週末我想稍微理一下歐洲超級充電網路IONITY的發展情況,並且就IONITY的充電場站的配置做一些梳理,而後續液冷充電槍和冷卻方案也是我想要敘述和說明的。
對比國內,歐洲這邊由於充電站點少,所以類似IONITY的150/350kW的場站發展的迫切性就很大,而且電動汽車從2020年開始就往150kW來設計,跳出了國內普遍70kW左右的限制。
我感覺,我有些低估國內發展800V超快充網路難度,困難主要集中於配電電網功率負荷,還有充電介面標準的時間節點和對之前網路的相容性問題。
備註:2021年大部分充電模組的電壓都是950V最高電壓,其實能給800V充電了,這個不需要太多擔心,主要還是功率問題。
圖1 截至 2021 年 11 月IONITY 網,覆蓋歐洲24個國家和地區,目前有386 個充電站點和 1,538 個充電樁
Part 1
IONITY的融資和發展
IONITY是一家歐洲的超快速充電網路運營商,最近宣佈獲得了總共7億歐元的投資。
這家超快充運營網路公司是在2017年成立的,由寶馬、福特、賓士、大眾、奧迪和保時捷合資成立,後來現代與起亞加入進來,貝萊德全球可再生能源平臺(BlackRock’s Global Renewable Power platform)是第一個非車企的股東正式加入。
7億歐元投資,目標是讓這家超充網路運營商到2025年增加 5,000 個充電樁。
IONITY 2025 目標:
1,000多個充電場站,帶有 6-12 個充電樁的新站點
7,000 個獨立充電樁,在交通流量大、充電需求高的區域沿線,包括現有站點安裝額外的充電樁
圖2 Ionity的充電樁目標
我在這裡找了一些資料:
Ionity 的充電樁一般的規格如下,電壓範圍是200-920V(國內一般要求950V),最大電流500A,一個場站的輸入功率一般為1.25MW。
圖3 Ionity的場站標準
設定充電場站的構造如下圖。
這裡需要注意的是,所有的Ionity都是充電功率模組和充電樁分離的,也就是由Power Module來進行處理,充電樁只是一個簡單的部分。邏輯上來說,即使車主倒車的時候把充電樁都碰壞了,其實損失也不大,很早歐洲就配置了這種功率模組和充電樁分離的設計。
圖4 Ionity的6個標準站的情況
通常情況下,一般是一個功率模組對應兩個充電口,由兩個功率模組來分功率,按照總輸入功率為1.25MW,每個功率模組的輸入功率416kW,輸出功率最高350kW,可以分單個150kW輸出。
圖5 便於理解的系統配置圖
我再想以後的商業模式估計可以競價拿功率,也就是根據不同的功率競價規則來買不同的輸入功率,下面第二種情景是特別有意思的。
圖6 不同數量的車輛來充電的時候,整體的充電功率分配
圖7 也有不同廠家來提供一體樁,如下所示
從大的邏輯來看,這麼大功率的需求,勢必需要儲能站點來進行平衡,而光伏的匯入也能進一步降低整體的功率負荷。
圖8 可再生能源和充電網路的結合
Part 2
Ionity 的ISO 15118即充即用
Ionity還有一個很有趣的地方:
隨著匯入ISO15118的協議,具備Plug&Charge 功能的車輛的 Ionity 使用者(Taycan、Mach-E和賓士EQS),只要將充電線插入車輛,車輛就會在充電站自動識別並授權充電。也就是說,基於PLC的通訊方式,歐洲也是開始全面匯入充電計費直接從車輛讀取並受數字證書保護。
目前大家在這個領域兩種做法:
一種是類似Tesla的獨立控制器,另外一種是把協議放到車身域控制器裡面,估計後續放在車載運算平臺裡面,留一個充電協議轉換器的方式更為合理一些。
圖9 現在來看,把充電控制特別是充電協議獨立出來在後續ISO15118 協議下,還是有必要的
小結: Ionity的發展速度還是很迅速的,從邏輯上來看,比起建設換電網路,國內打造超快充的網路(配儲能),這個方案長期而言將更具有效性和普適性。