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中汽研 电动汽车补能技术平台负责人 张宝强 :《电动汽车充电标准进展及关键测试技术

  • 型号:LDX-K3050
  • 输出电压:0-30V 输出电流:0-50A
  • 来源:智能型可调直流电源
  • 发布时间:2025-01-20 17:25:58
  • 为一体,为行业提供了一场探讨未来能源发展的新趋势、共享充换电技术革新的思想盛会。 11
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  为一体,为行业提供了一场探讨未来能源发展的新趋势、共享充换电技术革新的思想盛会。

  11月6日,中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司 电动汽车补能技术平台负责人 张宝强以《电动汽车充电标准进展及关键测试技术》为主题进行演讲。

  这是我们根据行业数据整理的关于车桩的形势,无论是从新能源汽车的数量还是充电桩的数量,它的上涨的速度都非常快。我们计算了新能源汽车充电的数量与新能源基础设施的比例,从2016年到2023年,车桩比是逐渐下降的。这里的车桩比是新能源汽车的保有量与所有充电设施的保有量,这里所有的设施既包括私人的充电桩也包括公共的充电桩,如果只是新能源公共的直流充电桩的话,车桩比的比例会非常大。如何通过充电设施满足加快速度进行发展的新能源汽车的需求呢?那就需要提高充电速度,缩短充电时间。

  这是中国充电工况的数据整理(PPT图示),从这些数据分析能够准确的看出,现在高电压大电流的大功率充电的设施发展速度很迅猛。这两张图片展示的是新建的直流桩的电压平台数据,能够准确的看出750V和1000V的占比慢慢的升高,加起来达到93.2%。这张图展示的是新建直流充电桩的电流数据比例,能够准确的看出,不小于250安的电流占比达到了98%左右。为何会有250安?因为现行的2015的版本有250安的限制,随着先版本的更新迭代,相信后面的更大电流甚至400安电流的充电桩会慢慢的多。

  这里展示的是新建直流充电桩功率的趋势(PPT图示)。新建充电桩的入门功率是在1000千瓦以上,250千瓦以上的充电桩占比非常快。到今年9月份,新增占比已达到47.5%。随着标准的更新,后面更大功率的充电桩占比也会慢慢的多。

  前面是从充电设施的角度展示怎么提升充电速度,对于新能源汽车端,随着电池技术的突破,4C、6C或者8C的电池等有关技术的发布,以及车企新能源高压平台车型的陆续发布,从车端进一步缩短充电时间。

  这是我们测量的关于比较新车型的充电速度(PPT图示),其中蓝色代表的是常温充电,橙色代表高温充电,黄色是低温充电,能够准确的看出,常温充电的基本平均时间是0.39,不到半小时能把SOC从20%升至80%。即便是低温充电下,平均值也是不到1小时。

  除了C级车、B级车,现在A级或者A+级的充电速度也是慢慢的变快,充电时间也会慢慢的短。

  前面介绍了充电设施和充电整车的大功率趋势,发展到现在,之前存在的一些充电问题现在依然存在,包括充电兼容性问题、一次充电成功率不足90%。还有充电安全性,特别是大功率超充相关的功率、电流、电压提升之后会有一些新的问题。还有是充电的场站服务的水平,带给用户的充电体验不高。再加之现在是充电标准更新迭代的过程,2015版标准即将进行更新,会对产业高质量发展带来一定波动。

  电动汽车充电标准思路是通过良好的充电设施作为基础,提升充电兼容、充电安全、充电便捷的角度进行标准规范,进而支撑新能源汽车的大规模应用。

  新能源汽车充电体系,我们归为四类,包括整车传导充电、整车无线充电、整车换电、涉及充电的其他附件。传导充电核心的技术规范是GB/T27930、GB/T18487,包括测试规范GB/T34657、GB/T34658,以及传导电磁方面的安全要求,电安全的要求、信息安全的要求、未来充电性能、V2G、对外放电的要求等。整车无线、.10正在报批阶段。还包括商用车等特别的条件。换电方面有换电的连接器、换电通信、换电安全等要求。此外,还有乘用车、商用车换电的通用性、便捷性等要求。还有包括充电的熔断器、高压线缆、接触器等要求。这是涉及电动汽车充电的标准体系。

  下面重点介绍交直流充电的情况。交直流充电标准最早是2001年由汽车口形成的关于充电概念、充电系统模型的标准——GB/T18487。随着后面的标准发布,在2011年时,电力和汽车企业一同形成了第一版充电系统标准,这样一个时间段标准就有雏形了,包括GB/T18487、GB/T20234、GB/T27930,分别从导引的边路、接口的模式、通信协议等方面给出了规定。到2015年,随着行业的演进,形成了第二版充电系统,也是沿用至今的2015版标准。2017年,随着大功率充电、车网互动的需求,启动了新标准规范的修订。

  这是标准的进程,从2017年开始做标准编制,到2023年完成了新标准的实车充电桩、实车匹配的测试。2023年10月开始新标准,我们称为2015+充电系统和通信协议的标准立项。

  新标准号是GB/T18487.5和GB/T27930.2,在今年5月份下达了立项,今年9月份完成了技术审查,目前处于标准的报批状态。预计今年年底或者明年年初,这两个标准会发布。

  这个标准是从2021年左右开始的,在标准启动时,新能源汽车的保有量已经很多,新标准的修订的原则就是要保证与现有的充电标准的全面兼容。结合新需求来做优化改进,再来满足未来的大功率充电、车网互动、即插即充的功能,并预留一些升级的空间。

  新标准的技术方案主要是从控制导引电路和通信协议进行修订,在接口形式上没有变动。主要更改的点包括为了大功率充电响应速率,增加了硬线信号的传递,此外还增加了PE断针和串人体电阻故障检测机制,相当于把2015版标准的一些缺陷给它弥补了。下面是导引点的相关变更点。

  在通信协议上引入了模块化的设计,通过版本协商这一环节能够与老标准做无缝衔接。

  这是关于这两项标准的验证过程,包括方案级别,也就是开发级别的验证,包括实车实桩的验证,还有路试盲测,也是从南到北,一路把充电场站进行了相关测试。最后是在我们中心的基地进行了集中测试验证,验证确保标准的可行性。

  这页展示的是标准更新后是怎样的对应状态(PPT图示),也就是说,未来一段时间内,2015版和2015+的标准会是共存状态,更新之后2015版的控制导引电路接口对应的是GB/T20234.3-2023版本,控制导引电路对应的是GB/T18487.5的附录B,通信协议对应的是GB/T27930.2的附录。新的2015+的标准遵循GB/T20234.3-2023,控制导引电路是GB/T18487.5的附录A,同时采用的是GB/T27930.2的新标准。

  前面提到大功率充电可能会出现一些新的问题引进,包括之前充电设施的一些相关情况,我们从始至终在筹划推动一个高品质充电的项目,该项目的愿景是建立高品质充电的评价体系,通过在以上几个维度进行评价,从提升充电设施品质的角度进而使整个充电体验得到提升。

  同时我们也在组建相关工作组,想要达到的目标是共享充电网络,保障充电安全,同时也会热情参加相关充电政策制定和倡导,并联合车企和桩企做一些充电桩的退役统一评测。

  具体高品质充电项目可以归为“五充”,包括安全保障无忧充,广泛兼容随心充,稳定可靠畅享充,简单便捷满意充,极端挑战极限充。

  安全保障无忧充是最重要,也是最基本的要求,是通过评价桩的多重安全保护机制,检验充电桩在充电前中后的安全级别的防护。

  随心充具有更好的兼容性、更好的匹配性,包括400V的平台和800V的高电压平台。

  满意充更多是从用户的体验角度,包括在人本化、桩本身的功耗、噪声、效率、充电启动时间等方面对它进行的优化。

  最后是极限充,在完成前面的充电测试之后,若企业对我的产品还有更高的要求,我们还提供极限充的概念,我们定义了一些极限的场景,包括在特别高的温度下、强风状态下、洪水灾害、高原地区,通过以上这样一些方面切实提高充电桩的品质。

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