خمس نقاط رئيسية يجب حلها: لماذا يجب أن تقدم مركبات الطاقة الجديدة أنظمة الجهد العالي 800 فولت؟

عندما يتعلق الأمر بـ 800 فولت، فإن شركات السيارات الحالية تروج بشكل أساسي لمنصة الشحن السريع 800 فولتويعتقد المستهلكون دون وعي أن 800 فولت هو نظام الشحن السريع.

في الواقع، هذا الفهم يساء فهمه إلى حد ما.على وجه الدقة، يعد الشحن السريع عالي الجهد 800 فولت مجرد إحدى ميزات نظام 800 فولت.

في هذه المقالة، أعتزم أن أعرض للقراء بشكل منهجي نظام 800 فولت كامل نسبيًا من خمسة أبعاد، بما في ذلك:

1. ما هو نظام 800 فولت في مركبة الطاقة الجديدة؟

2. لماذا تم تقديم 800 فولت في الوقت الحالي؟

3. ما هي الفوائد البديهية التي يمكن أن يحققها نظام 800 فولت حاليًا؟

4. ما هي الصعوبات في تطبيق نظام 800 فولت الحالي؟

5. ما هو مخطط الشحن المحتمل في المستقبل؟

01.ما هو نظام 800 فولت في مركبة الطاقة الجديدة؟

يشتمل نظام الجهد العالي على كافة المكونات ذات الجهد العالي الموجودة على منصة الجهد العالي.يوضح الشكل التالي مكونات الجهد العالي النموذجيةسيارة كهربائية نقية جديدة للطاقةمجهزة بمنصة جهد 400 فولت مبردة بالماءعلبة بطاريات.

منصة الجهد لنظام الجهد العالي مشتقة من جهد الخرج لحزمة بطارية طاقة السيارة.

يرتبط نطاق منصة الجهد المحدد للنماذج الكهربائية النقية المختلفة بعدد الخلايا المتصلة على التوالي في كل حزمة بطارية ونوع الخلايا (ثلاثية، فوسفات حديد الليثيوم، إلخ)..

من بينها، يبلغ عدد حزم البطاريات الثلاثية المتسلسلة المكونة من 100 خلية حوالي 400 فولت من الجهد العالي.

إن منصة الجهد 400 فولت التي نقولها غالبًا هي مصطلح واسع.خذ منصة 400 فولت Jikrypton 001 كمثال.عندما تنتقل حزمة البطارية الثلاثية التي تحملها من 100% SOC إلى 0% SOC، عرض تغيير الجهد قريب من100 فولت (حوالي 350 فولت-450 فولت).).

رسم ثلاثي الأبعاد لحزمة بطارية الجهد العالي

تحت منصة الجهد العالي الحالية 400 فولت، تعمل جميع أجزاء ومكونات نظام الجهد العالي تحت مستوى الجهد 400 فولت، ويتم تنفيذ تصميم المعلمة وتطويرها والتحقق منها وفقًا لمستوى الجهد 400 فولت.

لتحقيق نظام منصة عالي الجهد 800 فولت، أولاً وقبل كل شيء، من حيث جهد حزمة البطارية، يجب استخدام حزمة بطارية 800 فولت، أي ما يعادل حوالي 200 فولت.الليثيوم الثلاثيخلايا البطارية على التوالي.

تليها المحركات، ومكيفات الهواء، وأجهزة الشحن، وDCDC التي تدعم 800 فولت وأحزمة الأسلاك ذات الصلة، والموصلات عالية الجهد والأجزاء الأخرى في جميع دوائر الجهد العالي، تم تصميمها وتطويرها والتحقق منها وفقًا لمتطلبات 800 فولت.

في إطار تطوير بنية منصة 800 فولت، ومن أجل التوافق مع أكوام الشحن السريع 500 فولت/750 فولت الموجودة في السوق، سيتم تجهيز المركبات الكهربائية النقية 800 فولت بوحدات DCDC معززة بقدرة 400 فولت إلى 800 فولتلفترة طويلة.

وظيفتها هيقرر في الوقت المناسب ما إذا كنت تريد تنشيط وحدة التعزيز لشحن حزمة بطارية 800 فولت وفقًا لقدرة الجهد الفعلي للبطاريةكومة الشحن .

وفقًا لمجموعة أداء التكلفة، هناك نوعان تقريبًا:

الأول هو بنية منصة 800 فولت الكاملة.

تم تصميم جميع أجزاء السيارة في هذه البنية لجهد 800 فولت.

بنية كاملة لنظام الجهد العالي 800 فولت

الفئة الثانية هي الجزء الفعال من حيث التكلفة من بنية منصة 800 فولت.

احتفظ ببعض مكونات 400 فولت: نظرًا لأن تكلفة أجهزة تحويل الطاقة الحالية بجهد 800 فولت تبلغ عدة أضعاف تكلفة أجهزة IGBTs بجهد 400 فولت، فمن أجل تحقيق التوازن بين تكلفة السيارة بأكملها وكفاءة القيادة، يتم تحفيز مصنعي المعدات الأصلية لاستخدام مكونات 800 فولت(مثل المحركات)علىاحتفظ ببعض الأجزاء بجهد 400 فولت(على سبيل المثال مكيف الهواء الكهربائي، DCDC).

مضاعفة أجهزة الطاقة الحركية: نظرًا لعدم وجود حاجة للقيادة أثناء عملية الشحن، ستعيد شركات تصنيع المعدات الأصلية الحساسة للتكلفة استخدام أجهزة الطاقة في وحدة التحكم بمحرك المحور الخلفي لتعزيز 400V-800 DCDC.

بنية منصة نظام الطاقة 800 فولت

02.لماذا تقدم مركبات الطاقة الجديدة أنظمة 800 فولت في الوقت الحالي؟

في القيادة اليومية للسيارات الكهربائية النقية الحالية، يتم استهلاك حوالي 80٪ من الكهرباء في محرك القيادة.

يتحكم العاكس، أو جهاز التحكم في المحرك، في المحرك الكهربائي وهو أحد أهم المكونات في السيارة.

نظام قيادة كهربائي ثلاثة في واحد

في عصر Si IGBT، كان تحسين كفاءة منصة الجهد العالي 800 فولت صغيرًا، وقوة التطبيق غير كافية.

يتكون فقدان كفاءة نظام محرك القيادة بشكل أساسي من فقدان جسم المحرك وفقدان العاكس:

الجزء الأول من الخسارة – فقدان الجسم الحركي:

• فقدان النحاس - فقدان الحرارة علىلف الجزء الثابت للمحرك(سلك نحاس) ؛
• فقدان الحديد في الأنظمة التي يستخدم فيها المحرك القوة المغناطيسية، يحدث فقدان الحرارة(جول الحرارة)الناتجة عن التيارات الدوامية المتولدة في الحديد(أو الألومنيوم)جزء من المحرك بسبب التغيرات في القوة المغناطيسية ;
• تُعزى الخسائر الطائشة إلى الخسائر الناجمة عن التدفق غير المنتظم للشحنة؛
• فقدان الرياح.

يتمتع نوع معين من المحركات السلكية المسطحة 400 فولت على النحو التالي بكفاءة قصوى تبلغ 97%، ويقال إن جسم المحرك 400V Extreme Krypton 001 Wei Rui يتمتع بكفاءة قصوى تبلغ 98%.

في مرحلة 400 فولت، والتي وصلت إلى أعلى كفاءة بنسبة 97-98%، فإن مجرد استخدام منصة 800 فولت له مساحة محدودة لتقليل فقد المحرك نفسه.

الجزء 2 الخسائر: خسائر عاكس المحرك:

• فقدان التوصيل
• تبديل الخسائر.

وفيما يليهونداخريطة كفاءة عاكس محرك IGBT بمنصة 400 فولت[1].أكثر من 95% منهاالمناطق ذات الكفاءة العالية تقترب من 50٪.

من المقارنة بين حالة الخسارة الحالية للجزأين:

في المقارنة التقريبية بين فقدان الجسم الحركي (> 2٪)وفقدان العاكس المحرك(> 4%)، خسارة العاكس كبيرة نسبيا.

ولذلك، فإن نطاق قيادة السيارة يرتبط أكثر بكفاءة العاكس الرئيسي لمحرك القيادة.

قبل نضج الجيل الثالث من أشباه موصلات الطاقة SiC MOSFET، تستخدم مكونات الطاقة لمركبات الطاقة الجديدة، مثل محرك القيادة، Si IGBT كجهاز تبديل للعاكس، ويبلغ مستوى الجهد الداعم بشكل أساسي حوالي 650 فولت.شبكات الكهرباء والقاطرات الكهربائية وغيرها من المناسبات غير الاستهلاكية.

من وجهة نظر الجدوى، يمكن لمركبة ركاب تعمل بالطاقة الجديدة من الناحية النظرية استخدام IGBT بجهد تحمل يبلغ 1200 فولت كمفتاح طاقة لوحدة تحكم المحرك 800 فولت، وسيتم تطوير نظام 800 فولت في عصر IGBT.

من منظور أداء التكلفة، فإن منصة الجهد 800V لديها تحسن محدود في كفاءة جسم المحرك.الاستخدام المستمر لـ IGBTs 1200 فولت لا يحسن كفاءة عاكس المحرك، وهو ما يمثل غالبية الخسائر.وبدلا من ذلك، فإنه يجلب سلسلة من تكاليف التطوير.معظم شركات السيارات ليس لديها تطبيقات للطاقة في عصر IGBT.منصة 800 فولت.

في عصر الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (SiC MOSFETs)، بدأ أداء أنظمة 800 فولت في التحسن بسبب ظهور المكونات الرئيسية.

بعد ظهور الجيل الثالث من أجهزة الطاقة المصنوعة من مادة كربيد السيليكون من أشباه الموصلات، حظيت باهتمام واسع النطاق نظرًا لخصائصها الممتازة [2].فهو يجمع بين مزايا Si MOSFETs عالية التردد وSi IGBTs ذات الجهد العالي:

• تردد تشغيل عالي - يصل إلى مستوى ميجاهرتز، حرية تعديل أعلى
• مقاومة جيدة للجهد - حتى 3000 كيلو فولت، في سيناريوهات التطبيقات الواسعة
• مقاومة جيدة لدرجات الحرارة - يمكن أن تعمل بثبات عند درجة حرارة عالية تصل إلى 200 درجة مئوية
• حجم مدمج صغير - درجة حرارة التشغيل الأعلى تقلل من حجم ووزن المبدد الحراري
• كفاءة تشغيلية عالية - يؤدي استخدام أجهزة الطاقة SiC إلى زيادة كفاءة مكونات الطاقة مثل محولات المحرك بسبب انخفاض الخسائر.خذذكيالجني كمثال أدناه.تحت نفس منصة الجهد ونفس مقاومة الطريق بشكل أساسي(لا يوجد فرق تقريبًا في الوزن/الشكل/عرض الإطار)،كلهم محركات Virui.بالمقارنة مع محولات IGBT، تم تحسين الكفاءة الإجمالية لمحولات SiC بحوالي 3%.ملاحظة: يرتبط التحسين الفعلي لكفاءة العاكس أيضًا بقدرات تصميم الأجهزة وتطوير البرامج لكل شركة.

كانت منتجات SiC المبكرة محدودة بعملية نمو رقاقة SiC وقدرات معالجة الرقائق، وكانت سعة حمل التيار لشريحة واحدة لوحدات SiC MOSFETs أقل بكثير من قدرة Si IGBTs.

في عام 2016، أعلن فريق بحثي في ​​اليابان عن نجاح تطوير عاكس عالي الكثافة للطاقة باستخدام أجهزة SiC، ونشر النتائج لاحقًا في (معاملات الهندسة الكهربائية والإلكترونية لمعهد المهندسين الكهربائيين في اليابان).إيج[3].كان الحد الأقصى لانتاج العاكس في ذلك الوقت هو 35 كيلو واط.

في عام 2021، مع التقدم التكنولوجي عامًا بعد عام، تحسنت القدرة الاستيعابية الحالية لوحدات SiC MOSFET ذات الإنتاج الضخم بجهد تحمل يبلغ 1200 فولت، وشوهدت منتجات يمكنها التكيف مع قوى تزيد عن 200 كيلووات.

وفي هذه المرحلة، بدأ تطبيق هذه التكنولوجيا في المركبات الحقيقية.

من ناحية، يميل أداء أجهزة الطاقة الإلكترونية إلى أن يكون مثاليًا.تتمتع أجهزة الطاقة SiC بكفاءة أعلى من IGBTs، ويمكن أن تتوافق مع قدرة تحمل الجهد(1200 فولت) منمنصة 800 فولت، وقد تطورت إلى قدرة طاقة تزيد عن 200 كيلو واط في السنوات الأخيرة؛

من ناحية أخرى، يمكن رؤية مكاسب منصة الجهد العالي 800V.تؤدي مضاعفة الجهد إلى رفع الحد الأعلى لطاقة شحن السيارة بأكملها، وتقليل فقدان النحاس للنظام، وكثافة طاقة عاكس المحرك أعلى(بشكل مميز، عزم الدوران وقوة المحرك من نفس الحجم أعلى);

والثالث هو زيادة التدخل في سوق الطاقة الجديدة.سعيًا لتحقيق نطاق إبحار عالي وتجديد أسرع للطاقة من جانب المستهلك، فإن جانب المؤسسة حريص على إحداث فرق في فرق نقل الحركة في سوق الطاقة الجديد؛

لقد أدت العوامل المذكورة أعلاه أخيرًا إلى استكشاف وتطبيق منصات الطاقة الجديدة ذات الجهد العالي 800 فولت على نطاق واسع في العامين الماضيين.تشتمل نماذج منصة 800 فولت المدرجة حاليًا على Xiaopeng G9،بورشتايكانوما إلى ذلك وهلم جرا.

وبالإضافة إلى ذلك، سايك، كريبتون،لوتس، مثالي،تيانجي للسياراتوشركات السيارات الأخرى لديها أيضًا نماذج 800 فولت ذات صلة جاهزة لتقديمها إلى السوق.

03.ما هي الفوائد البديهية التي يمكن أن يحققها نظام 800 فولت حاليًا؟

يمكن لنظام 800 فولت أن يسرد نظريًا العديد من المزايا.أعتقد أن الفوائد الأكثر بديهية للمستهلكين الحاليين هي في الأساس الاثنتين التاليتين.

أولاً، عمر البطارية أطول وأكثر صلابة، وهي الفائدة الأكثر بديهية.

عند مستوى استهلاك الطاقة الذي يبلغ 100 كيلومتر في ظل ظروف تشغيل CLTC، فإن الفوائد التي يوفرها نظام 800 فولت(الصورة أدناه توضح المقارنة بين Xiaopeng G9 وبي ام دبليوiX3، وG9 أثقل، والجسم أوسع، والإطاراتأوسع، وكلها عوامل غير مواتية لاستهلاك الطاقة)، تقديرات متحفظة هناك زيادة بنسبة 5٪.

عند السرعات العالية، يُقال إن تحسين استهلاك الطاقة لنظام 800 فولت يكون أكثر وضوحًا.

أثناء إطلاق هاتف Xiaopeng G9، تعمدت الشركات المصنعة توجيه وسائل الإعلام لإجراء اختبارات عمر البطارية عالية السرعة.أفادت العديد من وسائل الإعلام أن جهاز Xiaopeng G9 بقدرة 800 فولت حقق معدل عمر بطارية عالي السرعة (عمر بطارية عالي السرعة/عمر بطارية CLTC*100%).

يتطلب التأثير الفعلي لتوفير الطاقة مزيدًا من التأكيد من سوق المتابعة.

والثاني هو إطلاق العنان لقدرات أكوام الشحن الحالية.

نماذج منصة 400 فولت، عند مواجهة أكوام شحن 120 كيلو وات، 180 كيلو وات، تكون سرعة الشحن هي نفسها تقريبًا.(بيانات الاختبار تأتي من تشيدي)يمكن لوحدة تعزيز التيار المستمر التي يستخدمها طراز المنصة 800 فولت أن تشحن كومة الشحن ذات الجهد المنخفض الحالية مباشرة(200 كيلو واط/750 فولت/250 أمبير)لا تقتصر طاقة الشبكة على الطاقة الكاملة البالغة 750 فولت / 250 أمبير.

ملاحظة: الجهد الكامل الفعلي لـ Xpeng G9 أقل من 800 فولت بسبب الاعتبارات الهندسية.

أخذ كومة المثال كمثال، قوة الشحن لـ Xiaopeng G9 (منصة 800 فولت)مع نفس حزمة البطارية 100 درجةما يقرب من 2 مراتذلك من JK 001(منصة 400 فولت).

04.ما هي الصعوبات في تطبيق نظام 800 فولت الحالي؟

أكبر صعوبة في تطبيق 800 فولت لا تزال غير قابلة للفصل عن التكلفة.

تنقسم هذه التكلفة إلى قسمين: تكلفة المكونات وتكلفة التطوير.

لنبدأ بتكلفة الأجزاء.

أجهزة الطاقة ذات الجهد العالي غالية الثمن وتستخدم بكميات كبيرة.يستخدم تصميم جهاز الطاقة عالي الجهد 1200 فولت مع بنية 800 فولت كاملة أكثر من30 و 12 على الأقلSiC للنماذج ذات المحرك المزدوج.

اعتبارًا من سبتمبر 2021، أصبح سعر التجزئة لوحدات SiC MOSFET المنفصلة 100 أمبير (650 فولت و1200 فولت) 3 مرات تقريبًاسعر ما يعادل Si IGBT.[4]

اعتبارًا من 11 أكتوبر 2022، علمت أن فرق سعر البيع بالتجزئة بين جهازي Infineon IGBT وSiC MOSFET بمواصفات أداء مماثلة يبلغ حوالي 2.5 مرة.(مصدر البيانات الموقع الرسمي لشركة إنفينيون 11 أكتوبر 2022)

استنادًا إلى مصدري البيانات المذكورين أعلاه، يمكن اعتبار أن السوق الحالي لـ SiC يبلغ حوالي 3 أضعاف فرق سعر IGBT.

والثاني هو تكلفة التطوير.

نظرًا لأن معظم الأجزاء المتعلقة بـ 800 فولت تحتاج إلى إعادة تصميم والتحقق منها، فإن حجم الاختبار أكبر من حجم المنتجات التكرارية الصغيرة.

بعض معدات الاختبار في عصر 400 فولت لن تكون مناسبة لمنتجات 800 فولت، ويجب شراء معدات اختبار جديدة.

عادةً ما تحتاج الدفعة الأولى من مصنعي المعدات الأصلية الذين يستخدمون منتجات جديدة بجهد 800 فولت إلى مشاركة المزيد من تكاليف التطوير التجريبي مع موردي المكونات.

في هذه المرحلة، سيختار مصنعو المعدات الأصلية منتجات 800 فولت من الموردين المعتمدين من أجل الحيطة، وستكون تكاليف التطوير للموردين المعتمدين أعلى نسبيًا.

وفقًا لتقدير مهندس سيارات من مصنع تصنيع المعدات الأصلية في عام 2021، فإن تكلفة السيارة الكهربائية النقية بمستوى 400 كيلووات مع بنية 800 فولت كاملة ونظام محرك مزدوج 400 كيلووات سترتفع من 400 فولت إلى 800 فولت، وسوف تزيد التكلفة بحوالي10,000-20,000 يوان.

والثالث هو الأداء المنخفض التكلفة لنظام 800 فولت.

لنأخذ عميلًا كهربائيًا خالصًا يستخدم كومة شحن منزلية كمثال، بافتراض أن تكلفة الشحن تبلغ 0.5 يوان/كيلووات ساعة واستهلاك طاقة يبلغ 20 كيلووات ساعة/100 كم (استهلاك الطاقة النموذجي للرحلات عالية السرعة لنماذج المركبات الكهربائية المتوسطة والكبيرة)، يمكن للعميل استخدام التكلفة المتزايدة الحالية لنظام 800 فولت لمسافة تتراوح من 10 إلى 200000 كيلومتر.

تكلفة الطاقة التي تم توفيرها من خلال تحسين الكفاءة في دورة حياة السيارة (استنادًا إلى تحسين كفاءة منصة الجهد العالي وSiC، يقدر المؤلف تقريبًا زيادة الكفاءة بنسبة 3-5%)لا يمكن تغطية الزيادة في أسعار المركبات.

هناك أيضًا قيود على السوق لنماذج 800 فولت.

إن مزايا منصة 800 فولت من حيث الاقتصاد ليست واضحة، لذا فهي مناسبة لنماذج الفئة B+/C عالية الأداء التي تسعى في نهاية المطاف إلى أداء السيارة وتكون غير حساسة نسبيًا لتكلفة مركبة واحدة.

يتمتع هذا النوع من المركبات بحصة سوقية صغيرة نسبيًا.

وفقًا لتفاصيل بيانات اتحاد الركاب، في الفترة من يناير إلى أغسطس 2022، وفقًا لتحليل فئة أسعار مركبات الطاقة الجديدة في الصين، شكل حجم المبيعات من 200.000 إلى 300.000 22٪، بلغت مبيعات 300000 إلى 40000016%، وشكلت المبيعات أكثر من 4000004%.

إذا أخذنا سعر 300.000 مركبة كحد أقصى، في الفترة التي لا تنخفض فيها تكلفة مكونات 800 فولت بشكل كبير، يمكن لنماذج 800 فولت أن تمثل حوالي 20% من حصة السوق.

رابعا، سلسلة توريد قطع الغيار 800 فولت غير ناضجة.

يتطلب تطبيق نظام 800 فولت إعادة تطوير أجزاء دائرة الجهد العالي الأصلية.بطاريات المنصات عالية الجهد، والمحركات الكهربائية، وأجهزة الشحن، وأنظمة الإدارة الحرارية وقطع الغيار، معظم الإطارات 1 والإطار 2 لا تزال في مرحلة التطوير وليس لديها خبرة في تطبيقات الإنتاج الضخم.هناك عدد قليل من الموردين لمصنعي المعدات الأصلية، والمنتجات الناضجة نسبيًا عرضة للظهور بسبب عوامل غير متوقعة.قضايا الإنتاجية.

خامسًا، لم يتم التحقق من صحة ما بعد البيع 800 فولت.

يستخدم نظام 800 فولت العديد من المنتجات المطورة حديثًا (محول المحرك، جسم المحرك، البطارية، الشاحن + DCDC، موصل الجهد العالي، مكيف الهواء عالي الجهد، إلخ.)، ومن الضروري التحقق من الخلوص، ومسافة الزحف، والعزل، والتوافق الكهرومغناطيسي، وتبديد الحرارة، وما إلى ذلك.

في الوقت الحاضر، دورة تطوير المنتج والتحقق منه في سوق الطاقة الجديدة المحلية قصيرة (عادةً ما تكون دورة تطوير المشاريع الجديدة في المشاريع المشتركة القديمة 5-6 سنوات، ودورة التطوير الحالية في السوق المحلية أقل من 3 سنوات ).في الوقت نفسه، فإن الوقت الفعلي لفحص سوق المركبات لمنتجات 800 فولت غير كافٍ، واحتمالية ما بعد البيع اللاحقة مرتفعة نسبيًا..

سادسا، قيمة التطبيق العملي للشحن السريع لنظام 800 فولت ليست عالية.

عندما تروج شركات السيارات 250 كيلو واط,480 كيلو واط (800 فولت)شحن فائق السرعة عالي الطاقة، وعادةً ما يعلنون عن عدد المدن التي يتم وضع أكوام الشحن فيها، بهدف توجيه المستهلكين إلى الاعتقاد بأنه يمكنهم الاستمتاع بهذه التجربة في أي وقت بعد شراء سيارة، لكن الواقع ليس جيدًا.

هناك ثلاثة قيود رئيسية:

كتيب الشحن السريع Xiaopeng G9 800V عالي الجهد

(1) سيتم إضافة أكوام شحن 800 فولت.

في الوقت الحاضر، تدعم أكوام الشحن DC الأكثر شيوعًا في السوق جهدًا أقصى يبلغ 500 فولت / 750 فولت وتيارًا محدودًا يبلغ 250 أمبير، وهو ما لا يمكن أن يوفر كامل الطاقةقدرة الشحن السريع لنظام 800 فولت(300-400 كيلو واط).

(2) هناك قيود على الطاقة القصوى للأكوام ذات الشحن الفائق 800 فولت.

أخذ الشاحن الفائق Xiaopeng S4 (التبريد السائل عالي الضغط)على سبيل المثال، تبلغ سعة الشحن القصوى 480 كيلووات/670 أمبير.نظرًا لمحدودية سعة شبكة الطاقة، فإن محطة العرض التوضيحي تدعم فقط شحن مركبة واحدة، والتي يمكنها توفير أعلى طاقة شحن لنماذج 800 فولت.خلال ساعات الذروة، سيؤدي الشحن المتزامن لمركبات متعددة إلى تحويل الطاقة.

وفقًا لمثال متخصصي إمدادات الطاقة: تتقدم المدارس التي تضم أكثر من 3000 طالب في المنطقة الساحلية الشرقية بطلب للحصول على سعة 600 كيلو فولت أمبير، والتي يمكن أن تدعم كومة مشحونة للغاية بقدرة 480 كيلو وات 800 فولت بناءً على تقدير الكفاءة بنسبة 80%.

(3) تكلفة الاستثمار للأكوام فائقة الشحن 800 فولت مرتفعة.

ويشمل ذلك المحولات، والأكوام، وتخزين الطاقة، وما إلى ذلك. ومن المقدر أن تكون التكلفة الفعلية أكبر من تكلفة محطة المبادلة، كما أن إمكانية النشر على نطاق واسع منخفضة.

الشحن الفائق بقوة 800 فولت هو مجرد زينة على الكعكة، فما هو نوع تصميم مرفق الشحن الذي يمكن أن يحسن تجربة الشحن؟

2022 مجال الشحن عالي السرعة للعطلات

05.تخيل تخطيط مرافق الشحن في المستقبل

في الوقت الحاضر، في البنية التحتية لأكوام الشحن المحلية بأكملها، نسبة المركبات إلى الأكوام (بما في ذلك الأكوام العامة + الأكوام الخاصة)لا يزال عند مستوى حوالي 3:1(استنادًا إلى بيانات 2021).

ومع زيادة مبيعات مركبات الطاقة الجديدة وتخفيف مخاوف المستهلكين بشأن الشحن، فمن الضروري زيادة نسبة المركبات إلى عدد الأكوام.يمكن ترتيب المواصفات المختلفة للأكوام سريعة الشحن والأكوام بطيئة الشحن بشكل معقول في سيناريوهات الوجهة وسيناريوهات الشحن السريع، من أجل تحسين تجربة الشحن.لتحسين، ويمكن حقا تحقيق التوازن بين حمل الشبكة.

الأول هو شحن الوجهة‎الشحن دون وقت انتظار إضافي:

(1) أماكن وقوف السيارات السكنية: تم بناء عدد كبير من أكوام الشحن البطيء المشتركة والمنظم ضمن 7 كيلوواط، ويتم إعطاء الأولوية للمركبات النفطية لإيقاف أماكن وقوف السيارات غير العاملة بالطاقة الجديدة، والتي يمكن أن تلبي احتياجات السكان، وتكلفة التمديد هي منخفضة نسبيًا، كما يمكن لطريقة التحكم المنظمة أيضًا تجنب تجاوز شبكة الطاقة الإقليمية.سعة.

(2) مراكز التسوق/المواقع ذات المناظر الخلابة/المجمعات الصناعية/مباني المكاتب/الفنادق ومواقف السيارات الأخرى: يتم استكمال الشحن السريع بقدرة 20 كيلو وات، ويتم بناء عدد كبير من الشحن البطيء بقدرة 7 كيلو وات.جانب التطوير: انخفاض تكلفة الشحن البطيء وعدم وجود تكلفة توسعة؛جانب المستهلك: تجنب شغل المساحة/السيارات المتحركة بعد شحن الشحن السريع بالكامل خلال فترة زمنية قصيرة.

والثاني هو تجديد الطاقة بسرعةكيفية توفير الوقت الإجمالي لاستهلاك الطاقة:

(1) منطقة خدمة الطريق السريع: الحفاظ على العدد الحالي للشحن السريع، والحد بشكل صارم من الحد الأعلى للشحن (مثل 90٪ -85٪ من الذروة)، وضمان سرعة شحن مركبات القيادة لمسافات طويلة.

(2) محطات الوقود بالقرب من مدخل الطريق السريع في المدن/البلدات الرئيسية: قم بتكوين الشحن السريع عالي الطاقة، وحدد بشكل صارم الحد الأعلى للشحن (مثل 90%-85% في الذروة)، كمكمل لمنطقة الخدمة عالية السرعة، بالقرب من القيادة لمسافات طويلة لطلب مستخدمي الطاقة الجديدة، مع إشعاع الطلب على الشحن الأرضي للمدينة/البلدة.ملاحظة: عادةً ما تكون محطة الوقود الأرضية مجهزة بقدرة كهربائية تبلغ 250 كيلو فولت أمبير، والتي يمكن أن تدعم تقريبًا أكوام شحن سريع بقدرة 100 كيلو واط في نفس الوقت.

(3) محطة وقود حضرية/موقف سيارات في الهواء الطلق: قم بتكوين شحن سريع عالي الطاقة للحد من الحد الأعلى للشحن.في الوقت الحاضر، تقوم شركة PetroChina بنشر مرافق الشحن/التبادل السريع في مجال الطاقة الجديدة، ومن المتوقع أن يتم تجهيز المزيد والمزيد من محطات الوقود بأكوام الشحن السريع في المستقبل.

ملاحظة: الموقع الجغرافي لمحطة الوقود/موقف السيارات في الهواء الطلق قريب من جانب الطريق وتكون ميزات المبنى أكثر وضوحًا، وهو مناسب لشحن العملاء للعثور بسرعة على الكومة ومغادرة الموقع بسرعة.

06.اكتب في النهاية

في الوقت الحاضر، لا يزال نظام 800 فولت يواجه العديد من الصعوبات من حيث التكلفة والتكنولوجيا والبنية التحتية.هذه الصعوبات هي الطريقة الوحيدة لابتكار وتطوير تكنولوجيا مركبات الطاقة الجديدة والتكرار الصناعي.منصة.

قد تتمكن شركات السيارات الصينية، بفضل قدراتها التطبيقية الهندسية السريعة والفعالة، من تحقيق عدد كبير من التطبيقات السريعة لأنظمة 800 فولت، وأخذ زمام المبادرة في قيادة اتجاه التكنولوجيا في مجال مركبات الطاقة الجديدة.

وسيكون المستهلكون الصينيون أيضًا أول من يستمتع بتجربة السيارة عالية الجودة الناتجة عن التقدم التكنولوجي.لم يعد الأمر كما هو الحال في عصر مركبات الوقود، عندما يشتري المستهلكون المحليون الطرازات القديمة من شركات السيارات المتعددة الجنسيات أو التكنولوجيا القديمة أو منتجات التكنولوجيا المخصي.

مراجع:

[1] أبحاث تكنولوجيا هوندا: تطوير المحرك ووحدة التحكم المركزية لنظام SPORT HYBRID i-MMD

[2] هان فين، تشانغ يانشياو، شي هاو.تطبيق SiC MOSFET في دائرة التعزيز [J].جهاز القياس والأتمتة الصناعية، 2021(000-006).

[3] كوجي ياماغوتشي، كينشيرو كاتسورا، تاتسورو يامادا، يوكيهيكو ساتو. عاكس عالي الكثافة قائم على كربيد السيليكون مع كثافة طاقة تبلغ 70 كيلووات/لتر أو 50 كيلووات/كجم[J].مجلة IEEJ لتطبيقات الصناعة

[4] مقالة استشارية لشركة PGC: تقييم SiC، الجزء 1: مراجعة القدرة التنافسية لتكلفة SiC وخريطة طريق لخفض التكاليف