2023-12-20 09:39:45

慢充直流化:小功率、大密度、用尽谷底电力和分散电力

1 去OBC的趋势预测

去OBC的趋势渐趋明朗。在2018年12月3日,我们曾提出了去OBC趋势路线图。当时列出了13点,截图如下:

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观点和事实。各种趋势的预测是“观点”。四年过去了,大家请检验一下今天的事实。文中的趋势预测多已成为“事实”。直流充电桩已大量“涌现”,由我作为第一起草人的小功率标准已发布。不同车型去OBC的节奏不一样,按进程来看,现在是到了A00去OBC的时间节点。趋势的时间进程如下。
  1. 商用车:轻卡、重卡

  2. 商用车:微型面包车

  3. 乘用车:出租车、网约车            

  4. 乘用车:A00            

  5. 乘用车:混动            

  6. 乘用车:OBC作为选配            

  7. 乘用车:某款车型试点,完全去掉

  8. 乘用车企业:所有车型全部去OBC

在蔚来汽车、吉利汽车、极氪汽车、睿蓝汽车、集度汽车、宝马汽车、小鹏汽车、日产汽车、比亚迪汽车、一汽汽车和能效电气等公司推动下,2018年趋势文提到的各种迎接去OBC的产品都已“涌现”。慢充直流化的旗手、小直流领域的头部企业能效电气量产的自有品牌产品家族以及与车企合作的小直流产品都已非常丰富。

商用车领域,据我所知,所有的轻卡和重卡都已去OBC。微型面包车,绝大多数车企也都去掉了OBC。销量大的车企会保守一些,去OBC动作会慢一点,但总会去掉。微型面包车这个细分市场的头部企业、重庆瑞驰是最后一个去掉OBC的 。大江东去矣! 

乘用车中的网约车和出租车已经全部去掉OBC。这在2018年也是不可想象的,但几年之后,还有在研的出租车和网约车用OBC吗?乘用车中A00车型去OBC的步伐将大大加快。吉利熊猫mini EV已去掉了OBC。有人尝到甜头,后面跟上的就是一窝蜂了。乘用车中混合动力车型去掉OBC的逻辑是最清晰的。已有主流车型去掉,即将上市。后面也就是跟着一窝蜂了。已有20余款乘用车车型去掉了OBC。OBC作为选配的也有几款,但没有拿一两个车型全部去掉OBC的多; 已有三家车企完整地将去OBC作为公司既定政策,将全部车型OBC全部取消了。国内全部车企都将OBC去掉,预计要在800V平台成为主流后。车企无法忍受又一波新平台OBC的三年质量之痛。

2 去OBC的“利他”价值

去OBC有百利而仅有一弊。唯一的弊端是,当前已有两种充电系统,已有交流桩,已有OBC。唯一值得恐惧的就是恐惧本身。

2.1去OBC对车企的“利”

2.1.1 终结规模性浪费。

三年前,车企卖车时标配7kW交流桩、标配模式二便携式充电盒、标配放电排插,标配OBC。大家比拼烧钱的热情。但是,钱不能一直当柴火烧,做企业还是要盈利的。现在,有些车企开始理性起来了,不再标配车外的任何充电设备。模式二便携式充电盒不标配了,7kW交流桩不标配了,甚至连OBC也不标配了。

有一个营销理念正深入人心:让净车身价尽可能低。车主自己选配。很多车企给出的数据表明,40%的用户在家无法安装交流充电桩。尤其在深圳这样的一线城市,地下停车位紧张得很,5%的交流桩安装率都不到。如果去掉OBC,或者将OBC作为选配,OBC及其组件、交流桩加起来的成本大约3000元。假如一年销量20万台,40%不用OBC和交流桩的用户不再标配,8万*3000元=2.4亿元,省下来的钱一年可以创造2.4亿元的净利润。

对C级豪华车型,标配11kW甚至22kW的OBC,浪费更是触目惊心。可能有90%用户无法安装11kW或者22kW的三相交流充电桩。

2.1.2 终结“只有慢充没有快充”的蒙眼狂奔状态。

为了降本,很多 A0、A00、增程式、混合动力车型都是“只有慢充没有快充”?!爸挥新涿挥锌斐洹?,和“去掉慢充口,慢充直流化”,是两个概念。慢充直流化,对用户来说,既可以享受快充的“快”,也可以在家安装小功率直流作为“慢充”。但是,只有慢充没有快充是“硬伤”,对用户来说,永远是充得“慢”,永远无法享受快充体验。一旦慢充的OBC坏了,或者集成了OBC的“多合一”里面的任何部件坏了,就无法充电。更糟糕的是,这些多合一供应商有的已经死亡,有的根本没有那么多备件满足保修期之后的维修。五年后,尸横遍野。

更离谱的是,现在很多A00车型,标配的OBC只有1.7kW。在这个强调用户体验的时代,产品定义只考虑降本的不合理状态是不可能持续的。

A0、A00、增程式、混合动力车型是最应该去掉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?对于几度电或十几度电的车型,去掉OBC之后,用户可以在家使用7kW壁挂式直流充电机,2个小时不到就能充电。也可以使用2kW便携式充电机,在家晚上充电8小时,出门放在后备箱,以备不时之需。

2.1.3 终结“慢充充电功率无法由用户选择”的纠结。

标配的OBC,只能是一种功率。标配11kW,可以往下兼容7kW、3.3kW, 但如前述,浪费太大,是规模性浪费。标配1.7kW、3.5kW、7kW OBC,都限制了用户选择的自由。诸多用户,本来有条件选择11kW或者20kW,但有了标配的7kW,不忍舍弃这个沉没成本,也就放弃了更快的家充体验。部分用户,为了更快的充电体验,在家安装了两个充电桩,一个7kW交流桩,一个20kW直流桩。这是资源的浪费。

去掉OBC,或者哪怕OBC作为选配,用户可以根据自己的经济条件、电网条件,自由地做出选择。这是多美好的事情呢?!

以上这三种对车企的“利”,也是对用户的“利”。

2.1.4 整车设计更简洁,更具创新性。

OBC被集成到三合一里面,这是灾难。电动汽车上两个最复杂的硬件,OBC和DC/DC,硬件故障率排名第一和第二,集成到一起之后,动辄批量的事故。

去掉OBC,对整车设计而言,说有多爽就多爽。车载充电系统更简单。车辆只需要一个充电接口,总车布置更贴合传统车,也方便用户使用。

整车设计将有更多的创新。PDU可以化整为零。PDU里面主要包括OBC、DC、电机控制器相关的熔断器、继电器、接触器、接插件等。去掉OBC之后,PDU的相关组件整合到DC里面,电机控制器的的相关组件整合到电机控制器或电池包里面。去掉OBC之后,甚至可以将整个的DC将整合到电池包或者电机控制器里面;也可以将DC作为单独的组件,采取自然冷的方式,DC的PCBA采取双备份的冗余设计。去掉OBC,DC又采取了双备份,电动汽车的可靠性将上一个大的台阶。

2.1.5 营销策略更加灵活多样。

去掉OBC,让充电成为每个人自己的事。车主可根据自己实际使用情况选择不同的充电设备。去掉OBC,小功率直流充电产品将成为单独的盈利产品。去掉OBC,可以标配某个功率的小功率直流,也可以都不标配。车企营销人大展身手的机会来了??梢圆呋雎悴煌撼等巳旱挠桨赴??;“娉瞪砑鄱疾话ㄈ魏纬涞缟璞?。对于有个人充电停车位的用户,选配7kW,或11kW,或20kW壁挂式;对于没有个人充电停车位的用户,送充电优惠券或免费换电权益。

2.1.6 天量的售后成本将成为推动去OBC的最大推力。

一次又一次,我和车企的朋友们在核算7kW直流充电机和6.6kW OBC的BOM成本差异。我们非常沉迷于具体的差异有多大。每隔一年讨论一次这个成本问题,我们发现,OBC的成本又降低了——这其实也意味着,直流的成本也还会降低?一个是规模级数量,譬如一年30万台的成本,一个是一年3万台的成本。

结论是,单独的AC/DC,OBC和直流充电机里面的6.6kW的PCBA成本几乎一样的,甚至直流充电机的PCBA成本更低一些。

对于7kW直流充电机,造型相关的成本、用户体验相关的成本(连接云平台的通信板),直流枪线的成本,需要提前预测一个规模效应之后的成本,才能直接和车企已获得很多轮降本的OBC成本比较。

仅就物料本身而言,我们认为,总体来说,使用7kW直流充电近似于OBC+交流桩的成本。我们要警惕,不可将量产OBC多年的成本和小功率直流供应链尚未规?;某杀颈冉?。

我们太喜欢沉迷于眼前看得见的成本,而忽略OBC的研发成本,生产成本,供应链成本,特别是售后成本。随着时间的推移,OBC售后将展现出“天量的成本”。注意,我使用了“天量”这个词汇。

OBC维修成本将高于单独购买7kW壁挂式直流的成本。随着时间的推移,滞后效应将成为推动去OBC的最大推力。

2.2 去OBC对运营商的“利”

充电运营商深刻地认识到一个常识:从交流与直流充电的原理来看,能够在充电过程中与车辆进行信息交互的只有直流充电方式。

采用直流充电,运营商可获得丰富的充电运营数据。采用直流充电,真正意义的“有序充电”、“统建统营”才成为可能。根据社区的剩余电力供应和电动汽车数量等特点,7kW,11kW,20kW,30kW多种小直流功率混合使用,在深度运营时代,电力供应、土地和时间是稀缺资源,但充电设备不是。充电经营商意识到电动汽车没有交流充电接口了,自然会将已部署的交流充电桩逐渐替换为直流充电桩。

2.3 去OBC对电网和对社会的“利”

“电网”期待去OBC,久矣!电网企业界的专业人士大都是去OBC的激烈赞成派。

交流充电桩和车辆之间用PWM占空来表示充电桩可输出的功率大小。这种方案就像过家家一样,稚嫩、落后。往前看,随着电动汽车的普及,电网和车辆之间的互动是必然的课题。将来的热点不是V2L、V2H,是真正意义的V2G。迎接激动人心的能源互联网时代,唯有去OBC才有可能。电动汽车将是非常非常重要的能量节点。早日取消OBC,将来电网和车辆互动的阻力就越小。在将来,去OBC成为事实后,我们还认为,应该引导市场用三相11kW全面代替单相7kW?!暗缤钕不度嗟纭?。鼓励充电都使用三相电,电网将更健康。单相电用于电动汽车充电,电动汽车大量普及后,电网三相不平衡问题将成为社会问题。

在将来,去OBC成为事实后,政府不再盲目要求地产商部署大量的“僵尸”交流桩“滥竽充数”,只要求建筑电气的配电到位即可。去OBC,对社会大众特别是政府主管部门是一种教育。只有直流充电,社会整体成本将大大降低。

3 去OBC趋势的三大终极推动力

3.1 OBC在使用五年后的故障率极高,维修成本将超过换一台7kW直流桩的成本。

2019年,遇到某外企OBC厂家的研发人员,他那时就认为去OBC是必然的,时间快慢而已。2019年,遇到有这样认知的同行,如遇知音。2020年1月,我在苏州第一次遇到华为的J君,他听完我在会上的慷慨陈词后,在走廊里找到我,他说,“OBC就是电动汽车上的阑尾”。OBC的这个比方令人拍手叫奇。阑尾,要割掉,还是不割?  迟早要割掉嘛!电力电子行业人士对去OBC趋势的认知更深刻。唯有熟透,才有认知。时至今日,OBC终将去掉的大趋势已形成了高度共识。就连刚入行的公牛、海尔等插排和家电大鳄也对此有高度共识。OBC只有在车辆不行驶的时候,在充电的时候才用得上; 对于一线城市,由于地下停车位不是固定的,用得上OBC的车主不到30%,甚至更低。

将一个几乎用不上的、容易损坏的东西放在车身上,颠来颠去的,但是却要花费几千元的直接成本!

2019年,我拜访一家车企,讨论起OBC的故障率,他说,在我们这里,OBC和DC的故障率,排名第一和第二,看不到改变的迹象。这家车企的说法是2019年的普遍状态。那时,这个崭新的行业经历了非??焖俚募际趼废叩牡?,从单体OBC和单体DC,到机械集成,再到板集成。这种复杂的电力电子集成产品,没有三年,怎么可能开发出来并搞稳定?但车企人士没这个认知。他们很多人不理解何为电力电子。2019年的普遍质量事故带来了OBC和DC走标准品路线的微观小趋势,车厂在2021年开始放弃定制OBC和DC,甚至多合一也干脆搞"标准品”了。不像之前,在整车设计上,先摆满车上各部件,只留下一点空间给OBC和DC来定制结构,甚至定制里面的PCBA,甚至在OBC的CC/CP电路上搞一些微创新来实现自家车企不一样的逻辑、应用场景。折腾??!真是折腾??!这样的产品思维最后让步给了恐怖的各类质量事故。搞成“标准品”之后的质量会好起来吗?试想,在安装有精密空调的机房里,服务器电源沉淀了多少年!稳定的输出电压,稳定的使用环境,全球只有几家世界级大厂。能做到什么样的质量水平?1000ppm?很难!怎么可能这么一轰而上的OBC就能做好呢!如果说好,只是因为早期还在小批量阶段,产品从OBC供应商仓库刚发出来,等到市场完全检验,那是一年以后了,但是车厂的质量跟踪体系,根本无法准确获得车子卖出去之后的质量数据,很多是4S店直接和OBC供应商对接解决了。这个OBC的质量数据,都是业内人士嘴里扯的, 我没观察到哪个车企有这个统计上的执行力。 事实上的OBC的故障率,等到全面的过了5年保修期之后才暴露出来。接下来,又一轮质量事故和质量悲剧将发生在400V平台向800V平台切换的OBC新技术平台上。五年保修期之后的OBC如何维修?供应商不再提供免费的备件进行替换,甚至备件也没有了。如果维修到元器件级,二次甚至三次反复维修的概率大大提高。你去维修车间看看怎么修一个OBC吧。维修成本有多高??我认为, 维修成本将超过换一台7kW直流桩的成本。有家车企朋友对我说,他认为,以后电动汽车开了5年就淘汰了,就像智能手机一样,车子不可能用5年以上了。如果这个观点成为事实,我的三大终极推动力的第一个推动力将失效。以后电动汽车的使用寿命都是5年?  

3.2 超充技术成熟,充电和加油一样快;换电模式“跑通”。

在纷繁芜杂的过程中,有纷繁芜杂的乱象。相信趋势,然后坚持。坚持,成功之后,就是故事 ;失败了,就接受自媒体的BB好了。顶层设计时要想透彻。别为过程中设置过多的“假设”。要缜密地研究甚至验证每一种“假设”?!凹偕琛笔?,坏到极致,是否还能承受,如果能承受,就坚持。太多“假设”,创业必败。想当然呢!不从死人堆里杀出来,每天闻到死亡的气息,整天谈宏大布局,只会死得比狗还惨。造车新势力的一代偶像,我最知名的老乡、明星企业家李斌(人称斌哥)把这些想明白了,在换电上坚持“跑通”,以一己之力将换电站部署得密集到和加油一样方便。近日,蔚来举办了蔚来能源合作伙伴大会暨第三代换电站首发仪式。

蔚来通过持续的努力,完成了换电站的一线城市和主干高速公路的部署之后,今年仍然要建1000座换电站,要将换电站部署到县城。蔚来将让观点变成事实。一旦换电站部署到足够的多,就“跑通”了换电模式。蔚来通过持续的努力,将向外界传递的事实是:换电比加油方便。有人问斌哥,蔚来现在还没有盈利,为什么要建那么多重资产的充换电站。斌哥回答的意思是,建充换电是小钱,研发投入才是大钱。建充换电站,关键不在于钱,对主流车企来说,建充换电站确实是小钱。关键在于顶层设计的战略意志,在于找电、找地的执行力。土地和电力是稀缺资源??!在换电模式这条路线上,蔚来对外展现了坚定的战略意志,绝顶的品牌营销能力,高素质团队,开放高效的沟通,高效运转的现代企业组织。综合下来,我们看到的是流执行力的胜利。蔚来实现了不可思议的“跑通”。一旦换电站建到一定的数量,蔚来再推出低价格的车子,换电对充电而言,将是“降维打击”的高光时刻。补充一下,我在2017年曾提出12字社区运营理念?!靶」β?、大密度、用尽分散电力”,将20kW充电桩部署到每一个携程网上能找到的酒店?;ǖ那对?、远远少于楼宇广告的投入,但就是广告效果都可以回本,更何况一旦实现了所有酒店的覆盖,产生的持久的平台效果是不可思议的大。可是,没看到哪家车企有这样的地推执行力。

和换电模式“跑通”一样,超充模式的建设成本更低,更容易“跑通”。但是超充对电池的要求高,对低端车型,也没办法接受超充。以一己之力将超充在全国范围内建到可以和加油一样方便的车企很多。中国有钱的车企太多。就看哪家车企的战略意志最坚定,执行力最强。试想,出门换电或超充补电和加油一样方便,还需要OBC和交流桩吗?

3.3 在欧美市场,充放电一体机和光伏、储能完美结合。

第三个终极推动力首先在欧美市场,因为欧美市场的充换电特点和中国市场大不一样。欧美的城市家庭多是大平层,是大House,是中国的农村式住宅,而中国的城市住宅绝大部分是Appartment,是高楼式公寓。欧美家家都将安装光伏屋顶。欧美市场的光充储的市场前景、10年内的应用场景,我想应该是以V2H为主。在这几天正在召开的“中国电动汽车百人会论坛(2023)”上, 欧阳明高院士做了深度背书。中国的应用场景则将更多是B2V和V2V,此处不再细述。

大段引用欧阳明高院士的这几段讲话??梢匝芯恳幌?。

未来10年,分布式光伏,就是屋顶光伏+电池储能(即车上的电池)+车网互动+物联网,将是万亿级的产业。因为我们10年内保有量达到1.5亿辆,有100亿千瓦时的电池在车上,拿出一半来进行储能是可能的。电动轿车车网互动是在用户侧与配电网和微网互动,不是与高压电网互动,用户侧是市场化放开的。

车网互动将会成为解决充电容量和提高分布式储能的关键路径。车越来越多了,城市配电网受不了,有序充电跟无序充电功率需求差2倍。如果还能车网互动,又能充、又能放,双向充电桩,就可以减小电网的功率负荷。现在配电网平均功率只是峰值功率的1/3,就是少数峰值功率就把电网的拉高了,必须按照功率来设计电网,但实际平均功率只是峰值功率的1/3,如果把峰值功率削掉,就可以有更大的通过电量的能力。

智能化催生商业模式创新可以发挥电池的附加价值,使电动汽车充电可以免费,甚至成为赚钱的工具。随着技术进步,电池性能变得富余了,比如循环寿命,现在磷酸铁锂电池可以做到1万次,三元电池做三五千次都是可以的。这些富余的能力现在完全可以用来做储能的充放电,这样用户就会有收益,低价充电、高价卖电。如果用户觉得太麻烦,可以搞车电资产分离、电池租赁,创新商业模式,让电池资产的拥有者来集中管理电池的储能获取收益,返还给客户,这样减轻客户负担、降低整车成本、加速电动车的市场渗透。

重卡跟轿车不一样的是,轿车要双向充电,停车时进行,重卡换电站是发挥整个换电网络的优势。如果有几千个换电站,可以把它连成能源互联网,这样就可以获取最低的电价,因为可以跟电力市场去交易、去讲价钱,来获得储能的收益,同时也可以压低电池的价格、集中采购,还可以回收电池的材料,有很多央企是愿意干的,例如国电投就做得非常好。


4.慢充直流化的应用场景

站在乘用车个人用户角度,应用场景主要只有两种:
1. 有可充电的停车位。
2. 没有停车位。
这样的划分富有洞察力。 对于有可充电的停车位的应用场景,充电方式多是以“慢充为主,快充为辅”?!?kW壁挂式直流充电机”代替“7kW交流充电桩+ OBC 6.6kW” ,技术上没有任何问题,标准上按照NB/T 33001-2018实现也没有什么特别大的问题。对用户而言,交流慢充变成了直流慢充,在功能实现上,配电上,安全上,用户体验上,相较于7kW交流充电桩没有区别。这种替代车企完全可以接受,用户完全可以接受。这种替代有百利而无一弊。对于没有停车位的车主,即使配置有7kW交流充电桩也是浪费。如上所述,基于应用场景的分析,慢充直流化似乎是完美的, 但是,由于电动汽车是一个新生事物,存在一个所谓的“充电焦虑”:即使有可充电的停车位,停车位安装了7kW慢充(不管是交流慢充还是直流慢充),但是,出远门可能有“应急充电”的需求?!澳J?充电盒”作为一种随车携带的充电工具,在某种意义上,有点像传统油车随车带上“油壶”一样。它是一种心理安慰的存在。它要解决的车企“痛点”也许是:“总会有用户可能需要应急充电的。作为车企,要保证我们给用户能提供完备的方案?!?/strong>; “也许将来随着电动汽车和充电桩的普及,充电焦虑不存在了,但在当下,还无法下这个结论?!? ;“假如消费者离开本城,出远门怎么办?”; “假如春节回老家农村,没有充电桩怎么办?”。如何“无感”替代“模式2充电盒”,这将成为慢充直流化技术路线上最坚硬的问题。

5.慢充直流化的产品形态

小功率直流充电的产品形态仍然处在探索阶段。总结前期的市场摸索和行业思考,功率等级、防护等级、安装形式(便携式/移动式/壁挂式/落地式)是三个重要的分类维度。其中,防护等级是区分市场应用和产品档次的关键指标。IP54及以下防护等级的,在市场上已涌现了7kW,15kW,20kW,30kW的便携式和壁挂式的小功率直流充电产品。这些产品主要是面向电动物流车市场,价格非常敏感,一定程度满足了当前阶段电动物流车市场的刚需。IP等级在IP66及以上的直流充电产品,将应用于乘用车市场,全面替代OBC,构成新型充电解决方案的长期主流产品。目前涌现的产品还不多,能效电气提出了“车规级,面向乘用车,防护等级IP67”的UCC系列产品概念并发布了首款产品UCC3500,作为面向35度电及以下车型、替代OBC的充电解决方案,既是一种应急便携产品,也是“一人一车”的微面型物流车和A00、A0级乘用车的日常充电产品。除了3,5kW之外,洞察市场,我判断:防护等级IP66以上、面向乘用车的小功率直流充电产品将包括下面四种产品形态:

5.1 基于单相220V输入的2kW便携式直流充电机。

“无感”替代“模式2充电盒”。体积和重量是两个核心指标。防护等级需要达到IP67。作为插电式混合动力车型和增程式车型的主要充电设备,也可作为B级电动车型应急充电设备。

5.2 基于单相220V输入的3.5kW移动式直流充电机。

针对35度电车型的细分市场,将“模式2充电盒”作为主要充电方式的应用场景,为车企提供了一种代替“OBC  3.3kW+模式2充电盒”的新选择。

5.3 基于单相220V输入的7kW壁挂式直流充电机。 

将是慢充直流化充电的主力机型,为车企提供了一种代替“OBC 6.6kW+7kW交流充电桩”的新选择。防护等级按产品不同档次区分。

5.4 基于三相380V输入的15kW/20kW/30kW壁挂式直流充电机。

15kW/20kW/30kW在市面上有成熟的强制风冷充电???。按照传统的大功率充电桩思维,用充电??楹皖咏鸺龀傻ヌ?5kW/20kW/30kW壁挂式充电桩或立柱式充电桩是一种固有的产品思维。蔚来汽车联合高斯宝新能源推出了一款防护等级高达IP66的高端豪华型20kW壁挂式直流充电机,成为了行业标杆。图3是该产品的图片。

5.5 系列的直流放电机

通过直流充电枪头连接到电动汽车的直流快充枪座(枪头和枪座符合国标GB/T 20234.3-2015),将动力电池的直流电接转换为额定电压220V。功率可设计为2.2kW(220V/10A)、3.3kW(220V/16A)、6.6kW(220V/32A)。

5.6 系列的双向充电桩产品

7kW、11kW、22kW、60kW双向产品将是未来长期的主流。五年后,大部分充电桩都将是双向充电桩。

在2023年11月12日,能效电气发布了全球第一台商业化双枪轮充轮放双向充电桩D22.  

【第一枪】“商用化”双向充电桩打响第一枪

6 2kW便携式直流充电机的关键技术问题

2019年9月6日,中国电力企业联合会标准化管理中心在深圳组织召开了行业标准《20kW及以下非车载充电机技术条件及安装要求》编制启动会?;嵋樘×吮曜记M菲鸩莸ノ簧钲谑懈咚贡Φ缙际跤邢薰径员曜急嘀票尘凹氨嘀拼蟾俚幕惚?,并对涉及到的两个关键问题和八个小问题进行了再讨论。这些问题主要是和代替模式2充电盒的2kW便携式直流充电机产品相关。此前,针对该标准的制定已分别与2018年10月和2019年5月召开过两次研讨会。

标准的征求意见稿建议将小功率直流充电机按安装方式分为便携式、移动式和固定式。其中,便携式应用于可连接GB/T 2099.1、GB/T 1002定义的插头插座,就是我们通常说的民用插座,并将输入电流限制在额定电流8A,大约2kW的充电功率。2kW便携式直流充电机的充电枪不宜采用现有的直流充电枪,因为枪头太大,枪线太粗。由于2kW便携式充电机的输出电流只有5A,理论上采用1.5平方毫米截面积的电缆就可以了,将2kW的直流充电枪做成和交流充电枪一样是可行的,但有一个安全上的隐患:在充电开始前,充电机和车辆都做绝缘检测,检测到绝缘下降会停止充电。但是,如果在充电过程中出现绝缘下降,枪线正和负之间的绝缘阻抗低,会发生什么故障现象呢?  如果是短路发生,充电机的输出端和电池端的熔断器都会熔化,反倒没有安全问题级的故障。如图4所示,如果枪线正负之间的绝缘电阻值下降到一定程度,电流大到足以使得充电机的输出端熔断器被烧断,充电机无输出,但是,该电流又不能烧断动力电池的输出熔断器,可能烧毁电缆甚至使电缆爆裂。电池的输出熔断器是基于电池的容量设计的,远大于1.5平方线缆所能承受的能量。电缆爆裂或烧毁将可能带来火灾和人身安全,因此要找到可靠的解决方案。

图4  直流充电机和电池之间绝缘下降的问题分析针对这个问题的可能解决方案有多种:1,在充电枪的枪头里加上20A的熔断器。2,在充电枪里加上防反灌电路。3,充电枪的功率线达到16平方以上。其中,第2种方案增加了充电枪枪头的复杂性,可靠性存疑。第3种方案做成的充电枪枪线太粗。针对第1种方案,剩下的一个关键问题是这个应用上的熔断器应具备多大的分断能力,或者说,绝缘电阻下降导致的动力电池最大短路状态的电流有多大? 动力电池的最大短路电流取决于电池的电压、容量、内阻、温度等因素,不同车型的最大短路电流需实测确定。一般小于20kA。按照额定电流20A、分断电压1000V,最大分断电流20kA做成的熔断器应能够安装在体积和交流充电枪枪头差不多大小的空间里,而且熔断器自身的发热损耗并不影响枪头的用户体验和长期可靠性工作。

这个产品问题目前已找到解决办法。

7 去OBC的反对声音

没有反对的声音是不可能的。我走访过上百位车企朋友,倾听到各种反对的声音。现“穷举”罗列如下:

1,出门露营,想利用车上的电池放电,怎么办?
2, 出门充电时,发现充电站里只有交流桩,怎么办?
3,社会上已安装了很多交流充电桩,怎么办?
4,公司已有那么多的OBC工程师将来怎么办?
5,OBC是车规级的,故障率高,非车载直流充电的故障率岂不会更高?
6,有慢充口,也有快充口,慢充口坏了,还可以用快充口,岂不是更有保障?
7,既然早期规划有OBC,肯定有它存在的道理。
8,交流充电新国标刚发布不久,没人敢否定刚发布的标准。
9,电源放在车子里面,比放在外面,更安全。

真正值得讨论的问题是第1个和第2个。其它只是笑谈,完全站不住脚的。

7.1 关于V2L

小资情调的现代人想到海边露营,在海边燃起篝火,用上电炒锅。怎么办?不要觉得这是噱头,不要觉得这个需求的比例可能很低,这几乎可以说是影响去OBC的唯一的站得住脚的理由了。这也正说明了去OBC的趋势不可阻挡。海边燃起篝火的魔力有那么强大吗?强大到足以阻挡去OBC的趋势?汽车是一种封闭的产品,要做得非常完美。汽车的产品定义,好像不喜欢八二法则。问题是,不可能每种车型的功能特点是一样的,车上有一个功能缺失,真的这么严重吗?我们是否放大了海边不能篝火的严重性?

有次我和朋友交流这个话题。我说,“在我的记忆中,车子开到海边时,是需要要将车子停到海边酒店的停车场的;  在海边酒店的停车场里,并不能燃起篝火?!?他说,“你太OUT了?!? 现在露营的玩法是,车子停下来的地方就可以搭帐篷,那个场地是专门为露营而开发的??吹脚笥讶Φ恼掌?,心就向往之。这么说,海边燃起篝火的魔力确实是大的。如果这个需求的转换率是万分之一,那么,去掉OBC,一年就会少卖100台车吗(假如某车企一年电动汽车的销量是一百万)?这个需求有万分之一吗?

既然用户的需求并不是一定要车辆放电,而是希望能在海边燃起篝火,用上电炒锅,是否有其它更好地方式呢?户外储能产品其实用起来更方便?;蛘哂弥绷鞣诺绮?,譬如用能效电气的UCD3500?

7.2 关于出门只有交流桩

有一种观点认为,充电焦虑是伪命题,是在没有购买电动汽车之前的焦虑。信息不对称带来焦虑,对新品类不了解带来焦虑。大数据表明,日常情况下车辆续航里程150公里就绰绰有余。续航里程超过150公里以上,这种焦虑会弱化,到250-300公里就更加弱化,到450-500公里,就完全不存在了。

如果只是通勤考虑,没有长途用车需求,使用电动汽车为什么还有充电焦虑呢?如果是长途用车,不做好规划,油车也有焦虑。我有位老乡,每年春节开车回老家,都会在后备箱放个油壶。但是,长途用车,要找的充电桩是快充,越快越好。

在一个三线城市,在百度地图上找一个市区内的位置,查找周边5公里,有多少充电站?差不多有30个。你试试看:在百度地图上查找安庆新城吾悦广场,然后查找周边5公里以内的充电站。

在一线城市,譬如在深圳,查找我司所在地宝安老兵大厦附近的充电站,周边5公里,有120多个。

哪里有那么的的焦虑呢?!如果我春节回老家,老家在农村,农村方圆几公里真的没有充电站,怎么办?问题是,农村方圆几公里,可能也没加油站。

如何面对已安装的交流桩存量市???市场是神奇的,市场本身非常聪明的。充电运营是市场化的行业,不是国有企业垄断的行业。充电站运营是为了创造收益。如前所述,电力供应、土地和时间是稀缺资源,但充电设备不是。如果充电站经营者意识到电动汽车没有交流充电接口,他们将把交流桩替换为直流充电机?!岸栽擞汤此?,慢充本身的投资回报率也是一个很大的痛点,所以未来可以判断公共慢充会越来越少,至少不会成为主流?!?/span>

我已经不记得我家抽屉里有多少个耳机线了。我从来不用耳机线,但也没舍得扔掉。听说苹果已取消了附送的耳机、充电器,甚至取消了3.5mm的 耳机接口。苹果是为了节省成本,还是在践行某种理念呢?

更遥远的过去,我不记得,从哪一年开始,我买的笔记本电脑上没有软盘,没有光驱了。我也不记得,从哪一年开始,我买的笔记本电脑上只有HDMI接口了——直到有一天,我在客户的会议室里无法接上只有VGA接口的投影仪时才发现这个问题。

VGA接口的消失不是一天两天形成的(也许今天仍然有电脑标配了VGA接口),但电脑去VGA已从趋势变成了事实。



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