2021国际大湾区充换电论坛 | 李志刚：奥堆技术的“容”与“扩”

 以下是李志刚演讲实录：

奥堆技术的“容”与“扩”
——李志刚

各位朋友，下午好！今天这个演讲本来是我们廖总应该来讲的，但是他临时有事，所以今天我来给大家分享奥堆技术的容与扩。

先说一下为什么我们会提出这个问题，在2017年的时候人民日报就发表了一篇社论叫充电这事儿有点烦，截至2016年底公共直流充电桩数量只有38000多台，截止到2021年3月份公共直流充电桩的数量有了35万多台，这个时候经常还会听到车的充电难等等很多问题，为什么会出现这种现象呢？这是我们思考的第一个问题。

第二，现在我们看到很多早期建设的充电站可能成了一些废弃的场站，大量的投资都完全失去了它的作用，在2017年的百人会议上有专家提出来早期建设的75%的充电设施都打了水漂，这就给我们带来了一些思考，就是说为什么会投入这么大的资本仍然解决不了充电难的问题。

奥特迅应该是国内比较早的进入到电动汽车充电领域的企业，我们在2007年的时候就开始做电动汽车充电设施的研究，在2009年当时我们中国第一个投入商业运行的公共充电站，也就是大运中心充电站里面就有奥特迅当时提供的设备，我们相当于把传统的工业电源和安全级电源的技术直接转变成为电动汽车充电设备，我们是1993年成立的，一直在做变电站、发电厂里面电池的充电设备，所以在这块我们应该有比较丰富的经验。

即使是这样，在我们一开始做充电设备的时候也是有很大困惑的，记得最早的时候我们跟普天合作，在短短几年的时间之内，我们先后开发了30多款各种规格的充电设备，随着车辆充电的功率不断变化，我们一直也很困惑，我们到底应该做什么样的充电设施。到了现在，经过我们一些经验的积累，包括我们的一些思考，我们觉得可能重点是要解决两个问题，一个是容的问题，一个是扩的问题。这块后面我也会讲到，我们可能用奥堆的技术，重点怎么来解决充电设施的容和扩。

既然说了到充电堆，首先跟大家讲一下什么叫做充电堆，充电堆本质上是把充电站里面的充电功率融合在一起形成共享功率池，并且能够根据不同的电动汽车实际需求的功率，将自动来分配最合适的模块到对应的电动汽车，柔性的调整直流输出，它可以适配现有的和将来的所有充电车型的需求。

充电堆的标准，实际上在2020年的6月就已经发布了，并且在10月1日正式实施，在这个标准制定过程中，奥特迅作为主起草方，在一开始的时候，我们其实是特别坚持，也就是说充电堆对它的功率的要求，在我们看来，根据我们的经验，充电堆至少要具有兆瓦级的容量才可以被称之为堆，因为我们在当时就预见到了将来大功率充电的发展趋势。由于标准毕竟是整个行业技术发展水平相关的，当时有很多专家提出来不应该来做功率限制，所以最终的标准里面是没有对充电堆的装机功率来做出具体的规定。在我们看来，至少应该要满足大功率的充电需求的才可以叫做堆，所以我们后面把我们做的充电堆叫做奥堆。

奥堆可以理解成是一个兆瓦级的共享功率池，加上动态控制矩阵，再加上多个智能充电终端完整的系统，由于它具有兆瓦级的功率，所以它对现在满足350千瓦以上，甚至到现在国外正在研究的兆瓦级的充电功率，对奥堆来说都是可以实现的。这里我放了两张图，一张是采用固定功率的充电站，右边是采用奥堆的充电站，最左上角的那个红的柱子就是共享的功率池，当有实际的车辆充电的时候就会从功率池里来按需索取它所需要的功率剩下的功率，仍然在这个共享功率池里面，有其他车辆来的时候可以继续使用，整个设备的利用率会得到大幅度提高，采用奥堆技术，可以从不同的维度产生不同的好处，对于政府来说，它具有可规划性强，同时可以减少对场地、对配电这些社会资源的占用，也可以节省政府的补贴投入，对充电运营商来说，可以提升充电设备的单位装机功率利用率，从而来降低它的成本，随着社会的平均充电功率的增加，它可以避免固定功率的充电设施，出现刚才说的到了一定时间，它被废弃的这种情况。所以也减少了将来它的技术改造的成本。

对车主来说，由于它能够按照车辆最优的充电功率来给它充电，可以提升它的充电体验，同时由于充电设备使用效率的提高，运营商可以反哺它，也可以降低充电的一些成本。

今天讲了两个关键词，一个是容，一个是扩，容有两层含义，首先第一个是容量，为了满足未来大功率充电需要，在我们看来至少要达到兆瓦级的容量，同时作为充电堆，它本身应该对各种车型都能满足它的充电需求，也就是能为各种电动汽车提供一个比较好的充电，它还有一个词是兼容，兼容主要包括了兼容不同的电压平台的车型、兼容不同的功率等级的车型、兼容不同的充电接口、兼容不同的通讯协议。

从我这个角度来总结，我们认为奥堆最核心的两个点，能够给电动汽车提供最恰当的容量，剩下的容量也不浪费，就是说相当于是一个共享的平台。第二是共享的功率池一定要足够大，对我们现在社会上有很多的几十千瓦或者一两百千瓦的也叫充电堆的，我们认为它实际上可能解决不了一些未来大功率充电的问题，所以我们认为它本质上不能叫做真正意义的充电堆。

电压兼容性这块，我们现在的充电堆的输出电压范围做到从200V到1000V，可以扩展到更低的比如50到1000V，这是针对特种车辆的电压平台。

功率兼容性包含了两层含义，第一是不同类型车辆的需求功率是不一样的，第二是在充电的不同阶段充电功率需求不一样，作为充电堆，要能够同时适应功率需求的变化，不管是在什么情况下，都是能够给它提供一个最优的功率，这里涉及到二次调度分配的问题。

现在很多设备应该都有功率分配的功能，主流的比如桥式的连接、环形的连接，甚至快慢充结合的连接，能够实现简单的功率分配，并不能达到功率最优的分配效果。作为奥堆来说基本上采用全矩阵的动态功率分配模式，实现共享到兆瓦级的功率，它的功率分配可以做到更加精细，整个分配的效果也会更加理想。

协议兼容性，我们可以通过改变不同的终端，来适应不同的充电接口，也可以兼容不同的充电协议，只要换一个终端就可以了。

前面这块是讲的容，也就是充电设备如何来满足现在和将来的车辆充电需求问题。第二个点是对于充电运营商来说可能比较关注的是一个扩的问题，包含几层含义，有些大功率车型出来之后充电场站如何匹配大功率充电的能力，对奥堆来说，由于它的功率池足够大，只要简单地把普通的充电终端换成大功率充电终端，就可以实现大功率充电的功能，根据我们测算，我们目前做了大功率充电的示范，最大的输出功率达到600千瓦，这也是受制于充电枪，最大理论计算下来做到充电10分钟，续航400公里的情况，当然这需要车辆的电池能够承受这么大的电流。
扩展CCS和ChAdeMO27的充电功能，这也是跟大功率充电是一样的，只需要换一个终端，里面不管是协议还是接口都可以兼容到。

扩展光伏发电和储能，因为充电堆里面可以预留这些接口，同时它的整个充电堆的监控系统也可以把这部分微网的能量管理模块都集成在里面，它也可以将来扩展这种光伏和电池储能的功能。

整站的改造，随着社会平均充电功率的增加，同样的车位的数量，实际上它要能够服务更多的充电车辆，在这种情况下，我们可以在整站上面叠加充电堆或者配电容量，实现单位场地上更大能力的输出。

这里我们做了一个对比，就是说现在有很多场站，比如早期建设的40千瓦的充电桩，现在很多开始做了第一次升级，升级到了2×60千瓦或者其他的规格，将来如果出来更大的充电设施，它可能还需要再进行一次升级改造，确实这种固定功率的充电设备在第一次投入的成本可能并不高，但是如果考虑到后来的几次改造成本，它实际上投入会比充电堆的成本更高。所以我们把充电堆、奥堆的这种技术，我们叫做一劳永逸的建站模式，也就是我建完之后基本上不需要再进行改造。

最后简单介绍一下我们奥堆的应用情况，截止到现在，我们已经建设的充电堆的数量有124座，总的装机功率152兆瓦，我们所有采用奥堆的充电站都是自建的配电，配电容量129兆伏安，我们测算出来的结果是2018年到2019年建的站利用率达到了20%，也就是日均充电的时长是在4.5个小时，整体来说，远远高于行业里平均的2.5个小时的水平，这也验证了整个采用奥堆的技术确实能提高整个设备的利用率。
我的分享就到这里，谢谢大家！