CharIN 在前面幾個月正式推出了用于重型車輛的兆瓦充電系統(tǒng)(MCS)直流快速充電連接器,并且給出了一些參考。和中國的換電方式平行在走的,就是MW級充電接口進入到加速落地的進程中了,歐洲和美國都在堅持走快速充電路線。
從歐美的觀點來看:
◎重型車輛根據(jù)不同的梯度來配置不同的里程
◎圍繞配電和儲能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建快充系統(tǒng)
◎重卡和乘用車采用相似的可支持的結(jié)構(gòu)發(fā)展
核心問題,還是要在不同國家去統(tǒng)一一個體系是很難得,而且也沒辦法局部去做嘗試,所以只能統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施和充電接口,讓重型車輛具備一定的多樣性。
從中國的觀點來看:
◎設(shè)計專有的系統(tǒng)
◎需要完整的基礎(chǔ)設(shè)施做支持,靈活部署
◎標準化過程是非常關(guān)鍵的,涉及整個換電底座和電池,需要有很強的協(xié)同效應(yīng)
只要誰先跑通了,就能成為事實性標準,所以從換電重卡開始跑,到現(xiàn)在重點是在不同的應(yīng)用范圍,和不同的場景下去完善。有點像試驗區(qū)的考慮方式。
▲圖1.兩種技術(shù)路線的差異
Part 1、MCS的部署
在看MCS的技術(shù)路線之前,首先看一下,一輛裝滿電池的重型卡車可以成為一個小型發(fā)電廠一樣的存在,所以供給4個重卡充電的,需要配置典型的3.75MVA的容量。
▲圖2.整體充電設(shè)施的布局
從物理布局上,由于重型車輛比較長,電池的更換會考慮電池布置的物理距離問題,從充電來看,把變壓器和功率器件然后把整個系統(tǒng)分離,從物理距離和布局考慮,這事情相對來說更加符合常理。
如果從重卡換電的設(shè)計來考慮,就涉及到電池組之間需要靠近,物理空間多個電池會靠近。
▲圖3.整體充電設(shè)施的物理布局
Part 2、MCS連接器的設(shè)計
CharIN給出的MCS連接器的具體要求:
◎單導(dǎo)電插頭
◎最大電壓1.250V
◎最大電流3000A
◎PLC + ISO/IEC 15118
◎觸摸安全(UL2251)
◎遵守OSHA和ADA(及當?shù)赝葮藴剩?/span>標準
◎FCC A類EMI(和當?shù)氐刃В?/span>
◎位于車輛左側(cè),大致與臀部高度
◎能夠?qū)崿F(xiàn)自動化(支持充電機器人)
◎UL(NRTL)認證
◎V2X(雙向)
MCS的設(shè)計最大電流為3,000A(3kA),最高可達1,250V(1.25 kV),整體的設(shè)計規(guī)格最高的定義為3,750kW(3.75MW)峰值功率。這和CCS Combo(Type1和Type2)連接器的 350-500kW 高出接近10倍。
▲圖4.MCS和Combo1和Combo2 的設(shè)計規(guī)格差異
目前MCS連接器的工作原型已=在Alpitronic充電系統(tǒng)和Scania電動卡車上進行了演示,能夠接收超過1MW的功率(在充電樁和電動汽車內(nèi)部雙向液冷的加持下,可以達到3MW+)。根據(jù)CharIN的網(wǎng)站:
▲圖5.MCS 充電插座
在設(shè)計中,MCS從一開始就是考慮“基于全球統(tǒng)一的要求和制定全球標準要求的技術(shù)規(guī)范”,這意味著整個標準設(shè)計是希望MCS用在全球范圍內(nèi)用于卡車、公共汽車(6級、7級和8輛一般商用車輛和超過1兆瓦的充電率)和潛在的其他行業(yè),包括海洋、航空航天、采礦或農(nóng)業(yè)。
▲圖6.MCS充電接口
我的理解這可能演變成為一種200kWh以上電池的一種共通的充電方案,最終的 MCS 標準預(yù)計在 2024 年發(fā)布,這個方案和特斯拉兩個方案可能會繼續(xù)競爭。
小結(jié):我們關(guān)注這個領(lǐng)域,主要看全球在這個領(lǐng)域的發(fā)展,當然由于每臺重型卡車和其他車輛對電池需求量比較大,LFP這種電池是比較好的選擇。我估計下一步對于本國的電池需求拉動挺大的。