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一杯咖啡时间 汽车“超充”满电出发

出处:北京商报 作者:金朝力 网编:王巍 2024-08-07

随着全液冷超快充在各大城市快速布局,长期困扰新能源汽车的里程焦虑正在加速破局。这种最快可实现“一秒一公里”的全新充电技术,正让新能源车主“一杯咖啡,满电出发”成为现实。

近日,北京商报记者走进位于深圳安托山的华为数字能源,与华为数字能源技术有限公司智能充电网络首席架构师易立琼进行对话,了解到华为数字能源如何独辟蹊径,切入全液冷超快充赛道,并最终走出实验室的故事。

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/充电如加油告别里程焦虑/

“充电体验比慢充好太多了!没想到小武基这边开了这么大一个充电站,这下再也不用为充电发愁了。”第一次来中国石化北京石油小武基充电站充电的新能源车主陈先生边拍照边说。

1月24日,规模全国领先的全液冷超快充站——北京石油小武基充电站,正式对外开放。

北京商报记者日前走进小武基充电站,这里70多根充电桩依次排开,现场工作人员正在对前来充电的车辆进行引导,并指导车主进行自助充电。小武基充电站使用的充电桩全部采用华为超快充技术,最高充电功率可达600kW。车主只需通过手机扫码或者“易捷加油”App/小程序中的“一键加电”即可自助操作充电,最快实现“一秒一公里”,大幅提升车辆补能效率。

“平时在家充电,基本上要充一晚上,而在这里半个小时就能充满电。”陈先生对北京商报记者表示。

前来充电的出租车车主张师傅介绍说,自己因为工作性质原因,对充电效率要求比较高,充电时间越短越好,在增加营运时间的同时,也能减少进入商业场所的停车费用。

近年来,我国新能源汽车产业发展迅猛,产销量已连续九年位居全球第一,但充电时间较长、充电体验不佳等问题制约电动汽车产业发展的瓶颈依然存在。

有关专家认为,建立以全液冷超快充为代表的高质量充电基础设施,是汽车电动化快速发展的关键路径,可有效解决用户购买新能源汽车的充电焦虑,支撑新能源汽车快速发展。

“超充、快充的建设是充电行业确定性的发展趋势,华为超充技术不仅能为高压平台车型提供快速补能,最大化满足车主的充电需求,同时能够匹配未来车型不断演进升级,实现能源安全发展与全球绿色低碳转型。”华为数字能源公司副总裁何波表示。

易立琼对北京商报记者介绍,所谓超充,一般指功率在480kW以上的充电技术,全液冷超快充是充电设备的散热系统为液冷散热,设备产生的热量可通过液冷模块循环带走,实现设备快速、高效散热。因功率的显著提升,该技术可有效减少充电时长,从而改善车主的充电体验。

北京商报记者在采访中发现,华为超充技术确实给众多车主带来极速充电体验,相比传统慢充,充电速度得到了质的飞跃,部分800伏高压平台车型车主已经可以体验到“一秒一公里”如加油般的充电速度。

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/高度换宽度破解漏液难题/

“首先就是怎么保证液冷的全生命周期,也就是漏液的问题。而且漏液之后,怎么减少它对整个设备的影响。”易立琼说。

尽管相比于风冷,液冷具有30倍以上的散热能力优势,但要让其走出实验室,却并非易事。

据易立琼介绍,华为超充在开发过程中,结构设计是必须突破的一个难题。“传统的风冷模块,从设计来讲,是两个功率单板采取上下对扣的形式。所以,如果用传统的风冷模块去设计的话,我们就会去想,同样还是选择上下对扣的形式。考虑到散热问题,就是把液冷板放在两个上下结构中间,相当于既能给上面的单板散热,也能给下面的单板散热。”

但在极限思维的情况下,如果中间的液冷板出现了微渗漏问题,就会造成下面功率器件的电路短路,那么就会引发整个充电设备的失效。

易立琼表示:“在这种情况下,我们要考虑的是怎么用一个合理的结构来规避这个问题。那就是把液冷板放在功率单板的底部,同时增大散热面积,相当于将两块变成一块,用高度换宽度,假设它出现微渗漏,也不会直接影响到功率器件,让其失效。”

此外,从整个管路电路设计到液冷板,华为研发人员一直在想:怎么去衡量及保证其在全生命周期不漏液。据易立琼介绍,整个液冷系统的设计基本是按照车规级来做要求,比如说采用25万次的水道脉冲,基本上是正常工作压力的3—5倍去测试管路的每个薄弱点,识别每个薄弱点,优化强化,从而做到全生命周期里不漏液。

设计问题解决了,但“高度换宽度”又给华为的研发人员带来了另一个大挑战:焊接工艺问题。在传统使用液冷板的场景中,其尺寸相对偏小,用普通的铅焊工艺可以搞定,但华为首创的大尺寸液冷板,其焊接的路径相当于达到了7米!

“这7米的焊接路径的情况,我们怎么保证焊接的每一个地方都是可靠的,这对我们的产品的设计和工艺都提出了巨大的挑战。”易立琼说。

据北京商报记者了解,华为数字能源是从2021年开始定义全液冷超快充一体解决方案的,2023年4月正式上市。华为超充解决方案涵盖四新,分别是新架构、新器件、新工艺、新材料;如今,华为超充的设备寿命达到了15年以上,且几乎无需维护。

/家用到商用重构用能体系/

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易立琼对北京商报记者表示:“在进入充电网络这个领域时,我们其实面临很多抉择。首先,当时国内大多数的充电解决方案还是以风冷为主的,我们意识到未来充电产品的建设将是更加广泛的,充电桩会布局到各种各样的场景,如高湿高温、高海拔高寒、高速、县乡等区域。我们最终决定打造不挑场景、高可靠高性能的充电基础设施,走出一条不同的技术创新道路,因此我们坚定选择全液冷超快充架构,并推出华为超充解决方案。”

自去年4月上市以来,华为超充已建设超过2万根超快充充电设施,覆盖内地多条高速、31个省份、200座以上城市。预计到2024年底,华为将携手伙伴布局超过10万根全液冷超快充充电桩,目前已完成多个示范点的布局。

随着新能源汽车产业的高速发展,全国多地也掀起了“超充之城”建设热潮。新能源汽车驾驶员高女士表示:“高速服务区如果有超快充,我感觉就更方便了,快充现在将近40分钟能充满,如果超充能在半个小时之内完成,这样自驾出去旅游就更方便了。”

对于普通车主来说,液冷超快充技术带来的直观变化是充电时长的减少及充电体验的改善;对整个行业来说,液冷超快充技术的成熟发展也将撬动全产业的共同进步。

今年4月,为了加速汽车电动化进程,华为携手车企、充电运营商、产业伙伴共建超充产业生态,在为用户完善超充网络的同时,也促进了新能源汽车、充电网络产业快速高质量协同发展。

在华为数字能源展厅里,北京商报记者也了解到,华为目前正在拓展超充的应用场景,已经推出了多个功率系列的超充产品,覆盖从城市公共空间到公交、物流等多种充电需求。同时,通过光储充一体化等技术,进一步提升了电力利用效率,不仅满足现有电动汽车的需求,也为未来的新能源解决方案做好了准备。

2024年过半,6月新能源乘用车在国内市场的零售渗透率已站上48.4%的高位。而在轻型货车、重型货车、大型客车等商用车细分赛道,新能源仍是一片蓝海,正吸引充电、换电、氢能等多种技术路线掘金千亿级风口。

中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟指出,汽车电动化正呈现规模化发展的新态势,产销规模从百万量级到五百万量级,甚至将来很快达到千万量级,这种快速发展在推动着汽车用能体系重构。

北京商报记者 金朝力

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