當電池技術(shù)已經(jīng)不成為電動車發(fā)展的障礙,充電就成為電動車滲透率提升的“卡脖子難題”。對于車主來說,充電設施除了方便獲取,最好遍地是樁之外,還要在充電時達成兩項目標:快,我所欲也;安全,亦我所欲也,二者可得兼否?
孟子在面對魚和熊掌的時候,做出了“舍魚而取熊掌者也”的決定,但是華為可以用其超強的技術(shù)實力幫車主實現(xiàn)“快”與“安全”得兼的愿望。
近日華為數(shù)字能源的視頻欄目《比特與瓦特》回答了華為超充的黑科技如何幫助車主達成兩全其美。
瓦特(Watt)是功率單位,在電力行業(yè)中隨處可見,比特(Bit)是信息量單位,是數(shù)字時代的象征。用數(shù)字技術(shù)精確控制能源,是大勢所趨,華為數(shù)字能源應時而動,推出《比特與瓦特》這檔黑科技視頻欄目,正是一種契合時代所需的判斷。作為全球領(lǐng)先的信息與通信技術(shù)解決方案供應商,華為吸納了超多ICT、電力電子等領(lǐng)域的科學家,這些曾經(jīng)深藏不露的技術(shù)高手,走向前臺,接受視頻中幻化為實體的“比特”和“瓦特”兩個小兒的請教,為世人帶來專業(yè)且深入的科學觀點,幫助大眾了解數(shù)字能源黑科技的真實用途。
這次走上前臺的是華為數(shù)字能源智能充電網(wǎng)絡首席專家易立瓊。他在新一期《比特與瓦特》節(jié)目中,回答了華為超充的技術(shù)水準究竟達到了哪一層的level,如何實現(xiàn)快與安全得兼。
華為數(shù)字能源智能充電網(wǎng)絡首席專家易立瓊
“高質(zhì)量充電”首先是要“快”
“讓有路的地方就有高質(zhì)量充電”,華為的這句slogan中透出一個信息,華為追求的不止是“車樁比”,而是讓車主能明確感知到充電過程的“高質(zhì)量”。這種“高質(zhì)量”是華為殺入充電領(lǐng)域的技術(shù)邏輯起點。
前幾年在電動汽車起步階段,每到過年過節(jié),電動汽車車主就要承受“不是在找樁,就是在等樁”的嘲笑。解決這一難題,除了充電樁的普及,采納快充樁、超充樁是重要路徑。
華為是從去年殺入充電領(lǐng)域的新秀。世人都知道華為不管新介入哪一個領(lǐng)域,推出來的產(chǎn)品就足夠打上“next level”標簽。進入充電領(lǐng)域的華為產(chǎn)品,首先就是要在充電速度上沖上next level。
易立瓊開宗明義:“要實現(xiàn)充電快,就要提高充電功率,可以通過增大電壓和電流來實現(xiàn)。”
學過初中物理的都知道,充電的本質(zhì)是正電荷的涌入。電池充滿過程中,正電荷需求量固定,要達到快速充滿,有兩種類似兩種“灌水”的路徑:一個是加大壓力(增大電壓),一個加快流速(加大電流)。
華為全液冷超充技術(shù)是從兩個方向著手實現(xiàn)快速充電,可實現(xiàn)最大電流600A,最大電壓1000V。
單純說數(shù)值不好理解華為超充樁的技術(shù)到底有多優(yōu)越,但是可以用家用電器對比來理解,我國家用電器是固定的220V,電視機平均電流為0.5A,“用電大戶”空調(diào)的電流在10到15A之間。而華為超充樁的瞬間輸出電流速度是空調(diào)的60倍之多。
華為超充,實現(xiàn)充電“快”,毫無壓力!正是在這樣的電流和電壓適配基礎上,華為液冷超充產(chǎn)品實現(xiàn)了近“一秒一公里”的極致體驗,充電5分鐘,續(xù)航超過200公里,一杯咖啡時間實現(xiàn)滿電早已不是理想。
智能算法實現(xiàn)完美“供需匹配”
強電流+高電壓,對充電設備提出了更高要求,如果充電電流控制不當,就會對電池造成傷害。
華為數(shù)字能源發(fā)揮了數(shù)字技術(shù)強項,將充電過程分段進行處理,每一段都能提供更安全穩(wěn)妥的匹配方案。
在充電初期,和灌水原理相同,在電池比較“空”的時候,大量涌入的正電荷隨地落腳都能安身,所以這一階段的充電速度可以迅猛起來,又快又準地達到需求值。即使在這一階段,華為超充也顯示了不同于傳統(tǒng)充電方案的特征來,那就是能夠抑制住過充的勢頭,順利達到充電中期。
充電中期是充電速度比較穩(wěn)定的時間,這一時期需求穩(wěn)定,華為超充在表現(xiàn)力上優(yōu)于傳統(tǒng)方案的技術(shù)點是電流紋波的控制力度非常好。紋波電流除了會帶來電流幅值變化,而且因為紋波電流屬于交流成分,如果紋波成分過大,不僅會造成充電量的浪費,還會帶來電池被擊穿的可能性。如圖所示,華為超充的紋波可以控制在0.5%左右,遠遠低于傳統(tǒng)方案。
充電末期為華為留出來了更加充沛的技術(shù)表現(xiàn)空間。因為快充滿的時候,每個電荷都要努力尋找自己的安身立命之所,如果這個時候還按照原來的充電速度持續(xù)而穩(wěn)定地灌入正電荷,就很容易產(chǎn)生過充的風險。
易立瓊點出了這一時間段華為超充技術(shù)的精妙之處:“到末期充電需求快速下降,充電電流可實現(xiàn)毫秒級相應。”就像倒水,如果一直快速加水,就會很容易溢出,華為超充可以在快達到杯口時,一點點加,就可以實現(xiàn)水滿而不溢出。華為超充利用其智能化優(yōu)勢,在充電末期保證電荷點滴以入,精準計算,既不過沖,也不欠荷,完美匹配。
整個過程中,得益于華為在電力電子技術(shù)上的長期積累,在每一個充電時段都能實現(xiàn)精準響應,電流波動極小,不過充,所需即所得。
除了智能算法的優(yōu)勢,華為還為超充設備獨立開辟了一條“高速公路”。易立瓊解釋說:“在涉及安全控制與保護時,可通過協(xié)處理器,結(jié)合電站級的傳輸協(xié)議(快速報文傳輸協(xié)議),為異常緊急等事件設立專用的快速通道,保障充電過程中的安全問題都能第一時間相應。”
在安全面前,毫秒必爭,電站級安全的快速通信協(xié)議,讓使用超充設備時多了一條安全通道。
不僅如此,華為優(yōu)秀的漏電保護措施能夠做到等效于微安級的精準檢測,保障超充設備整個充電過程的安全。
硬件保護必不可少
除了運用智能算法來實現(xiàn)充電過程中的精準響應和匹配,華為還通過硬件對充電安全保駕護航。易立瓊介紹了華為全新設計開發(fā)的專用于超充的陶瓷直流接觸器。
使用電器時人們常常會發(fā)現(xiàn)短路故障多是發(fā)生在電器與電路連接的瞬間。接觸器首要安全要素就是能夠適應頻繁啟停,尤其是為了適應高電流、高電壓的超充設備,必須使用安全性更高的接觸器。
華為超充的陶瓷直流接觸器,相對比傳統(tǒng)的直流接觸器,不僅具備高穩(wěn)定性,在極致的環(huán)境中保證產(chǎn)品不會因過高或過度氣溫,或者高壓環(huán)境而發(fā)生故障,還具備高可靠性,以保證超充產(chǎn)品能夠達到超過15年的壽命。
不僅如此,華為超充設備中所有大電流連接均采用特殊鍍層的全銅排連接,所有涉及大電流的控制開關(guān)耐受能力提升3倍以上,并增加了54個溫度傳感器,保障設備在15年甚至更長的生命周期里絕對可靠連接。
華為的超充安全保護不僅表現(xiàn)在主機上,液冷充電槍頭上還有額外的6個溫度傳感器,為充電安全再加一層保護。
在做足安全措施基礎之上,易立瓊說:“我們相較于傳統(tǒng)方案,大電流耐受能力、耐高溫能力、機械壽命、絕緣能力等都大幅度提升,還具備更強的大電流分斷能力、高電壓滅弧能力。”
細數(shù)起來,華為超充的大電流耐受能力是傳統(tǒng)方案的3倍,耐高溫能力和機械壽命都是傳統(tǒng)方案的5倍,絕緣能力為2倍。“針對高電壓、大電流,華為超充整個系統(tǒng)的絕緣設計的要求提升了一倍,充電輸出與弱電部分都按照雙重絕緣進行設計。”華為技術(shù)人員表示。
智能算法和超強硬件,就是華為超充為安全護航的兩把利器。就像視頻中比特所說:“雙劍合璧,續(xù)航無憂,華為超充帶來的安全感能讓人放一百個心。”
除了提供高質(zhì)量超充產(chǎn)品,華為還著力構(gòu)建高質(zhì)量智能充電網(wǎng)絡。華為正攜手客戶、伙伴在被譽為自駕圣地、最美國道的318國道上陸續(xù)布局,建設多個超充站點,打造世界首條“318川藏超充走廊”。最快“一秒一公里”的充電速度大大化解了電動汽車出行者的里程焦慮,讓雪域高原進入“超充時代”。
不僅如此,華為全液冷超充場景也在全國31個省、200多個城市落地運行。
在今年2月發(fā)布的《2024年充電網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)十大趨勢白皮書》中,華為提出,預計到2028年,高壓超充車型的占比將超過60%。
超充,是時代所需;安全,是超充的必備,華為抓住了超充的高質(zhì)量要義,正從快速充電、安全充電兩個技術(shù)方向迅速將充電產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量抬升至next level。