鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年04月01日
劉永東:中國電動汽車充電設施標準實踐與發展
2019年3月30日,第二屆須彌山大會在江蘇常州舉行。會議由江蘇省新能源汽車智慧能源裝備創新中心主辦,星星充電、江蘇智行未來汽車研究院共同承辦。會議圍繞"共攀須彌,技術峰會"展開主旨探討,與會嘉賓涵蓋政產學研媒八百多人。
中國電力企業聯合會標準化中心主任劉永東發表了主題為"中國電動汽車充電設施標準實踐與發展"的演講,以下為講話實錄。
今天下午這個環節我跟大家匯報一下關于電動汽車充電設施標準化的一些情況,標準應該說是我們產業中非常重要的一個環節,標準我們解決什么問題呢?我們一般要解決安全問題,解決我們產品質量的問題。因為安全是底線,所以通過標準界定一些最基礎,最基本的安全保證,這是我們制定標準的一個首要目的。
第二,關于我們的互換性或操作性,這是解決大家相互交互的問題,解決在我們車和樁之間交互的界面問題,第三個就是產品質量問題,我們在買賣雙方,你買個充電樁,或者買一輛汽車要符合什么基本的要求,我們制定標準是要解決一個基本的底線,一般來講標準重點是要解決三個方面問題。
第一是安全,第二個是互操作,第三個是產品的質量。我這里給大家講兩個方面問題,一個是關于我們充電的現狀,第二就是關于我們的標準體系。
這是一個數,我想今天上午董會長也都談到了,去年應該說我們國家的電動汽車依然會發展的非常迅速,整個來看,我們的汽車包括燃油車在內增長應該是一個下降的趨勢。新能源汽車的增長依然保持一個強勁的增長態勢,從樁來看,我們的樁還是發展迅速,我們現在樁的比例大概是3.7:1左右這樣一個情況。
這是截止到2月底,根據充電聯盟這樣一個統計數據,我們的公共樁34萬左右,私人樁是51.8萬個,依然保持一個較快增長的態勢,這是一個預計的數字,我想也不多,我就不談了。從我們充電設施產業政策來講的話,我個人覺得充電設施的產業應該說得到了政府的高度關注,從宏觀層面上,從地方政府上都給予了高度關注,從政策支持的體系上來講應該說基本在建立,基本在完善。
從我們的土地,交通,財政,補貼等等,應該說都給予了各方面的支持。特別是剛剛公布的制度,把補貼,希望我們的地補,像支持我們的充電樁的建設和運營商來講,應該說為充電設施行業的長期發展奠定了一個非常堅實的基礎。
我們也清晰看到我們的充電設施行業面臨著非常大的挑戰,這是我從充電聯盟我們行業角度上來歸納的幾個問題,我不再過多闡述。從技術,從產品角度上來講,我認為應該說存在幾大問題,第一個就是產品質量,應該說我們現在的充電實施各種分類,還不能夠滿足各種應用場景下所需要的充電需求,第二就是可靠性非常差。
雖然我們有標準規定了,但是事實上來講,我們這些產品的質量,特別是我們的公共樁,大家質量可以看的出來,真正說可靠性不能夠滿足我們運營商的需要,也不能夠滿足我們車主的需要。第三個是車樁兼容還存在很大的挑戰,特別是我們很多一些新車的企業,新出來一輛車,自己跑到很多地方地區去匹配,去測試看能不能夠滿足很多品牌充電樁的需要。
第三個就是關鍵原器件的互換器比較差,特別是我們的模塊。每家企業都不一樣,尺寸都不一樣,雖然只差那么一點點,對運營商來講帶來比較大的挑戰。要備件的準備,整個產品的穩定性應該說不是滿足大家的需要。
充電服務上來講的話,我們互聯互通的問題依然沒有得到解決。還有就是我們的充電體驗非常的差,這是我個人歸納的,關于產品存在技術方面的問題。標準上來講,從國家層面上來講一開始就是高度的重視充電設施標準化體系的建設,從2015年版出臺相關的政策指南之后,就明確提出統一標準,通用開放基本的原則。明確把標準作為一個非常重要,產業推動的重要技術內容之一。
這是我們從標準體系上來講建的一個體系,通常我們講一個標準的發揮作用,實際上是靠體系發揮作用,或者一個技術的實現是要靠一個標準體系才能夠共同支撐完成的,不是靠一個標準就解決所有的問題,所以我們規劃了這樣一個體系。什么叫做標準體系呢?這里面標準按照它內在的邏輯關系,形成這樣一個體系的架構,一般包括三部分的內容,一個是恩我們現有的標準,第二就我們正在指定的標準,第三個就是我們規劃的標準。
通過這個標準體系,我這個行業的建設和發展提供一部分的指南,同時在一些標準驟做,為行業發展提供一個路線圖。從框圖上來講,應該說這個標準體系包含三大技術路線。包括我們的傳導充電,無線充電和電池更換,從領域上來講,從我們電能的補給,到服務網絡,到建設運維整個環節。同最前端的接口,設備,站,服務,整個一套體系。
這套體系應該說,到目前為止我們是規劃了146項標準,其中國家標準63項,行業標準48項,團體標準35項,在146項標準中,已經發布了42項標準。我們現在正在修訂大概有60項標準左右。
在接下來談標準路線圖的時候,或者說歸納我們現在制定標準的時候,我一直在思考以什么邏輯什么思路來講。后來我想,還是按照我們充電技術的發展趨勢來談我們標準的今后發展趨勢,因為標準要支撐技術的發展,支撐產業的發展,支撐產品的開發。
我們認為從充電技術來講,今后如何來發展,因為我們路線比較多。歸納起來應該有四個方面:
第一,我們充電技術更加快捷,我們的充電時間更短,這里面就包括我們的大功率充電,包括我們的換電,標準也要涉及到我們大功率充電的標準和換電標準。
第二,更加方便,包括我們的無線充電和小功率的直流充電。
第三,是更加智能,也就是我們的充電伴有我們充電服務。
第四,就是雙向互動,我們所說的V2X技術。
我們想從四個維度來談我們的標準,今后的建設與發展。當然我們的目標就是希望提供一個安全,可靠,優質服務的充電體驗。
從設施標準上來講,應該說大家都很清楚,把我們的交流充電樁,直流充電機的標準都已經完成了,但是我們近年來,應該說開展了大量修訂工作。發布了2018版很多新的設備標準,同時也包括檢測規范,其實在這個基礎上我們也開展了有特色性細化的相關標準,比方說我們針對海南地區,這種高溫,高濕的地區,我們制定了一個特殊要求,因為大家知道現在海南地區延誤是非常嚴重的,靠我們現在航標的設備標準,在海南地區應該是不太適宜的,所以我們專門制定了一個特殊要求的標準。
比分說我們現場檢測也是面臨一個非常重要的問題,所以我們專門制定一個現場檢測技術規范。通過這些標準,應該說進一步提高我們充電實施的安全性和通用性。第四個充電安全,大家談到充電安全是非常重要的問題,我們今年正在制定關于充電設施安全評價規范。也就是我們把過去很多分散在各個標準里面,涉及到設備的選型,設備的施工,設備的安裝,設備的驗收,涉及到安全方面這些條款更加集中起來,形成一個可操作性的品牌規范,供我們這些運營商來使用。
第二個就是故障分類,我們現在很多車主在刷卡的時候,出現了故障,屏幕上跳出一個編碼,所以人都不知道什么意思。因為每一家運營商都自己特殊的編碼,我們希望能制定一個行業標準,把這個故障分類以及代碼進行統一規范。這樣的東西,行業今后故障的統計,故障的分析,能夠奠定基礎。當然也包括我們換電系統相關的一些標準,實驗室能力對比也是一個非常重要的話題,我們的車樁兼容,或者說這種情況,應該說分三個層面。第一個就是我們接口標準統一,這個接口標準應該說在2015變已經標準發布了,后來第二層面叫做檢測規范的統一,這個標準也已經發布了。
第三個側面就是我們各個檢測機構,實驗能力的統一,這個標準我們也正在制定過程中間,應該說也已經送審完成。通過這三個統一,我們才能夠解決充電設施車樁標準實施完成的問題。充電漫游是一個非常大的話題,特別是在我們國家充電運營服務商特別多的切斷下,實現充電漫游變成一個非常重要問題。
為此我們應該說,歸納了一個充電服務的信息交換系列標準,一共有10個,前4個在2016年已經標準發布了。這前4個標準,應該說成為我們充電服務商服務領域里面一個事實標準,各大運營商都按照這個標準來進行規范,來進行編碼,來進行執行,應該說為我們充電漫游提供了這樣一個技術支撐。
今年我們后面有六個標準五正在制定過程中間,這里面我想重點談一下有幾個標準。第六部分就是我們《設備技術平臺的同意協議》,這個標準出來以后對我們個人樁的分享,對很多中小運行上介入大平臺會奠定一個很好的基礎。
比方說第七部分就是我們的充電樁的平臺,到車平臺之間對接,因為我們知道現在的車其都在開展我們優質服務工作,希望我們充電樁這些數據能夠直接推送到車的終端上,我們車主在車上就能夠進行一個出行的規劃,充電的規劃。
比方說第十部分,即插即充,大家都希望我們更好提供這樣一個充電服務體驗。這個標準就是為解決即插即充技術的應用,能夠奠定基礎。我們整套標準應該說準備今年底能夠編制完成。很快這套標準征求意見稿就會對外征求意見,我們也準備在征求意見過程中間,針對不同的技術應用場景和有些企業開展示范項目的驗證工作,來更好使這套標準貫徹實施。
充電服務應該說包括兩個劑量標準,現在正在修訂的過程中間。因為劑量這個問題也是老百姓比較敏感的一個話題,同時我們也正在指定關于信息防護的技術規范,當然我們現在談信息安全防護還是比較原則,更多是規定整個宏觀上,充電系統它的信息安全有那些環境,哪些要注意,采取什么樣措施。具體到我們同意協議方面的信息安全這個還需要下一步進行一個專項研究才能夠確定。
換電標準應該說我們也正在開展全面的自修訂的工作,為此我們專門成立一個換電標準工作組來開展進行。隨著北汽,力帆還有一些車企,在開始搞換電,在出租,租賃行業搞換點。在這里面標準化工作是一個換電發展,規模發展一個重要的前提,為此我們也開展了相關標準的制定。因為我們大概在2014年之前已經出臺了一批的換電標準,在新的形勢下要把這個標準進行一個修訂。因為到目前為止有了新的技術路線,新的技術方案也都已經出臺。
無線充電就像之前很多專家談到的,無線充電這兩年非常熱,當然我們從標準角度上講,我們是提出來幾步走的方案。
第一步,我們先制定無線充電的通用要求或者通信基本標準,包括我們的通用要求,包括我們的特殊要求,包括我們通訊協議,以及環境。這些都是無線充電一個基礎標準,這四項標準應該說已經編制完成,正在報批的過程中間。這些標準解決了無線充電一些通用基礎參數等等。
第二我們現在正在制定無線充電的互操作性標準,也說白了,就相當于是傳導充電的接口標準。再下一步,我們才會制定無線充電的設備標準,因為無線充電這個產業面臨著挑戰。
經常有時候談無線充電叫做內優外患,外患主要談的是無線充電技術本身的應用和其他領域中間的協調問題,比方說跟廣播的干擾問題,這個問題就變成一個非常頭疼的事情。因為我們的頻率,大概中心頻率點在85K赫茲左右,它的實時諧波恰巧落在了各個國家的中波頻段上,我們不能夠在無線充電的時候去影響廣播的收聽,雖然我們大家知道廣播我們現在很少聽了,但是很多中波,在各個國家中是作為一個應急的通訊方式,同時他們是先占用了頻道,這些我們有存在一個無線充電和中波的協調問題。
比分說無線充電和電磁環境,和環保的問題,這是它的外患。內優應該說無線充電產業到目前現在來看的話,功能實現比較容易,也就是能量傳輸部分相對來說比較容易,恰恰最難的就是安全防護,包括檢測,電池兼容等等,這些恰恰是無線充電技術產品中所必須要完成的內容,而這步恰恰是目前,無論是國際還是國內,亟待需要解決的問題。
第三個是大功率充電,這個話題這兩天談的非常多。我這里只是想說的是什么呢?電動大巴上我們的標準已經制定,今年底應該能夠編制完成,在乘用車領域里面是想結合我們大功率充電示范項目的建設,大概在年中的時候,中期的時候我們開展一些相關的標準申請工作,包括我們的18487.1,包括我們27930,包括我們連機組件,包括我們的設備機,這樣一個檢測規范,一個打包想去申請。
我們希望是在明年低或者是后年初的時候完成標準的制定,后年是我們大功率充電的乘用車能出來,我們標準能夠支撐。
小功率直流充電應該說從去年年變成一個非常熱的話題,為什么要搞小功率充電?實際上這里面和車企的需求,和我們充電服務運營的需求是密切相關的,大家知道我們現在目前的交流充電車上還需要一個轉換裝置,需要一個OBC,但是OBC到目前為止面臨著很大的挑戰。
第一個大的挑戰,它是一個車規級的標準,非常的昂貴,第二它每個系統,每個車型統一設計不是一個標準化產品,當然OBC存在的話今后維護的成本也是比較昂貴的。從運營商角度來講,我們現在交流充電沒有通訊協議,這樣車和電網的互動沒有通訊協議的情況下就很難實施。
所以我們就提出來能不能實現小功率直流充電,也就是說把車上OBC取消掉,通過地面上小功率直流充電機,加上便攜式的小功率充電機來解決這種小功率的充電問題,當然這個里面小功率更多是針對7000瓦,11千瓦,最多20千瓦G以下這樣一個充電機。我們希望應用的場景是什么呢?在家里的時候,可能不用按交流充電樁了,直接按上一個壁掛式的直流充電機即可。
出門的時候需要應急充電的時候就帶上我們便攜式的小功率充電機即可,從這樣兩個方式。應該說這條技術路線從整個產業鏈上來進是一個雙贏的話題,能夠降低整個充電的成本,從車企來講的話,會減少我們充電技術路線的選擇,這樣對降低成本,對增加車的競爭力會比較有好處,從標準角度上來講,我們是計劃今年啟動20千瓦G以下的小功率直流充電機設備標準的制定。
同時我們也已經修訂了18487.1把中間直流固定連接這條取消掉,允許我們這條技術路線實施。當然我們提出的建議是,為這種小功率充電技術提供一個新的選擇,當然車企是愿意保留交流接口還是一個直流接口那是企業自我的行為,也是市場選擇的行為,我們只能認為,今后簡化技術路線,簡化我們的充電接口,應該是一個方向。
雙向互動V2X這個話題也是比較多,我們也專門開了這樣一個研討會。我們認為電動汽車跟電網的互動,或者電動汽車跟LV2B這樣的互動,應該說不同的應用場景會有不同的進展來開展進行。
從標準體系上來講我們大概規定了這樣幾類,第一個叫用利或者總增,因為我們判V2G涉及的環節比較多,適宜應用的場景比較多,我們不可能靠一個標準解決所有的問題。我們在第一個標準里面規定了V2G里面整個的體系架構,它的應用場景,利益相關方等等,第二個標準就是有序充電等等,V2G一個非常現實的,現階段能夠實現的方式就是有序充電,包括國網在很多地方已經進行過了示范,我們今年也申請了標準工作。
希望把有序充電,第一個階段我們認為一個電網比較淺的互動方式繼續實現方式,今后規劃我們認為電動汽車充電,參與電力管理是一個重要的應用場景,包括今后在微網,甚至跟能源互聯網相關的標準,從長遠來講是V2G不同的表現形式,或者不同階段能實現不同的功能。
當然要實現V2G我們還要修訂我們相關的標準,包括我們的27930,甚至包括我們的電磁管理系統,也要進行適當的修訂,從車端從我們的裝端和電網端共同協同,才能實現我們V2G各種應用的需求。










