分布式光伏,就是屋頂光伏+電池儲能(即車上的電池)+車網(wǎng)互動+物聯(lián)網(wǎng),將是萬億級的產(chǎn)業(yè)。因?yàn)槲覀?0年內(nèi)保有量達(dá)到1.5億輛,有100億千瓦時(shí)的電池在車上,拿出一半來進(jìn)行儲能是可能的。電動轎車車網(wǎng)互動是在用戶側(cè)與配電網(wǎng)和微網(wǎng)互動,不是與高壓電網(wǎng)互動,用戶側(cè)是市場化放開的。

車網(wǎng)互動將會成為解決充電容量和提高分布式儲能的關(guān)鍵路徑。車越來越多了,城市配電網(wǎng)受不了,有序充電跟無序充電功率需求差2倍。如果還能車網(wǎng)互動,又能充、又能放,雙向充電樁,就可以減小電網(wǎng)的功率負(fù)荷。現(xiàn)在配電網(wǎng)平均功率只是峰值功率的1/3,就是少數(shù)峰值功率就把電網(wǎng)的拉高了,必須按照功率來設(shè)計(jì)電網(wǎng),但實(shí)際平均功率只是峰值功率的1/3,如果把峰值功率削掉,就可以有更大的通過電量的能力。

智能化催生商業(yè)模式創(chuàng)新可以發(fā)揮電池的附加價(jià)值,使電動汽車充電可以免費(fèi),甚至成為賺錢的工具。隨著技術(shù)進(jìn)步,電池性能變得富余了,比如循環(huán)壽命,現(xiàn)在磷酸鐵鋰電池可以做到1萬次,三元電池做三五千次都是可以的。這些富余的能力現(xiàn)在完全可以用來做儲能的充放電,這樣用戶就會有收益,低價(jià)充電、高價(jià)賣電。如果用戶覺得太麻煩,可以搞車電資產(chǎn)分離、電池租賃,創(chuàng)新商業(yè)模式,讓電池資產(chǎn)的擁有者來集中管理電池的儲能獲取收益,返還給客戶,這樣減輕客戶負(fù)擔(dān)、降低整車成本、加速電動車的市場滲透。

重卡跟轎車不一樣的是,轎車要雙向充電,停車時(shí)進(jìn)行,重卡換電站是發(fā)揮整個(gè)換電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。如果有幾千個(gè)換電站,可以把它連成能源互聯(lián)網(wǎng),這樣就可以獲取最低的電價(jià),因?yàn)榭梢愿娏κ袌鋈ソ灰?、去講價(jià)錢,來獲得儲能的收益,同時(shí)也可以壓低電池的價(jià)格、集中采購,還可以回收電池的材料,有很多央企是愿意干的,例如國電投就做得非常好。


4.慢充直流化的應(yīng)用場景

站在乘用車個(gè)人用戶角度,應(yīng)用場景主要只有兩種:
1. 有可充電的停車位。
2. 沒有停車位。
這樣的劃分富有洞察力。 對于有可充電的停車位的應(yīng)用場景,充電方式多是以“慢充為主,快充為輔”?!?kW壁掛式直流充電機(jī)”代替“7kW交流充電樁+ OBC 6.6kW” ,技術(shù)上沒有任何問題,標(biāo)準(zhǔn)上按照NB/T 33001-2018實(shí)現(xiàn)也沒有什么特別大的問題。對用戶而言,交流慢充變成了直流慢充,在功能實(shí)現(xiàn)上,配電上,安全上,用戶體驗(yàn)上,相較于7kW交流充電樁沒有區(qū)別。這種替代車企完全可以接受,用戶完全可以接受。這種替代有百利而無一弊。對于沒有停車位的車主,即使配置有7kW交流充電樁也是浪費(fèi)。如上所述,基于應(yīng)用場景的分析,慢充直流化似乎是完美的, 但是,由于電動汽車是一個(gè)新生事物,存在一個(gè)所謂的“充電焦慮”:即使有可充電的停車位,停車位安裝了7kW慢充(不管是交流慢充還是直流慢充),但是,出遠(yuǎn)門可能有“應(yīng)急充電”的需求。“模式2充電盒”作為一種隨車攜帶的充電工具,在某種意義上,有點(diǎn)像傳統(tǒng)油車隨車帶上“油壺”一樣。它是一種心理安慰的存在。它要解決的車企“痛點(diǎn)”也許是:“總會有用戶可能需要應(yīng)急充電的。作為車企,要保證我們給用戶能提供完備的方案?!?/strong>; “也許將來隨著電動汽車和充電樁的普及,充電焦慮不存在了,但在當(dāng)下,還無法下這個(gè)結(jié)論?!? ;“假如消費(fèi)者離開本城,出遠(yuǎn)門怎么辦?”; “假如春節(jié)回老家農(nóng)村,沒有充電樁怎么辦?”。如何“無感”替代“模式2充電盒”,這將成為慢充直流化技術(shù)路線上最堅(jiān)硬的問題。

5.慢充直流化的產(chǎn)品形態(tài)

小功率直流充電的產(chǎn)品形態(tài)仍然處在探索階段??偨Y(jié)前期的市場摸索和行業(yè)思考,功率等級、防護(hù)等級、安裝形式(便攜式/移動式/壁掛式/落地式)是三個(gè)重要的分類維度。其中,防護(hù)等級是區(qū)分市場應(yīng)用和產(chǎn)品檔次的關(guān)鍵指標(biāo)。IP54及以下防護(hù)等級的,在市場上已涌現(xiàn)了7kW,15kW,20kW,30kW的便攜式和壁掛式的小功率直流充電產(chǎn)品。這些產(chǎn)品主要是面向電動物流車市場,價(jià)格非常敏感,一定程度滿足了當(dāng)前階段電動物流車市場的剛需。IP等級在IP66及以上的直流充電產(chǎn)品,將應(yīng)用于乘用車市場,全面替代OBC,構(gòu)成新型充電解決方案的長期主流產(chǎn)品。目前涌現(xiàn)的產(chǎn)品還不多,能效電氣提出了“車規(guī)級,面向乘用車,防護(hù)等級IP67”的UCC系列產(chǎn)品概念并發(fā)布了首款產(chǎn)品UCC3500,作為面向35度電及以下車型、替代OBC的充電解決方案,既是一種應(yīng)急便攜產(chǎn)品,也是“一人一車”的微面型物流車和A00、A0級乘用車的日常充電產(chǎn)品。除了3,5kW之外,洞察市場,我判斷:防護(hù)等級IP66以上、面向乘用車的小功率直流充電產(chǎn)品將包括下面四種產(chǎn)品形態(tài):

5.1 基于單相220V輸入的2kW便攜式直流充電機(jī)。

“無感”替代“模式2充電盒”。體積和重量是兩個(gè)核心指標(biāo)。防護(hù)等級需要達(dá)到IP67。作為插電式混合動力車型和增程式車型的主要充電設(shè)備,也可作為B級電動車型應(yīng)急充電設(shè)備。

5.2 基于單相220V輸入的3.5kW移動式直流充電機(jī)。

針對35度電車型的細(xì)分市場,將“模式2充電盒”作為主要充電方式的應(yīng)用場景,為車企提供了一種代替“OBC  3.3kW+模式2充電盒”的新選擇。

5.3 基于單相220V輸入的7kW壁掛式直流充電機(jī)。 

將是慢充直流化充電的主力機(jī)型,為車企提供了一種代替“OBC 6.6kW+7kW交流充電樁”的新選擇。防護(hù)等級按產(chǎn)品不同檔次區(qū)分。

5.4 基于三相380V輸入的15kW/20kW/30kW壁掛式直流充電機(jī)。

15kW/20kW/30kW在市面上有成熟的強(qiáng)制風(fēng)冷充電模塊。按照傳統(tǒng)的大功率充電樁思維,用充電模塊和鈑金件做成單體15kW/20kW/30kW壁掛式充電樁或立柱式充電樁是一種固有的產(chǎn)品思維。蔚來汽車聯(lián)合高斯寶新能源推出了一款防護(hù)等級高達(dá)IP66的高端豪華型20kW壁掛式直流充電機(jī),成為了行業(yè)標(biāo)桿。圖3是該產(chǎn)品的圖片。

5.5 系列的直流放電機(jī)

通過直流充電槍頭連接到電動汽車的直流快充槍座(槍頭和槍座符合國標(biāo)GB/T 20234.3-2015),將動力電池的直流電接轉(zhuǎn)換為額定電壓220V。功率可設(shè)計(jì)為2.2kW(220V/10A)、3.3kW(220V/16A)、6.6kW(220V/32A)。

5.6 系列的雙向充電樁產(chǎn)品

7kW、11kW、22kW、60kW雙向產(chǎn)品將是未來長期的主流。五年后,大部分充電樁都將是雙向充電樁。

在2023年11月12日,能效電氣發(fā)布了全球第一臺商業(yè)化雙槍輪充輪放雙向充電樁D22.  

【第一槍】“商用化”雙向充電樁打響第一槍

6 2kW便攜式直流充電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)問題

2019年9月6日,中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化管理中心在深圳組織召開了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《20kW及以下非車載充電機(jī)技術(shù)條件及安裝要求》編制啟動會。會議聽取了標(biāo)準(zhǔn)牽頭起草單位深圳市高斯寶電氣技術(shù)有限公司對標(biāo)準(zhǔn)編制背景及編制大綱的匯報(bào),并對涉及到的兩個(gè)關(guān)鍵問題和八個(gè)小問題進(jìn)行了再討論。這些問題主要是和代替模式2充電盒的2kW便攜式直流充電機(jī)產(chǎn)品相關(guān)。此前,針對該標(biāo)準(zhǔn)的制定已分別與2018年10月和2019年5月召開過兩次研討會。

標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿建議將小功率直流充電機(jī)按安裝方式分為便攜式、移動式和固定式。其中,便攜式應(yīng)用于可連接GB/T 2099.1、GB/T 1002定義的插頭插座,就是我們通常說的民用插座,并將輸入電流限制在額定電流8A,大約2kW的充電功率。2kW便攜式直流充電機(jī)的充電槍不宜采用現(xiàn)有的直流充電槍,因?yàn)闃岊^太大,槍線太粗。由于2kW便攜式充電機(jī)的輸出電流只有5A,理論上采用1.5平方毫米截面積的電纜就可以了,將2kW的直流充電槍做成和交流充電槍一樣是可行的,但有一個(gè)安全上的隱患:在充電開始前,充電機(jī)和車輛都做絕緣檢測,檢測到絕緣下降會停止充電。但是,如果在充電過程中出現(xiàn)絕緣下降,槍線正和負(fù)之間的絕緣阻抗低,會發(fā)生什么故障現(xiàn)象呢?  如果是短路發(fā)生,充電機(jī)的輸出端和電池端的熔斷器都會熔化,反倒沒有安全問題級的故障。如圖4所示,如果槍線正負(fù)之間的絕緣電阻值下降到一定程度,電流大到足以使得充電機(jī)的輸出端熔斷器被燒斷,充電機(jī)無輸出,但是,該電流又不能燒斷動力電池的輸出熔斷器,可能燒毀電纜甚至使電纜爆裂。電池的輸出熔斷器是基于電池的容量設(shè)計(jì)的,遠(yuǎn)大于1.5平方線纜所能承受的能量。電纜爆裂或燒毀將可能帶來火災(zāi)和人身安全,因此要找到可靠的解決方案。

圖4  直流充電機(jī)和電池之間絕緣下降的問題分析針對這個(gè)問題的可能解決方案有多種:1,在充電槍的槍頭里加上20A的熔斷器。2,在充電槍里加上防反灌電路。3,充電槍的功率線達(dá)到16平方以上。其中,第2種方案增加了充電槍槍頭的復(fù)雜性,可靠性存疑。第3種方案做成的充電槍槍線太粗。針對第1種方案,剩下的一個(gè)關(guān)鍵問題是這個(gè)應(yīng)用上的熔斷器應(yīng)具備多大的分?jǐn)嗄芰?,或者說,絕緣電阻下降導(dǎo)致的動力電池最大短路狀態(tài)的電流有多大? 動力電池的最大短路電流取決于電池的電壓、容量、內(nèi)阻、溫度等因素,不同車型的最大短路電流需實(shí)測確定。一般小于20kA。按照額定電流20A、分?jǐn)嚯妷?000V,最大分?jǐn)嚯娏?0kA做成的熔斷器應(yīng)能夠安裝在體積和交流充電槍槍頭差不多大小的空間里,而且熔斷器自身的發(fā)熱損耗并不影響槍頭的用戶體驗(yàn)和長期可靠性工作。

這個(gè)產(chǎn)品問題目前已找到解決辦法。

7 去OBC的反對聲音

沒有反對的聲音是不可能的。我走訪過上百位車企朋友,傾聽到各種反對的聲音。現(xiàn)“窮舉”羅列如下:

1,出門露營,想利用車上的電池放電,怎么辦?
2, 出門充電時(shí),發(fā)現(xiàn)充電站里只有交流樁,怎么辦?
3,社會上已安裝了很多交流充電樁,怎么辦?
4,公司已有那么多的OBC工程師將來怎么辦?
5,OBC是車規(guī)級的,故障率高,非車載直流充電的故障率豈不會更高?
6,有慢充口,也有快充口,慢充口壞了,還可以用快充口,豈不是更有保障?
7,既然早期規(guī)劃有OBC,肯定有它存在的道理。
8,交流充電新國標(biāo)剛發(fā)布不久,沒人敢否定剛發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。
9,電源放在車子里面,比放在外面,更安全。

真正值得討論的問題是第1個(gè)和第2個(gè)。其它只是笑談,完全站不住腳的。

7.1 關(guān)于V2L

小資情調(diào)的現(xiàn)代人想到海邊露營,在海邊燃起篝火,用上電炒鍋。怎么辦?不要覺得這是噱頭,不要覺得這個(gè)需求的比例可能很低,這幾乎可以說是影響去OBC的唯一的站得住腳的理由了。這也正說明了去OBC的趨勢不可阻擋。海邊燃起篝火的魔力有那么強(qiáng)大嗎?強(qiáng)大到足以阻擋去OBC的趨勢?汽車是一種封閉的產(chǎn)品,要做得非常完美。汽車的產(chǎn)品定義,好像不喜歡八二法則。問題是,不可能每種車型的功能特點(diǎn)是一樣的,車上有一個(gè)功能缺失,真的這么嚴(yán)重嗎?我們是否放大了海邊不能篝火的嚴(yán)重性?

有次我和朋友交流這個(gè)話題。我說,“在我的記憶中,車子開到海邊時(shí),是需要要將車子停到海邊酒店的停車場的;  在海邊酒店的停車場里,并不能燃起篝火。” 他說,“你太OUT了?!? 現(xiàn)在露營的玩法是,車子停下來的地方就可以搭帳篷,那個(gè)場地是專門為露營而開發(fā)的。看到朋友圈的照片,心就向往之。這么說,海邊燃起篝火的魔力確實(shí)是大的。如果這個(gè)需求的轉(zhuǎn)換率是萬分之一,那么,去掉OBC,一年就會少賣100臺車嗎(假如某車企一年電動汽車的銷量是一百萬)?這個(gè)需求有萬分之一嗎?

既然用戶的需求并不是一定要車輛放電,而是希望能在海邊燃起篝火,用上電炒鍋,是否有其它更好地方式呢?戶外儲能產(chǎn)品其實(shí)用起來更方便。或者用直流放電產(chǎn)品,譬如用能效電氣的UCD3500?

7.2 關(guān)于出門只有交流樁

有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,充電焦慮是偽命題,是在沒有購買電動汽車之前的焦慮。信息不對稱帶來焦慮,對新品類不了解帶來焦慮。大數(shù)據(jù)表明,日常情況下車輛續(xù)航里程150公里就綽綽有余。續(xù)航里程超過150公里以上,這種焦慮會弱化,到250-300公里就更加弱化,到450-500公里,就完全不存在了。

如果只是通勤考慮,沒有長途用車需求,使用電動汽車為什么還有充電焦慮呢?如果是長途用車,不做好規(guī)劃,油車也有焦慮。我有位老鄉(xiāng),每年春節(jié)開車回老家,都會在后備箱放個(gè)油壺。但是,長途用車,要找的充電樁是快充,越快越好。

在一個(gè)三線城市,在百度地圖上找一個(gè)市區(qū)內(nèi)的位置,查找周邊5公里,有多少充電站?差不多有30個(gè)。你試試看:在百度地圖上查找安慶新城吾悅廣場,然后查找周邊5公里以內(nèi)的充電站。

在一線城市,譬如在深圳,查找我司所在地寶安老兵大廈附近的充電站,周邊5公里,有120多個(gè)。

哪里有那么的的焦慮呢?!如果我春節(jié)回老家,老家在農(nóng)村,農(nóng)村方圓幾公里真的沒有充電站,怎么辦?問題是,農(nóng)村方圓幾公里,可能也沒加油站。

如何面對已安裝的交流樁存量市場?市場是神奇的,市場本身非常聰明的。充電運(yùn)營是市場化的行業(yè),不是國有企業(yè)壟斷的行業(yè)。充電站運(yùn)營是為了創(chuàng)造收益。如前所述,電力供應(yīng)、土地和時(shí)間是稀缺資源,但充電設(shè)備不是。如果充電站經(jīng)營者意識到電動汽車沒有交流充電接口,他們將把交流樁替換為直流充電機(jī)?!皩\(yùn)營商來說,慢充本身的投資回報(bào)率也是一個(gè)很大的痛點(diǎn),所以未來可以判斷公共慢充會越來越少,至少不會成為主流?!?/span>

我已經(jīng)不記得我家抽屜里有多少個(gè)耳機(jī)線了。我從來不用耳機(jī)線,但也沒舍得扔掉。聽說蘋果已取消了附送的耳機(jī)、充電器,甚至取消了3.5mm的 耳機(jī)接口。蘋果是為了節(jié)省成本,還是在踐行某種理念呢?

更遙遠(yuǎn)的過去,我不記得,從哪一年開始,我買的筆記本電腦上沒有軟盤,沒有光驅(qū)了。我也不記得,從哪一年開始,我買的筆記本電腦上只有HDMI接口了——直到有一天,我在客戶的會議室里無法接上只有VGA接口的投影儀時(shí)才發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題。

VGA接口的消失不是一天兩天形成的(也許今天仍然有電腦標(biāo)配了VGA接口),但電腦去VGA已從趨勢變成了事實(shí)。