张大宇:车桩协同助力充电行业高质量发展

  11月20日-22日,2024中国汽车充换电生态大会在山西太原举办。本届大会由国家能源局电力司和中国汽车工业协会指导,中国电动汽车充电基础设施促进联盟、中国汽车工业协会充换电分会主办,以“新格局,新未来——构建智慧补能服务生态体系”为主题,共设置“1+1+9+1”项议程,围绕高速公路充换电基础设施建设、充电桩下乡、大功率充电、换电模式、海外出口、车网互动、居住区充电模式等方面展开深入沟通与交流,研讨构建产业高质量发展格局的对策、方法与路径。北汽新能源充电开发部充储产品开发科科长张大宇在11月21日下午进行的“主题论坛四:大功率充电模式研讨”环节发表了精彩演讲。以下内容为现场发言实录:

  大家好,我是北汽负责地面充电业务产品的张大宇。原本安排由我们敬爱的袁文静主任为大家带来此次精彩的分享,遗憾的是,由于身体抱恙,袁主任无法亲临现场。因此,我非常荣幸接过这一重任,代表北汽,与大家分享我们在大功率充电技术领域的见解与展望。
  一、北汽大功率充电现状
  首先,大功率充电技术在推动新能源汽车领域的发展中扮演着举足轻重的角色。经过上午各位专家的详尽介绍,大家对当前新能源汽车市场的渗透率有了较为清晰的认识。值得一提的是,单月渗透率更是已经超过了77%,展现出其强劲的增长势头。目前,全国新能源汽车渗透率约为50%,而太原地区更是达到了60%的高水平。但是,根据中心调查数据,充电问题在用户用车困扰中占比仍高达56%,即充电便利性仍然是用户购车时的主要顾虑之一。因此,解决充电不便的问题,消除用户痛点,成为了我们后续发展的关键。经过多年的探索与实践,大功率超充技术已成为解决用户充电不便的重要方案,得到广泛共识。
  2023年,800V高压超充技术全面兴起。回顾去年车展,我们不难发现已有超60款车型完成了大功率充电技术的升级。截止2024年上半年,超充率更是攀升至8%的高位。而北汽集团始终秉持高压超充的发展路线,不断推进技术创新。今年,我们在广州推出了全新版极狐阿尔法T5车型,其充电功率高达5C,而售价则亲民地设定在15万元左右。这一举措成功地将大功率超充技术从原本的30万元市场价下拉至15万元区间,预示着超充技术即将步入普及化发展的新阶段。
  接下来,我将分享几组关于地面端大功率超充桩布局与车端大功率超充技术发展的数据。截止2024年10月,750V以上的公共超充站占比高达95%,城市平均占比也达到94%,标志着地面电压水平已显著提升。然而,目前存在一个地域分布不均的问题,即早期发展的城市中,500V充电设施的占比相对较高,达到了约20%的水平。这就意味着,为了兼容这些充电设施并确保800V高压超充车辆在所有充电场景下都能获得良好的充电体验,车辆需要额外配备升压装置。在当前汽车行业高度竞争的背景下,对这类老旧充电设备的升级将显著提升用户的整体充电体验。
  二、公共充电设施趋势分析
  接下来,与大家分享一下关于充电功率的现状。目前,市面上充电功率主要以120kW为主,但总体来看,充电桩功率水平正在逐步提升。近年来,240kW以上的高功率充电设施占比持续增,但是其整体占比仍然稍显不足。尤其是在高速公路充电设施方面,尽管高速公路服务区的充电站覆盖率已经达到了90%至100%的高水平,但整体充电功率仍然相对较低。目前,高速公路沿线的充电桩配置普遍以四根为主,尽管越来越多的服务区正着手增加充电桩数量,但超充桩的比例仍然偏低。值得注意的是,即便某些公共充电桩标示的功率高达360kW或480kW,但其实际输出的单枪功率仅能达到120kW,单桩的充电效能仍有待提升。
  北汽针对高压车型进行充电功率的专项统计,对比高压800V车型在极狐超充桩与普通公共充电桩上的充电表现,发现高压车型在超充桩上的充电功率相较于普通公共桩提升了27%。这一发现揭示出,公共充电桩在支持高压超充车型时,其性能至少被限制了近30%,进而导致充电时间相应延长30%以上。这不仅影响了用户的充电体验,也阻碍了充电桩翻台率的提升。
  北汽集团一直致力于高压超充技术的研发与创新,自2019年起便着手开发高压平台,旨在大幅缩减用户的充电时长。当前,我们的核心战略是围绕“超快充+长续航”推动整车技术发展。在此,我们欣然宣布,由北汽研究总院主导的《电动汽车安全高效智能充电关键技术及产业化应用》项目,在汽车工程学会荣获了科技进步一等奖。这一殊荣尤为显著,因为此次获奖不仅体现了业界对北汽在充电技术创新与产业化应用方面的认可,更彰显了充电技术在新能源汽车行业中地位的提升。
  三、北汽高压超充技术现状
  接下来将分享北汽在高压超充方面的布局情况,北汽在高压超充技术的实际布局方面取得了显著进展。自2021年至2022年,北汽首发高压超充车型极狐阿尔法S先行版,实现了190kW的充电功率。至2023年,该技术持续迭代,充电功率已提升至240kW,实现2.6C的充电倍率。同时,A级车型也已纳入该技术布局范畴。
  2024年上半年,北汽与华为联合打造的享界S9上市,充电功率达到了300kW,3C的充电倍率。今年下半年,极狐阿尔法T5神行版在广州发布,其充电功率更是跃升至400kW 5C倍率。未来,北汽将继续沿袭高压超充技术路线,预研6C相关技术,预计2026年后发布上市。
  在电池与安全领域,北汽同样重视。今年4月11日发布的极狐极光电池以安全第一为理念,在高压超充的基础上实现电池的安全0自燃、耐用0衰减、充电便捷快三大特性。同时,结合大数据与安全技术,构建了车-桩-云智能交互的一体式大数据预警平台,通过AI预警算法,及时识别亚健康问题,5分钟自动推送后台,24小时贴身服务。
  针对冬季充电痛点,北汽积极探索研究多项速加热技术,开发电驱辅助加热、远程电池预加热、脉冲速加热等,实现低温加热速率可提升至7℃/min,较行业当前水平提升6倍;零下20℃充电时间可缩短50%以上,大幅改善冬季充电体验。
  此外,北汽也同步进行超充场站布局,定制开发1000V,800A的极狐超充场站,应用液冷的技术,实现充电枪线减重46%,提枪重量不足2.5kg,大大提升用户体验。目前已上线200余座充电站,但这100多个站对于车主来说远远不能满足用户充电的便利性,所以我们更希望和在座的伙伴一起打造超充的服务网络让高压超充的车主能够有超充的体验。
  据中科院数据显示,车辆在公共充电桩的平均充电时间是52分钟,而采用超充站充电时间可缩短为32分钟,时间节约30%以上。根据《用户充电行为白皮书》的数据统计显示,当电动汽车车主在选择充电桩时,超过72%的比例倾向于优先选择大功率充电桩。因此,我们建设大功率充电桩后,将具备更强的吸引用户的能力。
  四、电动汽车未来充电需求
  针对未来充电需求的规划,我们着重考虑了几个关键方面,第一希望能够显著提升城市中高压超充桩的比例。特别是在单桩功率方面,至少需要达到480kW及以上,这与刚刚钟老师的建议不谋而合,均认为这一标准是保证未来3至5年内整车功率提升需求的基础。考虑到充电桩一旦安装,通常预期的运营周期不少于五年,结合当前技术发展趋势,五年后4C乃至5C的充电倍率预计广泛普及。因此,我们的规划旨在确保充电设施能够前瞻性地满足并引领这一技术进步的浪潮。
  第二是关于500V充电桩升级的问题,自2015年至2018年期间,这一领域经历了大量的替换工作。然而,时至今日,部分老旧桩仍在使用中,这对车企而言构成了一定的困扰。根据我们的分析,如果这些老旧桩的状况未被纳入用户体验的考量范畴,那么可能会导致30%的用户体验无法得到满足。因此,迫切希望能够加速推进500V充电桩的升级工作,以确保所有用户都能享受到高质量的充电服务。在这方面,深圳市发布了关于老旧充电桩的判定规则,并同步推进相关替换工作。另外,众所周知,高压超充设施的建设投入相对较大。因此,我们也在此呼吁政府能够给予一定的补贴以及相应的政策支持,以促进高压超充技术的普及与发展。
  第三是在充电便利化方面的需求,我们希望能够增设更多配备雨棚的充电场站,旨在无论是雨天还是雪天,都能为用车主提供一个温馨且良好的充电环境,提升充电体验。此外,希望适当增加配套的生活设施,比如设置休息区,让用户在充电的同时可以享用一杯咖啡,如彭总所言,轻松惬意地等待车辆充满电再出发。最后,现在高德和百度等头部图商已为电动车主提供寻找充电桩的入口,但尚未与车辆信息深入融合,我们希望和高德、百度在车和路的数据上做深度融合,结合用户的充电习惯、充电桩的信息和状态等数据,为用户规划最优的充电解决方案。并且,随着高压超充车型的快速增加,对于400V平台和800V平台的车主,希望能够在地图上提供更直接的筛选,对于800V超充车主也有更好的选择性和便利性。
  第四,针对高速公路服务区这一典型的大功率充电场景,需要有超充网络的支持,呼吁高速公路建桩以480kW的高压超充桩为主。此外,当电池SOC达到90%后的充电,所需时间会显著延长。针对这一情况,可以灵活调整策略,将SOC目标值设定在90%左右。这样在高速行驶时,车辆可以快速充电至90%,充分利用高功率充电阶段实现电量的迅速提升,缩短等待时间,有效提高翻台率。同时,为了进一步优化高速充电场站的运营效率,可以引入更为精细化的管理措施,例如排队预约叫号机制,不仅能够有效避免充电站内的拥堵情况,还能提升用户体验,确保每位车主都能高效、便捷地完成充电。
  虽然增程车型市场渗透率在稳步提升,充电行业不必过于忧虑。事实上,增程车型面临的充电焦虑更为严峻,其充电频率相较于纯电动车型更为频繁。在开发增程车型的过程中,我们正积极向超充方向发展,如3C、4C乃至800V高压超充技术。这一过程中,需要我们与电池企业携手并进,持续降低电池成本。值得一提的是,高压超充充电桩的服务对象不仅限于纯电车型,未来增程车型也或将更加依赖这类充电桩。因此,我们期待与电池行业的合作伙伴共同努力,致力于提升SOC末端的充电速度,从而进一步提高充电效能,为用户带来更加便捷、高效的充电体验。
  在车网互动这一领域,早在2019年,我们便已与国家电网携手,共同预研并发布了车网互动这一项目。至2022年,我们与国网携手并进,共同致力于车网互动的一体化实践,深入开展这一领域的探索与合作。
  今年,北汽与宁德时代的战略合作中,也着重提及了这一方向,计划在互动维度上加大投入力度。随着宁德时代4C电池及骁遥超级增混电池的发布,北汽的超充车型布局也扩展至A级车及以上市场。这意味着,在电池行业的推动下,高压超充技术将逐渐走向平民化。与此同时,华为也在积极布局高压液冷充电系统。在这些行业领军者的推动下,车企在高压车型领域的渗透率和推广速度正显著加快。据初步预测,到2026年,800V高压超充车型的渗透率有望突破20%大关。
  随着新能源汽车市场的快速增长,充电技术同样在经历着日新月异的突破。在此背景下,车企与充电桩企业之间的紧密合作变得尤为重要。双方需要携手并进,共同努力,为用户带来更加愉悦、高效的超充体验。
  以上就是我的分享,感谢大家。
  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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