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淺談商用車MW級充電技術

2022.1.13 新聞中心 01/13 每日一新

NL-009_安仁國際新聞中心
2022年第009期

 

《電動汽車工程手冊.第五卷,驅動電機與電力電子》從電動汽車應用需求出發,系統梳理了車用驅動電機與電力電子變換器的設計理論與工程方案。本卷結合案例分析,從驅動電機系統的關鍵材料和零部件、永磁電機、非同步電機、電機控制器的功率電路、驅動與控制電路、驅動電機調速原理及控制方法、軟體設計與功能安全等進行了全面的闡述;同時對電動汽車的高速減速器和DC/DC 變換器專用零部件進行了介紹,對電驅動總成振動雜訊和電磁相容做了專題分析。

 

PART 1 聊聊中國國內外商用車超級充電

歐洲2018 3 月的時候成立了專門針對商用車高功率充電工作組,簡稱HPCCV;這個工作組隸屬於CharIN ,主要是針對商用車大功率充電制定相關的標準;HPCCV 2018 9 月召開了會議,達成了基本共識 即特斯拉、ABBElectrify AmericapaXos和史陶比爾五家公司分別提交了滿足要求的介面方案;其中這裡面特斯拉是唯一一家車廠,而且有自己的原型重卡Semi和自己的充電網路Megacharger的廠家,特斯拉的提交標準測試的原型機為其計畫為加州的租賃和物流公司 MHX 交付的10台樣車,會搭載特斯拉自家的Megacharger充電系統。

 

從外媒新聞看一度認為特斯拉的方案是最有可能被最終採納,近期由 Twitter 用戶@hwfeinstein也曝光的新照片讓我們可以近距離觀察特斯拉 Semi Megacharger 終端可能是最新的預生產版本,展示了特斯拉在Giga Nevada電池超級工廠的第一個超級充電站,充電站採用了黑白配色,從圖片充電電纜來看,還是比較細的,應該是採用了最新的超充方案,雖然特斯拉因受制於電池產能等原因推遲了semi交付時間,預計需要到2022年才能交付。

 

回到標準本身,前年 9 23 日至 24 日,美國國家可再生能源實驗室 (NREL) CharIN 聯手舉辦了大功率電動汽車充電連接器測試活動,在最新一輪的測試和評估中,合作夥伴嘗試了適用於中重型車輛新大功率充電標準的入口和連接器的相容性,並取得了成功。據NREL稱,MCS將支援充電容量高達3.75MW,是目前500kwh的輕型快速充電技術的7倍。

 

NREL CharIN 估計,未來的卡車充電站必須提供 1 兆瓦或更高的快速充電,而且歐美在不同程度的做相關佈局,基本上可以覆蓋 6~8級卡車、船舶、飛機等商用充電需求;對於MCS這個3.75MW的充電,也是基於CCS的基礎上的,所以通訊協定也還是ISO/IEC 11518,但是充電物理介面不知道能不能向下相容,新介面也增了V2X等要求,新的物理介面最大的問題應該就是這麼大的電流,熱系統的問題

 

從相關資料裡能看到,相比現在500KW的冷卻充電,單迴圈冷卻而言,新的MW級介面採用了主動雙向冷卻,同時最大程度的縮短了充電線束的長度,降低熱損耗。

 

歐美的進度速度很快,如果明年初MCS的標準能夠出來,戴姆勒、特斯拉企業的跟進落地,那市場會有一個更快的響應,這個對中國來說進度上可能會跟不上,這個會對中國未來進入國際市場會有一定的影響,中國國內目前針對這種大功率的補能,一方面中國在走中日聯合的“chaoji"的大功率充電的路線,這是基於”chaodemo"的快充系統,另外一方面我們針對商用車提供快換的方式,前面一種方式目前受制於中國國內基礎設施的更新換代慢、受制于車、樁、連接器等企業的共同推動力度不夠等原因,正式標準也遲遲還未推出;後面一種方式目前受制於充電站昂貴,市場保有量低等因素,目前中國還是國家層面在主導推進,從商用車客戶企業角度而言,成本越低是越好的,所以短期來看換電的方式更適合中國國內市場的需求,但是換電是一個重能耗的事情,這不僅僅需要電池廠家、車企、系統廠家、運營方、投資方等共同的合作努力,同時也需要國家層面的政策主導,但是我們看乘用車的換電推到國外,在國外建換電站非常難,這涉及非常多的因素,所以我們的市場固然大,但是未來如果商用車車企要走出去,當地建站的複雜性也是需要考慮的問題。
 

文章來源:新能源高壓連接器聯盟,轉載需備註【智享新動力】