交流慢充電樁不需要進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換,內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。交流充電樁是將電網(wǎng)輸入的 220V 的交流電通過(guò)核心部件轉(zhuǎn) 換成可供車載充電機(jī) OBC 輸入的交流電,因?yàn)椴簧婕?DC/AC 轉(zhuǎn)換,所以不需要變壓器等電子元器件,內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì) 簡(jiǎn)單,成本也比較低。 直流快充樁功率大且多采用雙槍充電,結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。直流快充是將三相交流電經(jīng)過(guò) AC/DC 模塊的轉(zhuǎn)化變成可以直接 為電動(dòng)車鋰電池充電的高壓直流電,核心部件就是 AC/DC 轉(zhuǎn)化器、APFC 和整流器等模塊。同時(shí)由于需要雙槍輸出, 其內(nèi)部接觸器、熔斷器、控制電路等使用量都明顯增加,成本大幅高于普通的交流慢充電樁。
交流充電樁的本質(zhì)是一個(gè)帶控制的插座,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在充電過(guò)程中需要車載充電機(jī)自身進(jìn)行變壓整流,因此交流充電樁本身幾乎用不到功率器件。反之,直流充電樁則更為復(fù)雜,其核心功能是將電網(wǎng)中的交流電提前轉(zhuǎn)化為可以直接向電池充電的直流電。整個(gè)充電模塊包括了半導(dǎo)體功率器件、集成電路、磁性元件等關(guān)鍵組成部分。
充電模塊是充電樁的核心零部件,決定了充電樁的性能指標(biāo)。充電模塊又稱功率模塊,充電模塊在內(nèi)部進(jìn)行交直流轉(zhuǎn) 換、直流放大隔離等工作,決定了充電樁的性能和效率,是充電樁行業(yè)具有較高技術(shù)門檻的核心產(chǎn)品。 充電模塊在整個(gè)充電樁的成本中占比最高,約為 41%。充電模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,是影響充電樁性能的重要部件,成 本占充電樁建設(shè)總成本的 41%左右。充電模塊內(nèi)含元器件眾多,主要包括:功率器件、電容電感、傳感器和 PCB、DSP 芯片、結(jié)構(gòu)件,分別占比 12%、9%、5%、3%、12%。
但由于受到安裝位置、電網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)效率等多因素影響,充電樁的發(fā)展稍顯滯后于電動(dòng)汽車,這讓早期的電動(dòng)汽車用戶使用體驗(yàn)大打折扣,反過(guò)來(lái)也抑制了純電動(dòng)汽車的購(gòu)買意愿。隨著新能源汽車滲透率不斷提升,尤其是純電動(dòng)汽車占比增大,充電樁建設(shè)迎來(lái)快速增長(zhǎng)期。與此同時(shí),歐美市場(chǎng)車樁比嚴(yán)重不足,充電樁存在不小缺口,海外市場(chǎng)需求巨大。另外,對(duì)長(zhǎng)續(xù)航快補(bǔ)能的不斷追求下,直流快充樁的需求大增,這些都給充電樁行業(yè)帶來(lái)難得機(jī)遇。
從價(jià)值量看的話,交流慢充樁從家用的7kw到公用三相交流電的40kw,單價(jià)大概在2000-5000元之間;而直流快充樁功率基本都在50kw以上,單價(jià)也貴了不少,基本在3萬(wàn)元之上,部分功率更高的甚至可達(dá)十幾萬(wàn)元。因此,在直流快充逐步替代交流慢充的過(guò)程中,不光是占比的逐步提高,其單樁的價(jià)值量也在大幅提升,所用到的功率器件及半導(dǎo)體IC也會(huì)水漲船高。
在電動(dòng)汽車的發(fā)展歷程中,中國(guó)可謂第一個(gè)吃螃蟹者,過(guò)去近十年來(lái),中國(guó)投入巨資走過(guò)了市場(chǎng)培育、用戶教育的階段。如今中國(guó)新能源市場(chǎng)已實(shí)現(xiàn)政策驅(qū)動(dòng)向市場(chǎng)拉動(dòng)過(guò)渡," 國(guó)補(bǔ) " 徹底退出。隨著新能源汽車銷量持續(xù)增長(zhǎng),充電樁需求也將繼續(xù)放量。搭上新能源發(fā)展的風(fēng)口,小小充電樁有望撬動(dòng)另一個(gè)萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)。無(wú)疑,中國(guó)完善的產(chǎn)業(yè)鏈以及多年發(fā)展積累的技術(shù)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)將讓國(guó)內(nèi)企業(yè)有望搶占先機(jī),成長(zhǎng)為充電樁領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。
雖然距離真正消除“里程焦慮”還很遠(yuǎn),但可以說(shuō)這塊電動(dòng)汽車的“短板”正在被一點(diǎn)一點(diǎn)地補(bǔ)上。無(wú)論是大功率高壓充電平臺(tái)的趨勢(shì),還是直流充電平臺(tái)的趨勢(shì),適用的都是交通繁忙、停留時(shí)間短等需要快速補(bǔ)電的場(chǎng)景,比如商場(chǎng)、高速公路服務(wù)區(qū)的充電樁。針對(duì)的更多是終端消費(fèi)者需要快速補(bǔ)電的需求,而普通家用或工作場(chǎng)所等停留時(shí)間長(zhǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景,快充的吸引力則較為有限。對(duì)于這些應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō),大多會(huì)安裝私人或小范圍人群共享的充電樁,即使是交流慢充的充電樁,通常都有足夠的時(shí)間去完成充電,考慮更多的是用電的成本,從而轉(zhuǎn)化為對(duì)每公里耗電成本的考量。
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