Proč dokáže Huawei sestavit 100000 přeplněných nabíjecích hromad za rok?

V březnu loňského roku vydala společnost Huawei společně s China Electricity Council, China Electric Vehicle 100 Association a dalšími organizacemi zprávu o vývoji čínského vysokonapěťového rychlonabíjecího průmyslu (2023-2025).
Když se na to podíváme nyní, zpráva společnosti Huawei, která pojednává o vývojovém trendu a vyhlídkách aplikace vysokonapěťové technologie rychlého nabíjení, poněkud dláždí cestu pro vlastní podnikání v oblasti přeplňování.

O devět měsíců později, na World New Energy Vehicle Conference 2023, Huawei konečně udělal velký krok: do konce roku 2024 poskytne více než 100,000 plně kapalinou chlazených přeplňovacích zařízení, 700,{{6 }} veřejné nabíjecí pistole, pokrývající 340 měst po celé zemi a vybudování více než 4 500 vysokorychlostních přeplňovacích stanic.

Musíte vědět, že kapalinou chlazená hromada přeplňování Huawei byla offline teprve v říjnu loňského roku a aktuálně pokrývá pouze 300 stanic, což odpovídá tisícům menších nabíjecích pistolí. Trh navíc očekával, že v roce 2024 postaví 10000 jednotek, což je 10-násobný nárůst, který toto odvětví skutečně šokoval.

Pro srovnání, společnost NIO, která má největší počet nabíjecích hromad v Číně, postavila do konce roku 2023 celkem 20 455 nabíjecích hromad, z nichž pouze 9 300 jsou hromady přeplňování; Společný podnik mezi BMW a Mercedes-Benz plánuje do roku 2026 v Číně postavit asi 7000 přeplňovacích nádrží. Tesla, světová jednička, má celkem 55000 přeplňovacích nádrží jako roku 2023.

Jinými slovy, Huawei nejen zanechá nové síly a tradiční ropná vozidla, ale také sežene Teslu za rok, dokáže to?

1. Co je Supercharge?
Než se budeme bavit o tom, zda to Huawei umí, vysvětlíme si, co je to přeplňování.

Podle délky doby nabíjení lze nabíjecí hromady elektromobilů rozdělit do tří kategorií: pomalé nabíjení, rychlé nabíjení a přebíjení. Rozdíl je v napětí a výkonu, např. vstupní napětí pomalého nabíjení je 220V a nabíjecí výkon většinou 7kW, zatímco rychlé nabíjení stoupá na 380V a 60kW.

Přeplňování využívá stejný stejnosměrný proud jako rychlé nabíjení, ale s větším výkonem a kratší dobou nabíjení. Přebíjení je v průmyslu obecně definováno jako: nabíjecí výkon jedné pistole ne menší než 350 kW, maximální výstupní napětí ne menší než 1000 V a nepřetržitý nabíjecí proud ne menší než 400 A.

Obecně řečeno, třífázová 120kW-360kW baterie přeplňování dokáže plně nabít baterii s kapacitou 40kWh za pouhých 10-20 minut, zatímco jednofázové 7,2kW pomalé nabíjení trvá 6 hodin, rozdíl není zřejmé.

Nepoměr vede k jednostranné uživatelské poptávce.

Podle „Bílé knihy o chování čínských uživatelů elektrických vozidel při nabíjení z roku 2022“, kterou vydala China Charging Alliance a Nenglian Zhidian, až 72 % uživatelů volí při nabíjení vysoce výkonné nabíjecí zařízení s výkonem 120 kW a vyšším a pouze 2 % uživatelů volí nabíjecí zařízení pod 30 kW.

Nabíjecí piloty, které byly dosud postaveny, jsou však převážně nízkoenergetické pomalé nabíjení a tržní podíl vysokovýkonných pilot s více než 150 kW veřejných nabíjecích pilotů na stejnosměrný proud v Číně v roce 2022 bude pouze 5 %.

Hlavním důvodem nedostatku vysokovýkonné infrastruktury rychlého nabíjení je příliš málo odpovídajících modelů. Z 6,887 milionu nových energetických vozidel prodaných v roce 2022 bude prodáno pouze asi 500000 800V vysokonapěťových rychlonabíjecích modelů.

Po vstupu do roku 2023 budou hromadně uvedeny na trh modely vysokonapěťového rychlého nabíjení 800 V. Společnost Huaan Securities dříve odhadovala, že prodej vysokonapěťových rychlonabíjecích modelů v roce 2023 bude asi 1,21 milionu kusů, což představuje 21 % čistě elektrických vozidel. To znamená, že 1 z každých 5 čistě elektrických vozidel je vysokonapěťový rychlonabíjecí model.

Teoreticky mohou intenzivně uváděné 800V vysokonapěťové modely přinést přetížení, ale ve skutečnosti je efekt omezený, protože k 31. prosinci 2023 jsou ZEEKR, NIO, Xiaopeng a Ideal dohromady pouze 3,861.

Důvodem pomalého pokroku jsou jednak příliš vysoké náklady na svépomocí postavené přeplňovací stanice automobilkami, jednak stejně jako v marshmallow není bavlna, není v rybách ani ryba. -ochucené trhané maso a vodnaté jsou i vysokonapěťové modely 800V, které automobilky propagují.

Takzvané 800V není přesná hodnota, ale jako mezihodnota, která odkazuje na vysokonapěťovou architekturu celého vozidla s napěťovým rozsahem 550V-930V na trhu, pokrývající celou sadu vysokonapěťové komponenty, jako je bateriový systém, elektrický pohonný systém, nabíjecí systém a napájecí zařízení.

Proto modely se jmenovitým napětím 551 V pro napájecí baterie jako Xpeng G6 lze také považovat za tlakové vedení pro vstup do pole 800 V, ale jmenovité napětí pouze 530 V je předmětem diskuse.
Většina 800V vysokonapěťových modelů je navíc vybavena zesilovači, jako jsou NIO NT3.0, Li MEGA a Zhiji LS6, které jsou vybaveny zpětně kompatibilní, univerzální 500V nabíjecí hromadou.

Parametry jsou sice zlevněné, ale 800V model je stále efektivnější než 400V model. Například Xpeng G6 může dosáhnout napětí 580 V, proudu 492 A a výkonu 285 kW na vlastní ultrarychlé nabíjecí hromadě; Na národní standardní hromadě třetí strany je napětí 558 V, proud 250 A a výkon 140 kW.

To znamená, že i při nabíjení od jiných výrobců je celková rychlost nabíjení dvakrát rychlejší než u 400V modelů. S uvedením více 800V vysokonapěťových modelů se uživatelská skupina elektrických vozidel přesunula z průkopnických uživatelů na masové uživatele a hlavní požadavek spotřebitelů se změnil z cestovního dojezdu na účinnost doplňování energie a pokládání více nabíjecích hromad, které podpora ultrarychlého nabíjení byla zařazena na pořad jednání.

2.Proč je obtížné přistát?

Brzy po uvedení Zhijie S7 se rád zmínil o přezdívce - "elektroauto, které může přidat pouze 95 benzin", protože auto podporuje pouze rychlé nabíjení nad 750 V a nemůže se přizpůsobit 500V nízkonapěťovým hromadám.

Důvodem nedostatečné zpětné kompatibility,Odpověď zákaznického servisu je, že Zhijie S7 používá celou řadu 800V vysokonapěťových platforem,Spekuluje se, že náklady mohou být omezené, takže booster je vykastrován.

To také umožňuje vnějšímu světu spojit stavění pilotů Huawei se stavbou automobilů.

Podle uvažování Huawei je obchodní logika stavění na hromadách stejná jako u stavby auta a místo toho, aby stavěla hromady samotné, pomáhá operátorům dobře hromady stavět. Účelem vlastnoručně postavených stanic v rané fázi je především poskytnout model pro průmysl a v pozdější fázi je nutná spolupráce s operátory jako State Grid, China Southern Power Grid a speciální hovory.

Huawei má v podstatě za úkol být exportérem technických řešení a dohnat ho může i vlna „infrastrukturních dividend“.

V nabídkovém řízení pro rychlé nabíjení State Grid se podíl 80kW nabíjecích pilotů snížil ze 63 % v roce 2020 na 37 % v roce 2022, zatímco 160 kW a 240 kW se zvýšily z 35 % a 1 % na 57 % a 4 %.

V tomto případě vypadá plán 100000 přeplňování od společnosti Huawei jako zaručená dohoda. Může nejen exportovat kapalinou chlazené řešení přeplňování do celého odvětví, aby vyhovělo potřebám rychlého doplňování energie masových uživatelů, ale také podpořit svůj vlastní byznys s chytrými automobily.

Ale nic není 100%, řekl nám bratr Zhou Huajian, že jak můžeme vidět duhu, aniž bychom zažili vítr a déšť. Pro Huawei jsou vítr a déšť dva základní faktory, které brání implementaci přeplňování: výkonové polovodiče na straně vozidla a zátěž distribuční sítě.

Protože 800V řešení má zvýšené hardwarové požadavky, musí být 400V platforma upgradována na karbid křemíku a strana vozidla může splňovat pouze standard pro přeplňovací hardware. Nedostatek čipů byl vždy problémem v automobilovém průmyslu, takže bude mít dopad na konfiguraci 800V a na straně vozidla musí být také napájecí baterie vhodná pro 800V řešení.

To však nejsou hlavní faktory a klíčem mohou být problémy na straně distribuční sítě.

Za normálních okolností nemůže návrh stávající elektrické rozvodné sítě splňovat specifikace přebíjení a výkon rychlonabíjecích hromad na trhu je v řádu desítek kW až stovek kW a takový vysoký výkon nabíjecí piloty budou produkovat vysoký proud a impulsní napětí, když jsou připojeny a používány.

Například Xpeng G6 zmíněný výše má špičkový výkon až 287 kW při nabíjení na jeho S4 supercharger. Nabíjení je rychlé a síť to musí vydržet.

Index jednotkové spotřeby elektřiny kancelářské budovy je 30-70W/m² a 15-patrová kancelářská budova se odhaduje na 1 500 metrů čtverečních na patro s výkonem 1,1 MW. Přeplňovací hromádka Xpeng S4 má maximální výkon 480 kW a současně se používají tři přeplňovací hromádky a maximální výkon může být více než 1 kancelářská budova.

Dopad vysokonapěťového rychlonabíjení na síť navíc zahrnuje i špičkové zatížení. Přemýšlejte o elektrické síti jako o gumičce, musí mít určitou elasticitu, aby se vyrovnala s náhodnými špičkami zatížení, ale pokud je špičkové zatížení příliš velké a překročí limit prodloužení, gumička se zlomí a mřížka bude mít problémy.

Pro proveditelnost distribuční sítě průmysl navrhuje řešit dopad přebíjení na stabilitu elektrické sítě pomocí mikrosítí a sdíleného úložiště energie.

Mikrosíť označuje malý systém výroby a distribuce energie složený z distribuovaných generátorů, zařízení pro skladování energie, zařízení pro přeměnu energie, zátěží, monitorovacích a ochranných zařízení atd., což je účinný prostředek k řešení řady problémů způsobených přímým přístupem distribuované generátory do rozvodné sítě.

V současnosti však výše uvedené řešení nemusí být optimální z hlediska nákladů.

Vezměme si jako příklad 350kW vysokovýkonnou přeplňovací stanici v Electrify America, vybavenou 350kWh systémem úložiště energie Tesla s výkonem 210kW, cena je asi 210,000 amerických dolarů, asi 1,4 milionu juanů. Celkové náklady na A480, pět 120kW nabíjecích pilotů a přeplňovací stanici bez pozemního nájemného jsou asi 1,122 milionu juanů.

Počáteční náklady na kapalinou chlazené přeplňovací hromady jsou vysoké a problém nedostatečné kapacity elektrické sítě a přizpůsobení zatížení sítě je vyřešen konfigurací skladování energie, což také zvyšuje počáteční investiční náklady.

Yanzhi New Energy Vehicle dříve analyzoval, že pokud chcete postavit přeplňovací stanici plnou přeplňovacích hromad, náklady na stanici s úložištěm energie jsou minimálně 2 miliony. Náklady na výměnnou stanici baterií NIO druhé generace bez baterií a pronájmu pozemků jsou asi 1,25 milionu juanů.

Některé instituce se však domnívají, že k měření investičního výnosu dobíjecích stanic by se místo počáteční investice měly použít náklady na nabíjení elektřiny.

Jako důležitá nová infrastruktura by nabíjecí síť měla zvážit budoucí iteraci technologie a standardní upgrady, změnit myšlenku pouhého porovnávání nákladů na jeden watt a zavést celý životní cyklus nabíjení LCOE pro vyhodnocení.

Podle odhadů Changhong Group je LCOE plně kapalinou chlazeného přeplňovacího řešení Huawei mnohem nižší než u tradičního řešení, s 10-ročním LCOE 0,34 juanů/kWh, což je 35 % a 26 % nižší než u integrovaných pilot a vzduchem chlazených reaktorů a doba návratnosti je pouze 6,7 roku. Se zlepšením technologie a úrovně výroby se konečné náklady sníží.

3.Epilog
Z hlediska nákladů sice není mnoho míst, která by bylo potřeba pro popularizaci přeplňování transformovat a upgradovat, ale všechna stojí hodně a jsou nekontrolovatelná. Například instalace vysokovýkonných nabíjecích stanic vyžaduje zvýšení kapacity, takže elektrická síť musí vynaložit stovky miliard dolarů na transformaci městské energetické infrastruktury, což je skutečně trochu obtížné.

Kromě toho existují náklady na přeplňovací stanice a komplexní náklady na výstavbu pilotních stanic, skladování energie a pronájem půdy převýšily náklady na výměnné baterie a běžní operátoři si nemohou dovolit tak těžký majetek.

Vezmeme-li jako příklad plně kapalinou chlazený přeplňovací terminál Huawei, cena 600kW plně kapalinou chlazeného přeplňovacího terminálu je až 600,000 juanů, zatímco cena 120kW vzduchem chlazeného přeplňovacího terminálu je pouze { {7}}, 000 juanů. Pro operátory je v době, kdy je tržní podíl modelů s ultrarychlým nabíjením extrémně nízký, vzduchem chlazená zařízení o výkonu 120 kW/180 kW volbou, kterou zavírají oči.

To, zda Huawei dokáže splnit své závazky v nadcházejícím roce, tedy nakonec závisí na tom, jakou podporu mohou podporovat velcí operátoři, jako jsou State Grid a Three Barrels of Oil.