中电联刘永东:电动汽车充换电设施技术和产业发展情况

2023年3月31日-4月2日中国电动汽车百人会论坛举办,其中在“新一代汽车能源设施体系论坛”上,中国电力企业联合会副秘书长刘永东发表了主题演讲。以下为演讲实录:

中电联刘永东:电动汽车充换电设施技术和产业发展情况

尊敬的各位专家,大家好!今天我想跟大家汇报一下关于电动汽车充换电设施技术和产业的发展情况。中国电力企业联合会是电力行业组织,我这边非常有幸在2010年开始从事电动汽车充电设施的技术标准工作,2018年中电联成立了电动交通,当时叫电动汽车与储能分会,2012年更名为电动交通与储能分会。这张图不再过多阐述了,产业的快速发展,我们认为行业到了产业升级、技术变革、新技术广泛应用这样一个转折期,昨天会议上汽车谈得比较多,我们充电设施行业也面临着产业发展快速转型的这样一个过程。我们的充换电的技术路线多样化,技术发展新技术也快速进入了广泛应用这样一个阶段。

这里有个文件,发改委能源局出台的进一步提升充电服务能力的计划,当时背景是2015年有一个充电设施的规划,到2020年五年时间过去了是不是要做个规划,当时各方面还存在不同的意见,后来转变成提升充电服务能力的计划,针对当时充换电存在的问题提出了有针对性的解决方案,比如对居民区、高速公路等这些薄弱环节提出了有针对性的指导意见。

接下来我分技术领域谈一下目前充换电行业技术发展的情况。第一大家谈的比较熟悉的大功率充电,终于从2016年开始探讨中国需不需要大功率充电,从这两年来看行业非常热,也充分认可了车主对快速充电的补能的需要,不管是大功率充电还是换电,从市场需求和车主来讲,大家需要快充的技术。经过去年超级充电的国家标准已经编制完成了,现在正在向国家标准委报批,当然不同的技术路线还在探讨的过程中。同时我们在国际上包括接口、协议、充电站的设备标准在IEC 得到了提案,正在顺利进行中,行业正在探讨下一代的兆瓦级的充电,因为下一代包括电动船舶甚至电动飞机这些更大功率的充电也提出来了。大功率充电是一个系统工程,不只是我们的接口,我们车的电池、车身、整个充电厂站最重要的是热管理,它的能量如何带走,这些温度如何评判,这是整个大功率充电中非常核心的内容。现在随着标准的编制,安全车辆的位置、安全标准也提出来了。

第二是关于无线充电,非常可喜地看到经过七八年的培育终于有车企把无线充电做了选配并进行量产。无线充电系统涉及的环节比较多,包括功率变换部分、安全辅助部分、交互操作的相关部分,从目前行业角度来看,功率的变化部分也就是充电部分功率已经完成,同时在行业内重点关注了异物检测、活物保护和引导定位三大辅助功能正在形成技术路线或者形成统一的标准过程中。无线充电跟电动汽车传导充电一样,它的互换性是最核心的内容,我们车载移动的,从目前来看包括充电的相关要求、互换性、安全标准也正在进行。从国家标准层面来讲,我们颁布了七个标准,包括基础的、互换性的、接口的线圈标准也实现了,在这个标准过程中,中国提出具有中国自主知识产权的参考线圈,同时又能实现和IEC实现兼容。有了无线充电解决自动充电的问题,自动充电还有另外一条技术路线是机械臂的辅助充电,包括公交的充电弓的形式也包括商用车的机器人,甚至包括移动充电机械手的形式,也是多种多样的。

从目前来看,我们判断公交大巴的充电比较容易实现,对机器人充电带来安全性、可靠性、经济性方面需要综合的评判,到目前为止像停车场或者比较集中的地方,利用机器人进行辅助充电,它的经济性能够得到一定的可行。换电,刚才郭总讲的比较多了,我们特别看到从换电数量上,乘用车是最多的,可是另一方面最活跃的是我们的重卡换电。我们前段时间对工信部和能源局开展的换电示范示范进行了调研,得出了很多结论,到目前为止乘用车的换电相对来讲各方参与度比较高,而且市场也比较活跃。

我简单回应一下郭总提到的几个问题。第一个问题是为什么需要标准化,因为我们的土地资源是有限的,我们必须在有限的土地资源上为所有的车型提供这样的服务。第二是我们目前的充换电网络特别是换电站网络从过去重卡半封闭的格局成长向网络布局,网络布局要解决标准化统一的问题。另外还有资产的有效退出也需要标准化进行。上个月专门成立了换电标准化工作组,对四项国家标准进行启动修订,目的就是想呼吁以国家标准为龙头来开展换电标准化建设,希望换电的地方标准不建议去做,因为地方标准在涉及到互换性方面带来市场格局的问题,隔离问题,我们呼吁换电的互换性一定要走国家标准行业标准,最好避免走地方标准,出现对换电互换性标准统一带来的障碍。同时我们呼吁行业的主要企业,从行业发展角度上来讲,按照国家标准的要求解决知识产权的问题。

充换电设施行业除了充电换电无线充电还有网络安全,目前出台了相关标准解决网络安全中可能带来的隐患。这里面还有重要的电源模块,电源模块这两年发展得非常迅速,从整个功率上来看,不停的在提升,从15、20、30、40,现在在做60的预研的工作,目前也出现标准化,因为我们的运营商比较多,我们的模块损耗也是比较大的,希望我们的接口、我们的协议进行统一,这样有利于实现产品的共享。液冷是这两年模块变化比较大的,带过来的好处也比较多,比如它可靠性、适应性、噪音、环保相对来说比较好,它的成本现在还是比较贵。噪音,特别是充电场站布局在居民区中,我们准备修订我们的模块标准,重点考虑能效、环保等方面的因素,因为过去模块的标准可能是解决一个产品基本性能的要求,下一步我们要更好的发展。液冷的充电随着大功率充电以后液冷变成刚需,液冷带来很大的好处是对它的热管理会比较好的处理,我们的重量会降低,不会出现RU版充电枪比较沉的情况,女士用350千瓦的液冷充电枪操作起来比较方便,不像过去那么重了。

V2G这两年谈的比较多,目前现阶段有序充电比较可行而且比较现实,同样的充电容量解决更多充电能力的问题。聚合互动通过价格的机制调动更多的充电车电动汽车在有序进行充电,一定程度上能够减少电力高峰负荷这样的情况,应该说这些年来运营商进行聚合还是取得了比较好的效果。当然我们更多期望今后向V2G发展,V2G的发展不止取决于电动汽车也不止取决于充电运营商,还取决于电力汽车改革、电力市场交易、电力管理一系列政策支持,V2G的实现取决于整个电力汽车改革的实现,才能真正全面实施。我们这两年非常关心智能运维,因为我们的运营商经济压力比较大,而我们的充电场站又分布在各地,这时候带来巨大的运营成本问题,我们希望今后往智能运维方面发展,对充电设备实现自我状态的诊断进行监控,有利于设备减少人为巡检的成本压力,当然这里面也会带来很多技术上的挑战,包括设备的自我检测、自我评判以及运维侧率的研究。目前提到一个概念叫高质量充电行动,我们判断目前随着进入千家万户以后,老百姓对充电服务的质量提出了越来越多的需求,不只是解决简单充电问题,要更好的体验,我们正在推动实现高质量充电,等会会发布一些相关信息。从中电联来讲我们要提出一个服务质量标准,根据我们的设备根据我们软的各种指标提出服务标准,引导行业向产业高质量建设发展。

安全是大家比较关心的话题,行业内出现了多项指导意见解决充电的安全问题。当然充电安全问题经过这些年来包括我们的主动安全、本质安全、被动安全,行业经过多方努力取得了不少成绩,但是最重要的还是需要全行业共同努力才能实现,包括车企、运营商企业,甚至车主对电动汽车的认知安全态势,才能共同完成。当时我们提出了不同层面的意见和建议,去年我们专门发布了电动汽车充电安全提示第一部分和第二部分,试图把我们标准中分布在各个地方的条款更好地用比较直接也比较形象的语言让大家进行了解。还有直流母线,近两年发展比较多,特别是在居民区、光储充一体化,最后都用直流母线的方式解决很多系统层面带过来的不停的能量转换的需求。产业内专门出台了相关标准来推动技术的广泛应用。

下一步电动汽车充电的标准技术围绕着建立多层次综合立体多元化的充电服务体系来建设相关标准,包括自订也包括修订。这是下一步的相关工作,我想谈最后一点,我们去年出台了电动汽车充电设施服务碳达峰碳中和的行动计划,我们一直在倡导绿色充电低碳出行这样一个行动,今年我们会联合相关单位共同促进,希望通过车主体会到从绿色电实现低碳出行的目的,更好地把新能源汽车充电的理念从车主的基层层面得到贯彻落实,会联合相关部门和主要运营商开展相关工作,同时也想聚合CCER这样一个资源服务行业健康发展。

我的汇报就到这里,谢谢大家!

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
 


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