6月19日，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)、國(guó)家電網(wǎng)有限公司與CHAdeMO協(xié)議會(huì)、東京電力控股株式會(huì)社共同主辦的新一代電動(dòng)汽車充電技術(shù)中日聯(lián)合發(fā)布會(huì)在北京舉行，發(fā)布了新一代ChaoJi充電技術(shù)白皮書與CHAdeMO3.0標(biāo)準(zhǔn)。
新一代的ChaoJi充電技術(shù)路線發(fā)端于電動(dòng)汽車大功率充電需求，是一套完整的電動(dòng)汽車直流充電系統(tǒng)解決方案，解決了國(guó)際上現(xiàn)有充電系統(tǒng)存在的一系列缺陷和問題，在充電安全、充電功率、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、向前兼容性及面向未來(lái)應(yīng)用方面進(jìn)行了全面提升。ChaoJi充電技術(shù)的誕生為世界提供了一個(gè)統(tǒng)一的、安全的、可靠的、低成本充電系統(tǒng)解決方案。
目前的實(shí)車測(cè)試結(jié)果顯示，ChaoJi充電技術(shù)的最大充電電流可達(dá)360A，未來(lái)目標(biāo)是充電功率可高達(dá)900kW，僅需充電5分鐘就能行駛400km，電動(dòng)汽車充電將變得更加方便快捷。同時(shí)，由于ChaoJi緊湊的設(shè)計(jì)以及可擴(kuò)展性，可以使之運(yùn)用于中小功率的應(yīng)用場(chǎng)景，覆蓋主流乘用車領(lǐng)域的同時(shí)，還兼顧了重載車輛以及輕型車輛等特殊要求，大大擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。
隨著ChaoJi充電技術(shù)的普及和發(fā)展，電動(dòng)汽車車主的用車體驗(yàn)將大幅提升，不敢開電動(dòng)汽車出遠(yuǎn)門、特殊電動(dòng)車輛需特殊對(duì)待等諸多問題將逐步迎刃而解。未來(lái)，與給燃油汽車加個(gè)油的時(shí)間相比，使用ChaoJi充電技術(shù)的電動(dòng)汽車同樣可以在相同時(shí)間內(nèi)加足電力、整裝待發(fā)。
下一步，中日將積極攜手營(yíng)造ChaoJi充電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外的汽車制造廠家，同步進(jìn)行充電技術(shù)的升級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化。通過(guò)國(guó)際合作，推動(dòng)新一代ChaoJi充電系統(tǒng)納入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，使ChaoJi成為具有全球兼容性的通用標(biāo)準(zhǔn)。
ChaoJi是什么？
隨著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，新能源汽車安全、充電體驗(yàn)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸不斷凸顯，成為制約產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的重要因素。目前，充電體驗(yàn)差是新能源汽車用戶反映的主要問題，表現(xiàn)在充電時(shí)間長(zhǎng)、充電互聯(lián)互通差，為充電耗費(fèi)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，降低了對(duì)新能源汽車的接受程度。電動(dòng)汽車和充電設(shè)施從現(xiàn)在的百萬(wàn)級(jí)向千萬(wàn)級(jí)發(fā)展來(lái)看，需要提前研究、提前布局未來(lái)的充電技術(shù)發(fā)展方向。
一、 ChaoJi技術(shù)方案概述
電動(dòng)汽車新一代的ChaoJi充電技術(shù)路線發(fā)端于電動(dòng)汽車大功率充電需求，是一套完整的電動(dòng)汽車直流充電系統(tǒng)解決方案，解決了國(guó)際上現(xiàn)有充電系統(tǒng)存在的一系列缺陷和問題，在充電安全、充電功率、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、向前兼容性及面向未來(lái)應(yīng)用方面進(jìn)行了全面提升。ChaoJi充電技術(shù)的誕生為世界提供了一個(gè)統(tǒng)一的、安全的、可靠的、低成本充電系統(tǒng)解決方案。ChaoJi寓意更快捷、更安全、更兼容。
二、 ChaoJi技術(shù)方案的發(fā)展歷程
2016年3月，能源行業(yè)電動(dòng)汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)啟動(dòng)了大功率充電的探索工作；
2017年5月，充電設(shè)施標(biāo)委會(huì)大功率充電技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研工作組成立，提出了大功率充電接口設(shè)計(jì)思路、啟動(dòng)大功率充電示范項(xiàng)目建設(shè)；
2018年，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)與日本電動(dòng)汽車快速充電器協(xié)會(huì)（CHAdeMO協(xié)議會(huì)）簽署了技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)合作協(xié)議，共同推動(dòng)大功率充電領(lǐng)域技術(shù)研究與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定；
2019年，北京、南京、濟(jì)南、許昌、深圳和常州等地建成大功率充電示范站，示范項(xiàng)目采用ChaoJi技術(shù)的大功率充電設(shè)備及液冷充電槍，對(duì)北汽、一汽、奧迪、戴姆勒等不同車型開展了實(shí)車測(cè)試；2019年7月，在日本東京舉辦的第一屆新型充電接口項(xiàng)目國(guó)際會(huì)議正式將中國(guó)提出的新一代充電技術(shù)命名為ChaoJi，寓意更快捷、更安全、更兼容。來(lái)自中國(guó)、日本、德國(guó)、荷蘭、意大利、澳大利亞等國(guó)的專家成立聯(lián)合工作組，共同推進(jìn)ChaoJi項(xiàng)目的技術(shù)研究、驗(yàn)證和國(guó)際化；2019年10月，在中國(guó)上海舉辦電動(dòng)汽車大功率充電技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研工作總結(jié)會(huì)，全面展示研究成果，獲得日、美、歐等國(guó)專家的廣泛認(rèn)可；
2020年3月，國(guó)家電網(wǎng)有限公司組織編制ChaoJi充電技術(shù)白皮書，全面闡述了ChaoJi充電系統(tǒng)、通信協(xié)議、連接器等技術(shù)方案、未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等。日本基于同一解決方案同步編制了新一代充電標(biāo)準(zhǔn)CHAdeMO3.0。
三、 ChaoJi技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景
ChaoJi的最大充電功率可以達(dá)到900kW，最高可以實(shí)現(xiàn)充電5分鐘行駛400公里的目標(biāo)。同時(shí)由于ChaoJi緊湊的設(shè)計(jì)以及可擴(kuò)展性，可以使之運(yùn)用于中小功率的應(yīng)用場(chǎng)景。不但覆蓋了主流的乘用車領(lǐng)域同時(shí)也兼顧了重載車輛以及輕型車輛等特殊要求，大大擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。
四、 ChaoJi技術(shù)特點(diǎn)
ChaoJi充電技術(shù)是基于國(guó)際三種主流直流充電系統(tǒng)和充電接口技術(shù)研發(fā)的面向下一代的全球統(tǒng)一的充電接口技術(shù)，在完全向前兼容原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，考慮了未來(lái)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了傳導(dǎo)充電技術(shù)路線的升級(jí)。
1） 解決現(xiàn)有問題。ChaoJi充電系統(tǒng)解決了現(xiàn)有2015版接口設(shè)計(jì)上的固有缺陷，如公差配合，IPXXB安全設(shè)計(jì)、電子鎖可靠性以及PE斷針和人體PE的問題。在機(jī)械安全、電氣安全、電擊防護(hù)、防火及熱安全設(shè)計(jì)上有了大幅度的改進(jìn)，提升了充電安全性和可靠性。
2） 引入新的應(yīng)用。ChaoJi充電系統(tǒng)已經(jīng)率先在大功率充電中得到應(yīng)用，最大充電功率可提升到900kW，解決了一直以來(lái)存在的續(xù)航里程短，充電時(shí)間長(zhǎng)的問題；同時(shí)為慢充提供了新的解決方案，加速了小功率直流充電技術(shù)的發(fā)展。
3） 適應(yīng)未來(lái)發(fā)展。ChaoJi充電系統(tǒng)也為今后的技術(shù)升級(jí)做了充分的考慮，包括具有超大功率的適應(yīng)能力、支持V2X、信息加密、安全認(rèn)證等新技術(shù)應(yīng)用，支持未來(lái)通信接口從CAN向以太網(wǎng)升級(jí)，為千安以上超大功率充電預(yù)留了升級(jí)空間。
4） 兼容性好，不改變現(xiàn)有車樁產(chǎn)品。采用適配器方式解決了新車到老樁充電問題，避免了對(duì)原有設(shè)備和產(chǎn)業(yè)改造的難題，可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)平穩(wěn)升級(jí)。
5） 與國(guó)際接軌，引領(lǐng)發(fā)展。ChaoJi充電系統(tǒng)在研究過(guò)程中，就充電連接器接口、控制導(dǎo)引電路、通訊協(xié)議、向前向后的兼容方案以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化等方面與日本、德國(guó)、荷蘭等專家開展了深入的合作，進(jìn)行了充分討論與信息交換，為ChaoJi充電方案成為廣泛接受的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。
ChaoJi的推廣與應(yīng)用
中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高表示，Chaoji充電技術(shù)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)著在便捷性和兼容性。
便捷性體現(xiàn)在快充，我們現(xiàn)在的目標(biāo)應(yīng)該是充電五分鐘續(xù)航200公里，對(duì)于轎車來(lái)講是可以解決客戶的需求的。當(dāng)然快充需要我們關(guān)注安全性和耐久性，快充會(huì)導(dǎo)致電池負(fù)極的電位急劇的下降，從而產(chǎn)生析鋰，不僅會(huì)帶來(lái)壽命的問題，也會(huì)帶來(lái)安全問題，所以我們必須發(fā)展無(wú)析鋰的快充技術(shù)，要發(fā)展新的熱管理技術(shù)來(lái)保持無(wú)論多快，我們電池的溫升不要超過(guò)45攝氏度，同時(shí)，還要考慮冬天低溫下充電，需要用新的快充技術(shù)，來(lái)滿足我們既便捷又安全，電池壽命還長(zhǎng)的目標(biāo)。Chaoji充電技術(shù)的兼容性體現(xiàn)在和現(xiàn)有設(shè)備的兼容方面，我們將來(lái)總的功率并不變，但是我們將現(xiàn)行并行的慢速直流充電，發(fā)展成串行的快速充電，只是改變了我們充電的模式，這樣就有很好的兼容性。
ChaoJi技術(shù)是多國(guó)進(jìn)行討論的結(jié)果，是國(guó)際合作的結(jié)果。我深信電動(dòng)汽車的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)也需要國(guó)際化，因?yàn)橹挥羞@樣才能在公平的市場(chǎng)環(huán)境中,進(jìn)行公平的競(jìng)爭(zhēng)，來(lái)促進(jìn)電動(dòng)汽車的普及，在這中間充電設(shè)施起到了一個(gè)至關(guān)重要的作用，通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)帶動(dòng)我們電動(dòng)汽車的快速普及。
充電技術(shù)能把電動(dòng)汽車跟能源連接起來(lái)，通過(guò)大規(guī)模的普及，我們的電動(dòng)汽車就能作為一個(gè)儲(chǔ)能的裝置，解決我們大規(guī)?？稍偕茉吹囊?，最后帶動(dòng)我們能源轉(zhuǎn)型和可再生能源的革命，實(shí)現(xiàn)人類低碳可持續(xù)發(fā)展。
國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司副總經(jīng)理闕詩(shī)豐談到大功率充電與電網(wǎng)協(xié)同時(shí)表示，ChaoJi技術(shù)的推廣和應(yīng)用對(duì)于提高我們充電的快捷性和安全性,推動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一接口,提升用戶的充電體驗(yàn),加快電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用具有重要的意義。大功率充電一定會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)一些負(fù)荷的沖擊，但是這個(gè)問題我們已經(jīng)考慮到了，所以在整體方案和未來(lái)部署的時(shí)候，我們會(huì)做一些優(yōu)化和調(diào)整，我們會(huì)考慮到每個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和配網(wǎng)負(fù)荷的需求特性，然后去考慮配置大功率的充電設(shè)備。我們也會(huì)加強(qiáng)車和網(wǎng)之間的互動(dòng)，提高我們電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)峰能力。我們還會(huì)采用一些光充儲(chǔ)技術(shù)。在某些需要電源而又沒有電源的地方，提供一些額外的配網(wǎng)能量，形成和我們電網(wǎng)良性互動(dòng)的良好局面。
在整個(gè)ChaoJi充電技術(shù)的應(yīng)用方面，我們始終著重要構(gòu)建一個(gè)完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，我們會(huì)和主機(jī)廠聯(lián)合開展一些技術(shù)的應(yīng)用，包括下一步的升級(jí)和國(guó)際化的工作，新老接口的兼容，讓主機(jī)廠在整個(gè)汽車生產(chǎn)，不會(huì)形成太大的壓力，實(shí)現(xiàn)用技術(shù)來(lái)引領(lǐng)整個(gè)充電標(biāo)準(zhǔn)提升的平穩(wěn)過(guò)渡，這樣可以保證它的經(jīng)濟(jì)性，也能保證它的安全性。
東京電力公司首席專家，經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略研究院院長(zhǎng)長(zhǎng)崎桃子祝賀ChaoJi白皮書和Chademo 3.0技術(shù)文件的發(fā)布。她認(rèn)為，電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的統(tǒng)一不僅是電動(dòng)汽車推廣者和電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的夙愿，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)統(tǒng)一，并且不會(huì)浪費(fèi)任何現(xiàn)有的充電基礎(chǔ)設(shè)施，也是電動(dòng)汽車行業(yè)認(rèn)同的最合理的解決方案。CHAdeMO標(biāo)準(zhǔn)是唯一能夠使量產(chǎn)的電動(dòng)汽車具有雙向充電功能的技術(shù)文件，很高興通過(guò)ChaoJi項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。
寧德時(shí)代乘用車解決方案部副總裁王升威表示，要實(shí)現(xiàn)新能源汽車對(duì)傳統(tǒng)燃油車的全面超越，需要在兩大領(lǐng)域形成快速的突破，其中第一個(gè)領(lǐng)域是續(xù)航里程帶來(lái)的里程焦慮，目前隨著新能源電池的快速發(fā)展，整車的續(xù)航里程已經(jīng)得到快速提升，可以說(shuō)目前續(xù)航里程,帶來(lái)的里程焦慮，已經(jīng)不是當(dāng)前的主要矛盾，第2個(gè)問題是以充電時(shí)間為代表的使用便利性，仍是行業(yè)的一大短板，是阻礙新能源汽車快速推廣和普及的主要障礙。要實(shí)現(xiàn)大功率充電的應(yīng)用，需要車、電、充電樁、網(wǎng)各領(lǐng)域協(xié)同合作，也需要中日兩個(gè)新能源大國(guó)的密切配合，共同推動(dòng)技術(shù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施等方面的研究制定和實(shí)施。
作為一個(gè)電池生產(chǎn)公司，寧德時(shí)代在快充鋰離子電池方面，有著快充電芯的開發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，先后開發(fā)了“快離子環(huán)”, “超電子網(wǎng)”等核心技術(shù)，極大的提升了鋰離子電池的快充能力，目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)充電15分鐘續(xù)航400公里這樣一個(gè)目標(biāo)。CATL在快充鋰離子電池的研究，目前可以支撐多種場(chǎng)景的應(yīng)用需求，從低速電動(dòng)車的慢充，到私家車的40分鐘以內(nèi)，運(yùn)營(yíng)車的30分鐘以內(nèi)的快充，還有高端車豪華車，超級(jí)跑車15分鐘之內(nèi)的超級(jí)快充，都可以滿足這些需求?？梢哉f(shuō)目前，就鋰離子快充電池而言，已經(jīng)不是大功率充電的瓶頸，它完全可以支撐我們項(xiàng)目的推廣和應(yīng)用。
IEC SC23H 主席Gacomo Scainelli評(píng)價(jià)道，ChaoJi在近年所有模擬測(cè)試中的表現(xiàn)，讓我認(rèn)為ChaoJi 是當(dāng)前最好的連接器技術(shù)，它代表了電動(dòng)汽車充電連接組件的技術(shù)水平，ChaoJi可能是未來(lái)統(tǒng)一的直流充電連接器的雛形。作為IEC SC23H主席，我希望這個(gè)項(xiàng)目能盡快進(jìn)入IEC以便所有的國(guó)際社會(huì)都能使用。
圖文來(lái)源：中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)
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