چرا هواوی می‌تواند 100،000 شمع‌های شارژ بیش از حد در سال بسازد؟

در مارس سال گذشته، هواوی به همراه شورای برق چین، انجمن 100 خودروی برقی چین و سایر سازمان‌ها گزارشی درباره توسعه صنعت شارژ سریع ولتاژ بالا در چین منتشر کردند (2023-2025).
با نگاهی به آن، گزارش هواوی که روند توسعه و چشم‌انداز کاربرد فناوری شارژ سریع ولتاژ بالا را مورد بحث قرار می‌دهد، تا حدودی راه را برای تجارت سوپرشارژ خود هموار می‌کند.

نه ماه بعد، در کنفرانس جهانی خودروهای انرژی نو در سال 2023، هواوی سرانجام یک حرکت بزرگ انجام داد: تا پایان سال 2024، بیش از 100،{3}} تجهیزات سوپرشارژر کاملاً خنک شونده با مایع، 700،{{6 ارائه خواهد کرد. }} تفنگ های شارژ عمومی که 340 شهر را در سراسر کشور پوشش می دهد و بیش از 4500 ایستگاه سوپرشارژ پرسرعت را می سازد.

حتما می دانید که شمع سوپرشارژ با مایع خنک کننده هواوی فقط در اکتبر سال گذشته آفلاین بود و در حال حاضر تنها 300 ایستگاه را پوشش می دهد که معادل هزاران تفنگ شارژ کوچکتر است. علاوه بر این، انتظار بازار ساخت 10،000 واحد در سال 2024 بود که یک افزایش 10-برابر است که واقعا صنعت را شوکه کرد.

به عنوان مقایسه، NIO که بیشترین تعداد شمع شارژ را در چین دارد، تا پایان سال 2023 در مجموع 20455 شمع شارژ ساخته است که از این تعداد تنها 9300 شمع شارژ سوپرشارژ هستند. سرمایه گذاری مشترک بین BMW و مرسدس بنز قصد دارد تا سال 2026 حدود 7 شمع سوپرشارژ در چین بسازد. تسلا، شرکت شماره 1 جهان، در مجموع دارای 55 شمع سوپرشارژ سال 2023.

به عبارت دیگر، هواوی نه تنها نیروهای جدید و خودروهای نفتی سنتی را پشت سر می گذارد، بلکه یک سال دیگر تسلا را از روی اسب برمی دارد، آیا می تواند این کار را انجام دهد؟

1. سوپرشارژ چیست؟
قبل از بحث در مورد اینکه آیا هواوی می تواند این کار را انجام دهد، اجازه دهید توضیح دهیم که سوپرشارژ چیست.

با توجه به مدت زمان شارژ، شمع های شارژ خودروهای برقی را می توان به سه دسته تقسیم کرد: شارژ آهسته، شارژ سریع و شارژ بیش از حد. تفاوت در ولتاژ و قدرت نهفته است، به عنوان مثال، ولتاژ ورودی شارژ آهسته 220 ولت است و قدرت شارژ بیشتر 7 کیلو وات است، در حالی که شارژ سریع به 380 ولت و 60 کیلو وات افزایش می یابد.

سوپرشارژ از همان جریان مستقیم شارژ سریع استفاده می کند، اما با قدرت بیشتر و زمان شارژ کوتاه تر. شارژ بیش از حد در صنعت به طور کلی به این صورت تعریف می شود: قدرت شارژ یک تفنگ حداقل 350 کیلو وات، حداکثر ولتاژ خروجی کمتر از 1000 ولت و جریان شارژ مداوم حداقل 400 آمپر.

به طور کلی، شمع سوپرشارژ سه فاز 120 کیلووات-360 کیلووات می‌تواند باتری با ظرفیت ۴۰ کیلووات ساعت را تنها در 10-20 دقیقه به طور کامل شارژ کند، در حالی که شمع شارژ آهسته تک فاز ۷.۲ کیلووات ۶ ساعت طول می‌کشد، اما این تفاوت وجود ندارد. آشکار

این اختلاف منجر به تقاضای یک طرفه کاربر می شود.

بر اساس «کاغذ سفید 2022 درباره رفتار شارژ کاربران خودروهای الکتریکی چینی» که توسط اتحادیه شارژ چین و ننگلیان ژیدیان منتشر شده است، تا 72 درصد از کاربران امکانات شارژ پرقدرت 120 کیلووات و بالاتر را هنگام شارژ انتخاب می‌کنند و تنها 2 درصد کاربران امکانات شارژ زیر 30 کیلو وات را انتخاب می کنند.

با این حال، شمع‌های شارژی که تاکنون ساخته شده‌اند عمدتاً شارژ آهسته کم مصرف هستند و سهم بازار شمع‌های پرقدرت با بیش از 150 کیلووات شمع‌های شارژ DC عمومی در چین در سال 2022 تنها 5 درصد خواهد بود.

دلیل اصلی عدم وجود زیرساخت شارژ سریع پرقدرت این است که مدل های متناظر بسیار کمی وجود دارد. از 6.887 میلیون خودروی با انرژی نو فروخته شده در سال 2022، تنها حدود 500 مدل شارژ سریع ولتاژ بالا000 800V فروخته خواهد شد.

با ورود به سال 2023، مدل‌های شارژ سریع 800 ولتی به صورت دسته‌ای عرضه خواهند شد. Huaan Securities قبلا تخمین زده بود که فروش مدل های شارژ سریع ولتاژ بالا در سال 2023 حدود 1.21 میلیون دستگاه خواهد بود که 21 درصد از خودروهای الکتریکی خالص را تشکیل می دهد. یعنی از هر 5 وسیله نقلیه الکتریکی خالص، 1 یک مدل شارژ سریع ولتاژ بالا است.

از نظر تئوری، مدل‌های ولتاژ بالای 800 ولتی که به شدت فهرست شده‌اند، می‌توانند سوپرشارژ به همراه داشته باشند، اما در واقع تأثیر آن محدود است، از 31 دسامبر 2023، ZEEKR، NIO، Xiaopeng و Ideal تنها به 3،861 می‌رسند.

دلیل کندی پیشرفت از یک طرف این است که هزینه ایستگاه های سوپرشارژ خودساخته توسط شرکت های خودروسازی بسیار زیاد است، از طرف دیگر، درست مانند پنبه ای در مارشمالو، ماهی در ماهی وجود ندارد. -گوشت رنده شده طعم‌دار و مدل‌های ولتاژ بالای 800 ولتی که شرکت‌های خودروسازی تبلیغ می‌کنند نیز آبکی هستند.

به اصطلاح 800 ولت یک مقدار دقیق نیست، بلکه به عنوان یک مقدار میانی است که به معماری ولتاژ بالا کل خودرو با محدوده ولتاژ 550 ولت-930 ولت در بازار اشاره دارد که مجموعه کاملی از اجزای ولتاژ بالا مانند سیستم باتری، سیستم محرک الکتریکی، سیستم شارژ و دستگاه های برق.

بنابراین، مدل هایی با ولتاژ نامی 551 ولت برای باتری های برق مانند Xpeng G6 نیز می توانند به عنوان یک خط فشار برای ورود به میدان 800 ولت در نظر گرفته شوند، اما ولتاژ نامی تنها 530 ولت قابل بحث است.
علاوه بر این، اکثر مدل‌های ولتاژ بالا 8{3}}0 ولتی مجهز به تقویت‌کننده‌هایی مانند NIO NT3.0، Li MEGA، و Zhiji LS6 هستند که دارای یک شمع شارژ جهانی 500 ولتی سازگار با عقب هستند.

اگرچه پارامترها تخفیف دارند، اما مدل 800 ولت هنوز کارآمدتر از مدل 400 ولت است. به عنوان مثال، Xpeng G6 می‌تواند به ولتاژ 580 ولت، جریان 492 آمپر و قدرت 285 کیلووات بر روی شمع شارژ فوق سریع خود برسد. در شمع استاندارد ملی شخص ثالث، ولتاژ 558 ولت، جریان 250 آمپر و توان 140 کیلو وات است.

این بدان معنی است که حتی در شمع های شارژ شخص ثالث، سرعت شارژ کلی دو برابر سریعتر از مدل های 400 ولت است. با راه اندازی بیشتر مدل های ولتاژ بالا 800 ولت، گروه کاربری خودروهای برقی از کاربران پیشگام به کاربران انبوه تغییر کرده است و تقاضای اصلی مصرف کنندگان از محدوده کروز به راندمان تجدید انرژی و قرار دادن شمع های شارژ بیشتر تغییر کرده است. پشتیبانی از شارژ فوق سریع در دستور کار قرار گرفته است.

2-چرا فرود آمدن سخت است؟

به زودی پس از عرضه Zhijie S7، ذکر نام مستعار خوشحال شد - "خودروی الکتریکی که فقط می تواند 95 بنزین اضافه کند"، زیرا این خودرو فقط از شارژ سریع بالای 750 ولت پشتیبانی می کند و نمی تواند با شمع های ولتاژ پایین 500 ولت سازگار شود.

دلیل عدم سازگاری با عقب، پاسخ خدمات مشتری این است که Zhijie S7 از طیف کاملی از پلتفرم های ولتاژ بالا 800 ولت استفاده می کند، حدس و گمان هایی وجود دارد که ممکن است هزینه محدود باشد، بنابراین تقویت کننده اخته شده است.

این همچنین به دنیای خارج اجازه می دهد تا ساختمان شمع هواوی را با ساخت خودرو مرتبط کند.

بر اساس تفکر هواوی، منطق تجاری شمع سازی همانند ساخت خودرو است و به جای ساختن شمع، به اپراتورها کمک می کند تا شمع سازی را به خوبی انجام دهند. هدف از ساخت ایستگاه های خودساز در مرحله اولیه عمدتاً ارائه مدلی برای صنعت است و در مرحله بعد باید با اپراتورهایی مانند State Grid، China Southern Power Grid و فراخوان های ویژه همکاری کرد.

در اصل، نقش هواوی این است که صادرکننده راه حل های فنی باشد و همچنین می تواند موجی از "سودهای زیرساختی" را پشت سر بگذارد.

در مناقصه شمع شارژ سریع شبکه ایالتی، نسبت شمع های شارژ 80 کیلوواتی از 63 درصد در سال 2020 به 37 درصد در سال 2022 کاهش یافته است، در حالی که 160 کیلووات و 240 کیلووات به ترتیب از 35 درصد و 1 درصد به 57 درصد و 4 درصد افزایش یافته است.

در این مورد، طرح 100،{1}} شمع سوپرشارژ هوآوی مانند یک معامله مطمئن به نظر می رسد. این شرکت نه تنها می تواند راه حل سوپرشارژ با خنک کننده مایع را به کل صنعت صادر کند تا نیازهای انرژی مجدد کاربران انبوه را برآورده کند، بلکه می تواند تجارت خودروهای هوشمند خود را نیز تقویت کند.

اما هیچ چیز 100% نیست، برادر ژو هواجیان به ما گفت که چگونه می توانیم رنگین کمان را بدون تجربه باد و باران ببینیم. برای هواوی، باد و باران دو عامل اصلی هستند که مانع اجرای سوپرشارژ می شوند: نیمه هادی های برق سمت وسیله نقلیه و بار روی شبکه توزیع.

از آنجایی که راه حل 800 ولت نیازمندی های سخت افزاری را افزایش داده است، پلت فرم 400 ولت باید به کاربید سیلیکون ارتقا یابد و سمت وسیله نقلیه فقط می تواند استاندارد سخت افزار سوپرشارژ را برآورده کند. کمبود تراشه همیشه یک مشکل در صنعت خودرو بوده است، بنابراین بر پیکربندی 800 ولت تأثیر می گذارد و طرف خودرو نیز باید یک باتری برق مناسب برای راه حل 800 ولت داشته باشد.

اما اینها عوامل اصلی نیستند و مشکلات در سمت شبکه توزیع ممکن است کلیدی باشد.

در شرایط عادی، طراحی شبکه توزیع برق موجود نمی تواند مشخصات شارژ بیش از حد را برآورده کند و قدرت شمع های شارژ سریع موجود در بازار به کوچکی ده ها کیلووات و به بزرگی صدها کیلووات و چنین توان بالایی است. شمع های شارژ هنگام اتصال و استفاده، جریان و ولتاژ ضربه ای بالایی تولید می کنند.

به عنوان مثال، Xpeng G6 که در بالا ذکر شد، در هنگام شارژ در سوپرشارژر S4 خود، حداکثر قدرتی تا 287 کیلووات دارد. شارژ سریع است و شبکه باید آن را تحمل کند.

شاخص واحد مصرف برق ساختمان اداری 30-70W/m² است و یک ساختمان اداری طبقاتی در هر طبقه 1500 متر مربع با توان 1.1 مگاوات برآورد شده است. شمع سوپرشارژ Xpeng S4 حداکثر قدرت 480 کیلو وات دارد و از سه شمع سوپرشارژ همزمان استفاده می شود و حداکثر توان ممکن است بیش از 1 ساختمان اداری باشد.

علاوه بر این، تاثیر شارژ سریع ولتاژ بالا بر روی شبکه شامل بارهای اوج نیز می شود. شبکه برق را به عنوان یک نوار لاستیکی در نظر بگیرید، برای مقابله با پیک های بار تصادفی نیاز به کشش خاصی دارد، اما اگر اوج بار خیلی زیاد باشد و از حد گسترش بیشتر شود، نوار لاستیکی شکسته می شود و شبکه دچار مشکل می شود.

برای امکان سنجی شبکه توزیع، صنعت پیشنهاد می کند تاثیر شارژ بیش از حد بر پایداری شبکه برق را از طریق ریزشبکه ها و ذخیره انرژی مشترک حل کند.

ریزشبکه به سیستم تولید و توزیع برق کوچکی اطلاق می شود که از ژنراتورهای توزیع شده، دستگاه های ذخیره انرژی، دستگاه های تبدیل انرژی، بارها، دستگاه های نظارت و حفاظت و غیره تشکیل شده است که وسیله ای موثر برای حل یک سری مشکلات ناشی از دسترسی مستقیم به ژنراتورهای توزیع شده به شبکه برق

با این حال، در حال حاضر، راه حل فوق ممکن است از نظر هزینه بهینه نباشد.

به عنوان مثال یک ایستگاه سوپرشارژ 350 کیلوواتی با قدرت بالا در Electrify America را در نظر بگیرید که مجهز به سیستم ذخیره انرژی تسلا 350 کیلووات ساعت با قدرت 210 کیلووات است، قیمت آن حدود 210،{5}} دلار آمریکا، حدود 1.4 میلیون یوان است. هزینه کل یک A480، پنج شمع شارژ 120 کیلوواتی و یک ایستگاه سوپرشارژ بدون اجاره زمین حدود 1.122 میلیون یوان است.

هزینه اولیه شمع های سوپرشارژ با مایع خنک کننده زیاد است و مشکل ظرفیت ناکافی شبکه برق و تنظیم بار شبکه با پیکربندی ذخیره انرژی حل می شود که هزینه سرمایه گذاری اولیه را نیز افزایش می دهد.

Yanzhi New Energy Vehicle قبلاً تحلیل کرده بود که اگر می خواهید یک ایستگاه سوپرشارژ پر از شمع های سوپرشارژ بسازید، هزینه یک ایستگاه با ذخیره انرژی حداقل 2 میلیون است. هزینه یک ایستگاه تعویض باتری نسل دوم NIO بدون باتری و اجاره زمین حدود 1.25 میلیون یوان است.

این در حالی است که برخی از نهادها معتقدند برای اندازه گیری درآمد سرمایه گذاری ایستگاه های شارژ، باید به جای سرمایه گذاری اولیه، هزینه شارژ برق اعمال شود.

به عنوان یک زیرساخت جدید مهم، شبکه شارژ باید تکرار فناوری آینده و ارتقای استاندارد را در نظر بگیرد، ایده مقایسه صرف هزینه یک وات را تغییر دهد و کل چرخه عمر شارژ LCOE را برای ارزیابی معرفی کند.

طبق تخمین‌های گروه Changhong، LCOE راه‌حل سوپرشارژ کاملاً مایع خنک‌کننده هواوی بسیار کمتر از راه‌حل‌های سنتی است، با LCOE سالانه 0}.34 یوان/کیلووات ساعت، که 35 است. ٪ و 26٪ کمتر از شمع های یکپارچه و راکتورهای هوا خنک به ترتیب، و دوره بازگشت تنها 6.7 سال است. با ارتقای سطح فناوری و ساخت، هزینه نهایی کاهش می یابد.

3. پایان
از نظر هزینه، اگرچه مکان‌های زیادی وجود ندارد که نیاز به تغییر و ارتقا داشته باشند تا سوپرشارژر رایج شود، اما همه آنها هزینه زیادی دارند و غیرقابل کنترل هستند. به عنوان مثال، نصب ایستگاه های شارژ با توان بالا نیاز به افزایش ظرفیت دارد، بنابراین شبکه برق باید صدها میلیارد دلار هزینه کند تا زیرساخت برق شهر را متحول کند، که در واقع کمی دشوار است.

علاوه بر این، هزینه‌های ایستگاه‌های سوپرشارژ وجود دارد و هزینه‌های جامع ساخت ایستگاه‌های شمع، ذخیره‌سازی انرژی و اجاره زمین از ایستگاه‌های تعویض باتری فراتر رفته است و اپراتورهای عادی نمی‌توانند چنین دارایی‌های سنگینی را بپردازند.

با در نظر گرفتن ترمینال سوپرشارژ کاملاً مایع خنک کننده هواوی به عنوان مثال، قیمت یک ترمینال سوپرشارژ 600 کیلوواتی کاملاً مایع خنک کننده به 600،{4}} یوان می رسد، در حالی که قیمت شمع شارژ با هوا خنک کننده 120 کیلووات تنها { {7}}، 000 یوان. برای اپراتورها، در زمانی که سهم بازار مدل‌های شارژ فوق سریع بسیار کم است، تجهیزات 120 کیلووات/180 کیلووات خنک‌کننده هوا انتخابی برای بستن چشم‌ها هستند.

بنابراین، اینکه هواوی بتواند در سال آینده به تعهدات خود عمل کند یا خیر، در نهایت به میزان حمایت اپراتورهای بزرگی مانند State Grid و Three Barrels of Oil بستگی دارد.