8月7日,網約車司機王師傅駕駛新能源汽車從江蘇無錫送乘客到上海,途經滬寧高速蘇州陽澄湖服務區時正是午飯時間。他找到帶有國家電網標識的即插即充充電樁,給車充上電就去吃飯了。吃完飯回來,車已充電60%左右,他對乘客說:“這充電樁真不錯,15分鐘充電,夠開200公里的,還不用排隊,比加油都方便。”
王師傅所說的充電樁是國網智慧能源交通技術創新中心(蘇州)有限公司(以下簡稱“國網蘇創”)研發的大功率直流快速充電樁。該充電樁具備160千瓦大功率充電能力,支持功率柔性分配,有助于提升新能源汽車車主的出行體驗。
作為國網電動汽車服務有限公司的支撐機構,國網蘇創自2019年1月成立以來,針對充換電行業充電效率低、充換電標準不統一、自動化程度低等問題,先后開發了大功率直流快速充電樁、車輛到電網雙向互動(V2G)大功率充電站、電動重型卡車智能換電系統和內河純電池動力集裝箱船等項目,為陸地交通電動化和水運交通電動化提供了多種技術解決方案。
迭代產品,讓新能源汽車充電更便捷
在湖南長沙雀園路、陜西咸陽機場、青海西寧重型卡車換電站,都可以看到國網蘇創研發的大功率直流快充集。這一類型的大功率直流快充集可通過與新能源汽車互動,實時評估充電狀態與變化趨勢,滿足多種車型的快速充電需求。下一步,大功率直流快充集還將在深圳鹽田港重型卡車換電站項目、重慶巴文化公園充光儲一體化能源站項目中使用。
2019年3月,國網蘇創經過調研發現,市場上的充電樁產品普遍存在充電時間長、充電體驗差等問題。隨即,該公司充電樁基礎研發中心根據國家和行業標準,開展了充電變換器的原理分析、仿真驗證、實驗驗證等工作,并于2020年9月研發了大功率直流快充集。在此基礎上,國網蘇創今年進一步研制了具有1000伏寬電壓范圍及高效率、高防護、長壽命、用戶友好性強等特點,且適合各種使用場景的產品。
如果說大功率直流快充集滿足了增量新建充電市場的需求,那么臺區互動融合終端的有序充放電功能則滿足了存量充電市場的需求。
城市老舊小區的配電網和變壓器容量較小,隨著大功率電器的普及,臺區用電容易出現緊張情況。國網蘇創于今年5月份推出了可以進行有序充放電的臺區互動融合終端,實現了能量在電網和新能源汽車之間的雙向互動。
7月19日,在浙江寧波雙獅村的V2G充電站內,4輛插著充電槍的新能源汽車一字排開,充電樁屏幕上的進度條快速推進。V2G充電樁可以根據臺區的電力負荷情況,自動調整充電功率,優先保障居民用電,真正做到了低壓臺區源網荷儲互動融合,為未來城市配電網的優化運營管理提供了新的解決方案。
攻克難題,讓電動重型卡車跑起來
在內蒙古呼倫貝爾市伊敏河鎮的智能換電站,工作人員只需5分鐘就能給電動重型卡車換上一塊電池,而一塊電池能讓卡車跑上35千米。據測算,電動重型卡車每年僅在能耗方面就比燃油礦卡節省至少60萬元,具有明顯的經濟優勢和環保優勢。
最高效的內燃機具有40%的熱效率,剩余的60%熱效率則被浪費掉。而大多數電動機可將90%的能量作為動力傳輸。2020年8月,國網蘇創基于節能減排政策和礦場對電動重型卡車的需求研發的高寒地區90噸電動重型卡車,在華能伊敏煤電露天礦投入使用。
作為重要的儲能部件,電池的健康狀態直接關系到電動重型卡車的運行安全與工作效率。如何對電池的健康狀態進行有效預測與管理,是當時國網蘇創首先要解決的問題。為此,國網蘇創成立了一支由電芯與數據IT專家組成的攻堅團隊。
攻堅團隊通過對電池樣本海量測試數據與現場運行數據的建模分析,歷時3個月,制訂了電池數據規范,打通了“電池-充電樁-站控-監控平臺”間的數據傳輸。團隊建立起多維度電池健康狀態數學評價模型及數據可視化桌面交互系統,并于2020年12月在伊敏換電站搭建了電池健康狀態可視化的軟硬件評價系統。
目前,電池健康狀態可視化的軟硬件評價系統已連續穩定運行8個多月。該評價系統基于電池充電數據,實時評估電池的健康狀態與變化趨勢,為電動重型卡車安全有效運行與電池維護提供指導,進而實現電池全生命周期管理。
搭建平臺,擴大創新創造朋友圈
6月28日,國網蘇創自主研發的“國創號”64TEU內河純電池動力集裝箱船在長江泰州段成功下水。“國創號”裝載了4個1088千瓦時/直流576伏標準集裝箱移動電源、2個245千瓦無軸輪緣推進器,采用船舶電池智能換電、兆瓦級集裝箱式移動電源、電池柔性自適應關聯等創新技術,是我國擁有完全自主知識產權的內河純電池動力集裝箱船。據測算,“國創號”運營后每年可減少燃油消耗13萬升,減排二氧化碳340噸。
這個項目是武漢理工大學嚴新平院士牽頭的2018年度國家重點研發計劃綜合交通運輸與智能交通專項示范項目。2018年8月份,國網蘇創與武漢理工大學就項目的關鍵技術、配套設施、運營服務等方面開展了深入調研和方案研討。2019年3月份,該公司參與了項目的整體研發和設計。
產業的發展離不開產業鏈的支持。國網蘇創堅持打造行業服務平臺,聯合政府有關部門、高校院所、上下游企業建立生態鏈合作關系,不斷加快技術創新平臺和行業服務平臺搭建,擴大創新創造的朋友圈。
2020年12月份,國網蘇創聯合國內知名電動汽車、電動船舶、動力電池、換電設施制造和運營企業,發起成立了電動交通換電產業技術創新聯盟,并與中國電動汽車百人會聯合發起成立動力電池全生命周期聯合創新中心。
目前,國網蘇創承載著國網電動汽車公司申報國家級充換電技術創新中心的重要任務,將持續提升電動交通和智慧能源產業創新能力與核心競爭力,努力做美好生活的“充電樁”。
(國網蘇創供圖)
評論