Почему Huawei может создавать 100000 переполненных зарядных станций в год?

В марте прошлого года компания Huawei совместно с Китайским советом по электроэнергетике, Китайской ассоциацией электромобилей 100 и другими организациями опубликовала отчет о развитии китайской индустрии быстрой зарядки высокого напряжения (2023-2025).
Глядя на это сейчас, отчет Huawei, в котором обсуждаются тенденции развития и перспективы применения технологии высоковольтной быстрой зарядки, в некоторой степени прокладывает путь для собственного бизнеса по производству наддувок.

Девять месяцев спустя, на Всемирной конференции по автомобилям на новой энергии 2023 года, компания Huawei, наконец, сделала большой шаг: к концу 2024 года она предоставит более 100000 наддувных агрегатов с полностью жидкостным охлаждением, 700{{6 }} общественные зарядные устройства, охватывающие 340 городов по всей стране, и построить более 4500 высокоскоростных зарядных станций.

Вы должны знать, что наддувочная установка с жидкостным охлаждением Huawei была отключена от сети только в октябре прошлого года, и в настоящее время она охватывает только 300 станций, что соответствует тысячам небольших зарядных пистолетов. Более того, рынок ожидал построить 10000 единиц в 2024 году, что представляет собой 10-кратное увеличение, которое действительно шокировало отрасль.

Для сравнения: компания NIO, имеющая наибольшее количество загрузочных свай в Китае, к концу 2023 года построила в общей сложности 20 455 загрузочных свай, из которых только 9300 являются наддувными сваями; Совместное предприятие BMW и Mercedes-Benz планирует построить около 7000 наддувных свай в Китае к 2026 году. Tesla, компания № 1 в мире, имеет в общей сложности 55,000 наддувных свай. 2023 года.

Другими словами, Huawei не только оставит позади новые силы и традиционные нефтяные транспортные средства, но и за год скинет Tesla с лошади, сможет ли она это сделать?

1. Что такое суперзаряд?
Прежде чем обсуждать, сможет ли это сделать Huawei, давайте объясним, что такое наддув.

В зависимости от продолжительности зарядки зарядные устройства для электромобилей можно разделить на три категории: медленная зарядка, быстрая зарядка и перезарядка. Разница заключается в напряжении и мощности, например, входное напряжение медленной зарядки составляет 220 В, а мощность зарядки в основном составляет 7 кВт, а быстрая зарядка возрастает до 380 В и 60 кВт.

Для суперзарядки используется тот же постоянный ток, что и для быстрой зарядки, но с большей мощностью и более коротким временем зарядки. Перезарядка обычно определяется в промышленности как: зарядная мощность одного пистолета не менее 350 кВт, максимальное выходное напряжение не менее 1000 В и непрерывный зарядный ток не менее 400 А.

Вообще говоря, трехфазная установка наддува мощностью 120 кВт-360кВт может полностью зарядить батарею емкостью 40 кВт всего за 10-20 минут, тогда как однофазная установка для медленной зарядки мощностью 7,2 кВт занимает 6 часов, разница невелика. очевидный.

Несоответствие приводит к одностороннему пользовательскому спросу.

Согласно «Белой книге о поведении китайских пользователей электромобилей при зарядке 2022 года», опубликованной China Charging Alliance и Nenglian Zhidian, до 72% пользователей при зарядке выбирают зарядные устройства высокой мощности мощностью 120 кВт и выше, и только 2% пользователей выбирают зарядные устройства мощностью менее 30 кВт.

Однако построенные до сих пор зарядные установки представляют собой в основном медленную зарядку малой мощности, а рыночная доля мощных установок с мощностью более 150 кВт в общественных зарядных станциях постоянного тока в Китае в 2022 году составит лишь 5%.

Основная причина отсутствия мощной инфраструктуры быстрой зарядки заключается в том, что соответствующих моделей слишком мало. Из 6,887 миллиона новых электромобилей, проданных в 2022 году, будет продано только около 500000 800моделей с высоким напряжением и быстрой зарядкой.

В 2023 году будет выпущено несколько моделей с высоковольтной быстрой зарядкой на 800 В. Ранее компания Huaan Securities подсчитала, что продажи моделей высоковольтной быстрой зарядки в 2023 году составят около 1,21 млн единиц, что составит 21% чисто электромобилей. То есть каждый пятый чистый электромобиль — это модель высоковольтной быстрой зарядки.

Теоретически интенсивно рекламируемые высоковольтные модели на 800 В могут обеспечить сверхзаряд, но на самом деле эффект ограничен: по состоянию на 31 декабря 2023 г. ZEEKR, NIO, Xiaopeng и Ideal в сумме составляют всего 3,861.

Причина медленного прогресса в том, что, с одной стороны, стоимость самостоятельных автозаправочных станций слишком высока, с другой стороны, как нет хлопка в зефире, так нет и рыбы в рыбе. тертое мясо со вкусом, а модели с высоким напряжением 800 В, которые продвигают автомобильные компании, также являются водянистыми.

Так называемое 800 В — это не точное значение, а промежуточное значение, которое относится к высоковольтной архитектуре всего транспортного средства с диапазоном напряжения 550 В-930 В, представленного на рынке, охватывающего полный набор высоковольтные компоненты, такие как аккумуляторная система, система электропривода, система зарядки и силовые устройства.

Поэтому модели с номинальным напряжением 551 В для силовых аккумуляторов, такие как Xpeng G6, также можно рассматривать как напорную линию для входа в поле 800 В, но номинальное напряжение всего 530 В остается открытым для обсуждения.
Кроме того, большинство моделей с высоким напряжением 800 В оснащены усилителями, такими как NIO NT3.0, Li MEGA и Zhiji LS6, которые имеют обратно совместимую универсальную зарядную группу на 500 В.

Хотя параметры не учитываются, модель на 800 В все же более эффективна, чем модель на 400 В. Например, Xpeng G6 может достигать напряжения 580 В, тока 492 А и мощности 285 кВт на собственной сверхбыстрой зарядной установке; По стороннему национальному стандарту напряжение составляет 558 В, ток 250 А, мощность 140 кВт.

Это означает, что даже на сторонних зарядных станциях общая скорость зарядки в два раза выше, чем у моделей на 400 В. С выпуском большего количества моделей с высоким напряжением 800 В группа пользователей электромобилей сместилась от первопроходцев к массовым пользователям, а основной спрос потребителей изменился с запаса хода на эффективность восполнения энергии и установку большего количества зарядных устройств, которые поддержка сверхбыстрой зарядки была поставлена ​​на повестку дня.

2.Почему сложно приземлиться?

Вскоре после выхода Zhijie S7 с удовольствием упомянули прозвище — «электромобиль, который может заливать только 95 бензин», поскольку автомобиль поддерживает только быструю зарядку выше 750 В, и не может адаптироваться к низковольтным сваям 500 В.

Причина отсутствия обратной совместимости. Служба поддержки клиентов ответила, что Zhijie S7 использует полный спектр высоковольтных платформ на 800 В. Есть предположение, что стоимость может быть ограничена, поэтому усилитель кастрирован.

Это также позволяет внешнему миру ассоциировать свайное строительство Huawei с автомобилестроением.

По мнению Huawei, бизнес-логика строительства свай такая же, как и у строительства автомобиля, и вместо того, чтобы строить сваи самостоятельно, она помогает операторам хорошо строить сваи. Целью самостоятельно построенных станций на раннем этапе является в основном предоставление модели для отрасли, а на более позднем этапе необходимо сотрудничать с такими операторами, как State Grid, China Southern Power Grid и специальные вызовы.

По сути, роль Huawei — быть экспортером технических решений, а также она может догнать волну «инфраструктурных дивидендов».

В тендере на участие в тендере на установку быстрой зарядки Государственной сети доля зарядных установок мощностью 80 кВт снизилась с 63% в 2020 году до 37% в 2022 году, а доля зарядных станций мощностью 160 кВт и 240 кВт увеличилась с 35% и 1% до 57% и 4% соответственно.

В этом случае план Huawei «100,000» выглядит беспроигрышной сделкой. Он может не только экспортировать решение наддува с жидкостным охлаждением для всей отрасли, чтобы удовлетворить потребности массовых пользователей в быстром пополнении энергии, но и развивать свой собственный бизнес по производству умных автомобилей.

Но нет ничего на 100%, сказал нам брат Чжоу Хуацзянь: как мы можем увидеть радугу, не испытывая ветра и дождя. Для Huawei ветер и дождь являются двумя основными факторами, препятствующими внедрению наддува: силовые полупроводники на стороне автомобиля и нагрузка на распределительную сеть.

Поскольку решение 800 В предъявляет повышенные требования к оборудованию, платформу 400 В необходимо модернизировать до карбида кремния, а часть транспортного средства может соответствовать только стандарту для оборудования наддува. Нехватка чипов всегда была проблемой в автомобильной промышленности, поэтому она повлияет на конфигурацию 800 В, и на стороне автомобиля также должна быть аккумуляторная батарея, подходящая для решения 800 В.

Но это не основные факторы, а проблемы со стороны распределительной сети могут быть ключевыми.

При нормальных обстоятельствах конструкция существующей распределительной сети не может соответствовать характеристикам перезарядки, а мощность блоков быстрой зарядки, представленных на рынке, составляет от десятков кВт до сотен кВт, а такая высокая мощность При подключении и использовании зарядные батареи будут производить высокий ток и импульсное напряжение.

Например, упомянутый выше Xpeng G6 имеет пиковую мощность до 287 кВт при зарядке от нагнетателя S4. Зарядка быстрая, и сетке приходится ее выдерживать.

Удельный показатель энергопотребления офисного здания составляет 30-70Вт/м², а 15-этажное офисное здание оценивается в 1500 квадратных метров на этаж, мощность - 1,1 МВт. Наддувная свая Xpeng S4 имеет максимальную мощность 480 кВт, одновременно используются три наддувочные сваи, а максимальная мощность может превышать 1 офисное здание.

Более того, воздействие высоковольтной быстрой зарядки на сеть также включает в себя пиковые нагрузки. Думайте о энергосети как о резиновой ленте: она должна иметь определенную эластичность, чтобы справляться со случайными пиками нагрузки, но если пиковая нагрузка слишком велика и превышает предел растяжения, резиновая лента порвется, и в сети возникнут проблемы.

Для целесообразности создания распределительной сети отрасль предлагает решить проблему влияния завышенной платы на стабильность электросети с помощью микросетей и совместного хранения энергии.

Микросеть — это небольшая система производства и распределения электроэнергии, состоящая из распределенных генераторов, устройств хранения энергии, устройств преобразования энергии, нагрузок, устройств мониторинга и защиты и т. д., которая является эффективным средством решения ряда проблем, вызванных прямым доступом к сети. распределенные генераторы в энергосистему.

Однако в настоящее время вышеуказанное решение может быть неоптимальным с точки зрения стоимости.

В качестве примера возьмем мощную зарядную станцию ​​​​мощностью 350 кВт в Electrify America, оснащенную системой накопления энергии Tesla мощностью 350 кВтч мощностью 210 кВт, цена составляет около 210,000 долларов США, около 1,4 миллиона юаней. Общая стоимость А480, пяти зарядных станций мощностью 120 кВт и наддувочной станции без арендной платы за землю составляет около 1,122 млн юаней.

Первоначальная стоимость наддувочных котлов с жидкостным охлаждением высока, а проблема недостаточной мощности электросети и регулировки нагрузки сети решается путем настройки накопителя энергии, что также увеличивает первоначальные инвестиционные затраты.

Yanzhi New Energy Vehicle ранее проанализировал, что если вы хотите построить наддувочную станцию, полную наддувочных свай, стоимость станции с хранилищем энергии составит не менее 2 миллионов. Стоимость станции замены аккумуляторов второго поколения NIO без аккумуляторов и аренды земли составляет около 1,25 млн юаней.

Однако некоторые учреждения считают, что для измерения инвестиционного дохода зарядных станций вместо первоначальных инвестиций следует учитывать стоимость зарядки электроэнергии.

В качестве важной новой инфраструктуры сеть зарядки должна учитывать будущие технологические итерации и обновления стандартов, менять идею простого сравнения стоимости одного ватта и представлять для оценки весь жизненный цикл зарядки LCOE.

По оценкам Changhong Group, LCOE системы наддува Huawei с полным жидкостным охлаждением намного ниже, чем у традиционного решения: LCOE за 10-год составляет 0,34 юаней/кВтч, что составляет 35 % и на 26% ниже, чем у реакторов интегрального типа и реакторов с воздушным охлаждением соответственно, а срок окупаемости составляет всего 6,7 года. С улучшением технологии и уровня производства конечная стоимость снизится.

3.Эпилог
С точки зрения стоимости, хотя мест, которые нужно преобразовывать и модернизировать для популяризации наддува, не так много, все они стоят дорого и неуправляемы. Например, установка мощных зарядных станций требует увеличения емкости, поэтому энергосистеме необходимо потратить сотни миллиардов долларов на преобразование энергетической инфраструктуры города, что действительно немного сложно.

Кроме того, существует стоимость станций наддува, а совокупные затраты на строительство свайных станций, накопление энергии и аренду земли превысили затраты на станции замены аккумуляторов, и обычные операторы не могут позволить себе такие тяжелые активы.

Если взять в качестве примера терминал наддува Huawei с полностью жидкостным охлаждением, то цена терминала наддува мощностью 600 кВт с полным жидкостным охлаждением достигает 600000 юаней, а цена зарядного блока с воздушным охлаждением мощностью 120 кВт составляет всего { {7}},000 юаней. Для операторов, в то время как доля рынка моделей со сверхбыстрой зарядкой чрезвычайно низка, оборудование с воздушным охлаждением мощностью 120 кВт/180 кВт — это выбор, на который стоит закрыть глаза.

Таким образом, сможет ли Huawei выполнить свои обязательства в следующем году, в конечном итоге, зависит от того, какую поддержку смогут оказать крупные операторы, такие как State Grid и Three Barrels of Oil.