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未来直流桩的发展趋势 怎样的充电模块可与之匹配?

国际新能源网  来源:充电桩视界  日期:2017-01-11

充电桩细分下的产业众多,但充电桩的“灵魂”所在,依然是电源模块,充电桩的发展要跟随电动汽车来走。

一、目前市场中直流桩与车的发展现状

1.直流充电桩发展历程

充电桩从早期如十年前比亚迪所用的单枪、10KW、85%转换效率的电源模块、单枪充电桩,发展到今天的随处可见的双枪、120KW、95%转换效率的电源模块的充电桩,模块功率及效率都得到了大幅度提升。

 

 

2.目前直流桩的状况

但是这还不够,目前充电桩仍有很多不完善的地方

1.使用率比较低

2.故障率居高不下

3.升级换代速度较慢

4.体积问题,不满足于一些特殊场合应用

5.功耗问题,在实际使用中,效率差1%,使用中可能差了1度电,电费方面可能差了一块钱。

 

 

3.市场中电动汽车充电情况

 

 

可以看到,目前常见的电动汽车的续航里程很短,快充倍率只有1C,普遍在30KW、40KW或50KW,基本没有超过60KW的,这也就是近几年为什么充电桩电源模块功率大多以60KW为主,包括国网招标的同样如此。

二、从未来新能源汽车的要求来看充电桩的发展趋势

1.60~90kW的直流桩即将被市场淘汰

在伴随着一个最新的新能源客车补贴方案的推出,我们可以预见到未来3-5年内,国内主流电动汽车需要具备的性能。

图2017年新能源客车的补贴方案

从调整系数上来看,电动汽车电池性能有所上升,随着电池技术的不断提升,对于直流快充的充电配比也会从现在的1C-6C提高到以3C开始到10C的速度。

对于3-5年内主流电动汽车性能要求应该达到以下几方面:

1、电池容量:20~50kWh

2、续航里程:200~500km

3、百公里耗电:10~15kWh

4、充电倍率:3~10C

如果按照这个性能要求,40KW充电桩要做到3C的话要120KW。

因此,我们可以得出一个结论:60~90kW的直流桩即将被市场淘汰,因为这一类充电桩已经不适应未来电动汽车的发展趋势。

2.150~240kW的直流输出是未来2~3年的趋势

接下来我们通过一张图标来看一下未来充电桩及电动汽车的发展趋势。

 

图在400KM续航里程下的输出功率与充电时间关系图

从图中可以看出,在未来,要同时满足400公里续航里程及短时间充电的话,对于充电桩的充电功率要求很高,如果控制充电时间在10分钟左右,需要350KW,但是350KW不可能一蹴而就,因此,我们预测,150~240kW的直流输出是未来2~3年的趋势。

综上所述,在未来,充电桩应该具备以下特点:

1.150~350kW输出功率

2.高效率、低待机功耗

3.功率密度高,产品体积小

4.系统可靠性高,稳定性更好

5.配置2-3年不落伍,有可升级性

6.产品部署成本低,使用率高

我们需要发展功率单元集中,输出端灵活配置的集中分布式直流桩系统。

三、未来的充电桩需要怎样的模块

为了跟上电动汽车的发展速度,满足上述所说的集中分布式直流桩系统,对电源模块的性能要求将更多更严格。主要包含以下四种:

1.输出功率

在未来,由于电动汽车对充电时间与功率的要求,当充电桩需要做到150KW甚至更大,7.5KW及15KW的模块可能就会慢慢从这个舞台上淡出,在未来,30KW模块会成为主流,大功率模块带来的好处有并机少,充电桩可靠性更高。

 

2.功率密度

在未来,直流桩为了满足不同场景充电的需求,体积是一个比较重要的问题。对于模块来说,我们要尽可能做出超高功率密度的模块,这样可以使体积更紧凑,节省占地。

对于金威源的模块,功率密度可达2.06W/cm3

3.柔性分配

为了提高利用率,我们提倡一桩多充,一机多桩。这样可以按需布桩,节省时间与成本。

以柔性分配120KW充电桩为例,左枪分配30KW,右枪同样可以分配到90KW,满足不同来充电车辆的需求,提高利用率。

 

4.运维成本

提高模块的转换效率,可以节约用电,降低运维成本。

未来,电动汽车的发展速度势必非常迅猛,充电桩的发展要跟上电动汽车发展的脚步,从充电时间、充电功率等诸多因素考虑,直流充电模块将成为未来市场的主角。

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