能用10年的充電樁，你見過嗎？

12月1日在深圳，延期了近1個月的第五屆充電樁展會順利召開，在這個疫情反復(fù)的時間下，不論是展商規(guī)模還是觀眾人氣，超乎我的意料，比預(yù)想中好很多，大家的熱情絲毫沒有受疫情影響。

我用了一天時間逛完了全部，也和很多新老朋友做了交流，先將我的觀展總結(jié)分享給大家：

1、市場依舊火爆。不僅是觀眾比較多，而且都比較專業(yè)，另一方面也看到了不少以前都沒聽過的新公司進入這個行業(yè)，有新人進入證明行業(yè)還在上升期。

2、出口火爆。得益于全球新能源市場爆發(fā)，尤其是歐洲市場，上半年歐洲整體的新能源汽車市場持續(xù)創(chuàng)新高，銷量突破100萬輛，再加上歐洲各國的充電樁補貼很高，而在疫情的影響下唯有中國的供應(yīng)商是齊全且穩(wěn)定的，多重刺激下面向海外的充電樁產(chǎn)品出口火爆。

3、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。不論是交流樁還是直流樁，大部分企業(yè)做的產(chǎn)品嚴(yán)重同質(zhì)化，結(jié)構(gòu)差不多，外觀也差不多。

4、價格戰(zhàn)繼續(xù)，沒有最低只有更低。直流樁一瓦突破3毛以下，交流充電樁現(xiàn)場有企業(yè)打出只要598元一臺，這種價格戰(zhàn)的惡性循環(huán)還會持續(xù)一段時間。

5、產(chǎn)品外觀普遍“丑”，缺乏設(shè)計?？戳四敲炊喑潆姌懂a(chǎn)品，大多數(shù)從外觀上缺少工業(yè)設(shè)計，樣子都差不多，傻大笨粗，顏值太低。反過來這也正是同質(zhì)化帶來的價格戰(zhàn)，在價格戰(zhàn)下還要啥顏值。

6、缺少在使用環(huán)節(jié)的價值體現(xiàn)。大部分產(chǎn)品僅僅滿足能充電而已，并沒有過多考慮客戶在什么場景下使用，需要什么功能，為什么要你的產(chǎn)品。同時在車主端使用體驗上的關(guān)注就更少了，這是陷入內(nèi)卷競爭的結(jié)果。

不過在現(xiàn)場也還是發(fā)現(xiàn)了一些比較有意思的產(chǎn)品，比如：度普新能源的儲能充電一體化充電樁，蔚宇電氣的半集成直流樁，趣電的充放電一體交流槍，陽光電源IDC120kW集成樁，快電帶來的車位解決方案等等。

這里讓我最感興趣的還是陽光電源120kW集成樁，這個樁跟我們市面上見到的不太一樣：

1、壽命長。這款樁設(shè)計壽命20年，使用壽命10年沒問題，這在充電樁行業(yè)還沒人吹這個牛。

2、體積小，顏值高。比市面上常見的120kW直流樁體積小很多，顏值在線。

3、集成化的結(jié)構(gòu)設(shè)計。將控制與功率模塊完全封裝在箱體前部，后部獨立風(fēng)道散熱，與市面常見的模塊式充電樁很不一樣。

圖為陽光電源120kW集成樁

現(xiàn)在市面上的快充樁質(zhì)量參差不齊，故障率高，壽命短，為什么陽光電源能用10年，是什么勇氣敢讓他們吹這個牛。

在和陽光電源充電事業(yè)部副總裁陽岳豐深度交流后，我大概有了答案。

1

為什么這么做？

為什么做成集成化？這是我腦海中第一個蹦出來的問題，他們的研發(fā)導(dǎo)向邏輯是怎么制定的。

因為目前傳統(tǒng)快充樁主要采用模塊式和分體式的結(jié)構(gòu)設(shè)計，所謂模塊式是用20-30kw的功率模塊并聯(lián)，將控制模塊和功率模塊放在機柜內(nèi)，而分體式是將控制模塊和功率模塊放置在后端的配電箱內(nèi)，充電樁只是個充電端口而已，特來電的群管群控是典型設(shè)計。

陽岳豐首先給集成樁做了一個定義，就是將除充電電纜和車輛插頭、人機交互外的所有其他基本構(gòu)成單元置于密閉的柜（箱）內(nèi)，將功率變換單元集成為一體，采用獨立散熱系統(tǒng)對柜（箱）體內(nèi)熱流進行處理的充電機。

圖為120kW集成樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

至于為什么這么設(shè)計的回答也是簡單直接，他說：“我們在設(shè)計之初就在想誰來買我們的產(chǎn)品？他會怎么用？市場上的產(chǎn)品有哪些不足的地方？這是我們做預(yù)研時面臨的第一個問題，快充樁一般都是拿來做運營的，是一個生產(chǎn)資料，這個基本屬性就要求產(chǎn)品一定要滿足“安全穩(wěn)定、故障率低、長壽命、維護成本低”等特點，我們最后總結(jié)的關(guān)鍵詞是“保護資產(chǎn)，提升收益””。

“再就是陽光電源本身是做光伏逆變器起家的，專注電力電子轉(zhuǎn)換技術(shù)20多年，與充電樁的技術(shù)原理是相通的，光伏產(chǎn)品本身的特點也是在戶外使用，而且必須長壽命，一般都要求25年，與充電樁的使用場景也有相似之處，因此集團的產(chǎn)研思路和技術(shù)積累也給了我們很多幫助和啟發(fā)。最后是我本人做電力電子行業(yè)也已經(jīng)20多年，對這方面的技術(shù)了解比較深刻”，陽岳豐繼續(xù)補充了2點。

集成化之后帶來的好處也是顯而易見，主要表現(xiàn)有3點：

一個人想活的長壽，有2大因素決定：先天基因和后天環(huán)境，先天基因差后天環(huán)境再好也沒用，反過來也是如此，所以壽命=先天基因*后天環(huán)境，2個因素都高才能有長壽命。做產(chǎn)品也是如此，充電樁也一樣。

陽岳豐舉了一個非常生動的例子。

集成樁是如何做到設(shè)計壽命20年的，首先從基因入手。在底層就要保證所有元器件的電壓應(yīng)力、電流應(yīng)力、熱應(yīng)力、機械應(yīng)力都在壽命評估的要求范圍內(nèi)，可靠的理論計算模型和測試手段必不可少。

其次是環(huán)境因素，有污染的環(huán)境會大幅壓縮產(chǎn)品預(yù)期壽命。對于充電樁來說，大環(huán)境里很難排除雨水、粉塵、鹽霧等污染物，躲不開，那我們就做個好的小環(huán)境。集成充電樁整機采用獨立風(fēng)道設(shè)計方案，設(shè)備內(nèi)部器件與外部環(huán)境隔離，完全防止塵埃和水汽進入，給設(shè)備內(nèi)部營造了良好的小環(huán)境，提高了產(chǎn)品的環(huán)境壽命系數(shù)。通過同時提高基因壽命和環(huán)境因素，得到高壽命的產(chǎn)品。

陽光電源有20多年戶外大功率電源的設(shè)計和應(yīng)用經(jīng)驗，具備完善的產(chǎn)品壽命設(shè)計及評估體系，綜合了研發(fā)能力、檢測能力、供應(yīng)鏈能力、制造能力、質(zhì)量管理能力等，集成樁一開始就在非常完備的平臺上進行培育，體質(zhì)強健。

陽岳豐繼續(xù)補充道：“現(xiàn)在大家普遍采用的還是基于通信電源的技術(shù)路線，這方面在壽命與可靠性上是有上限的，很難突破它的天花板，這就無法達到我們可靠長壽命的目標(biāo)要求?！?/span>

2

最難的還是熱管理

既然現(xiàn)有技術(shù)走不通，這就要求陽光電源重新設(shè)計充電樁的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，為此陽岳豐的團隊借鑒了集團光伏逆變器的組串式方案，并且專門開發(fā)了HiL仿真工具以及一系列的輔助開發(fā)工具，這些工具完全自主開發(fā)，屬于獨門秘籍。

一切的源頭從模擬仿真開始，自下而上，逐層仿真：

• 最底層的器件級建模仿真，包括器件、電路、熱管理、機械應(yīng)力等。

• 中間層的整機建模仿真，包括整機的優(yōu)化與防護。

• 頂層的站級系統(tǒng)仿真，光儲充不同系統(tǒng)之間的融合、優(yōu)化調(diào)度。

完成這些仿真后，就是各種試驗與驗證，包括：真實場站驗證、100%老化試驗、防水實驗、沙塵實驗、EMC電磁兼容實驗、高低溫實驗、熱管理實驗等等上千個測試項目。

所謂集成樁與傳統(tǒng)模塊式的區(qū)別在于，傳統(tǒng)模塊式的直流樁控制模塊與電源模塊分別放置，控制模塊與其他開關(guān)件在機柜前面，電源模塊是一個一個堆置在機柜側(cè)面或后面。

集成樁則是將控制模塊與電源模塊這些電子電氣件完全密封在機柜前面，機柜后面是獨立散熱風(fēng)道。因為這種前后隔離的結(jié)構(gòu)設(shè)計，帶來的好處是防水等級提升到IP65，整機可直接水洗，同時也保護了電子電氣件不受外界污染，有效提高穩(wěn)定性與壽命。

圖為120kW集成樁內(nèi)部散熱示意圖

“集成化之后還有一個好處是減少了走線和接插件數(shù)量，這些也是保證穩(wěn)定長壽命的因素，所以簡單理解就是把所有可能影響穩(wěn)定和壽命的因素都一個個控制住”，陽岳豐說。

而在研發(fā)過程中最難的還是熱管理，這其實也是所有電源類產(chǎn)品都面臨的問題。熱管理做不好會加速元器件老化，從而提高故障率，影響最終的產(chǎn)品壽命。在這方面陽岳豐表示，一開始的仿真精度就很難，其次是在過程中的不斷優(yōu)化，最終他們采取的是獨立風(fēng)道強制散熱。

不同于傳統(tǒng)充電樁的模塊散熱加整機散熱的結(jié)構(gòu)，陽光電源的集成化設(shè)計導(dǎo)致散熱風(fēng)道非常平順，且只有一組直流散熱風(fēng)扇，而且位于中間位置，使得充電樁工作期間噪音更小，成本更低，效率也大大提高。

之前我跟很多業(yè)內(nèi)朋友關(guān)于集成化方案有過交流，大家最為關(guān)心2個問題，一是售后成本，因為是集成化的，一旦出現(xiàn)問題好不好維修，成本會不會很高；一是可擴展問題，充電樁在往更大功率方向去發(fā)展，那么這種集成化方案還能不能擴展？未來能否支持更大功率？

關(guān)于這2個問題，陽岳豐給出了回答。首先他認為如果經(jīng)常出問題那證明產(chǎn)品設(shè)計是失敗的，充電樁就應(yīng)該是即插即用的，平時不需要什么維護，頂多臟了用水沖一沖。如果真的壞了，陽光電源會提供備用新機，壞的機器返場維修后再給客戶裝上。

其次是可擴展問題，目前在現(xiàn)有這代方案里是無法靠后期擴展模塊來提高充電功率的，但是在集成化產(chǎn)品序列里，陽光電源也在研發(fā)更大功率的充電樁。

同時陽岳豐認為充電功率也不會無限制提高，目前120kW可以適配主流車型，未來200kW的充電功率會是一個比較合適的功率段。

3

集成化會是趨勢嗎？

所謂一人不為眾，獨木不成林。陽光電源選擇的集成化技術(shù)路線會是未來的發(fā)展趨勢嗎？

陽岳豐給的回答是肯定的，他認為將來的充電樁一定是往更大功率、更高能量密度、更智慧、更友好的方向發(fā)展，而且一定要非常的輕巧精致和美觀好用，就像我們的家用電器一樣，想想電視機從當(dāng)年的大屁股發(fā)展到現(xiàn)在這么超薄一樣。

要想做到這些集成化必然會是一種技術(shù)路線趨勢，目前陽光電源已經(jīng)在牽頭參與制定集成化充電樁的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

在給這款集成樁產(chǎn)品評估先進性上，陽岳豐則認為這應(yīng)該是全球首款120kW集成化充電樁，而且陽光電源已經(jīng)申請了全球?qū)＠?/span>

如果別人也想如此設(shè)計，陽岳豐認為首先他要掌握電力電子技術(shù)，其次是整樁的技術(shù)，還要做大量的資金投入，陽光電源在這一款設(shè)備上的投入接近上億元，加上中央研究院的研發(fā)同事我們投入了上百人的研發(fā)團隊，歷時2年時間才開發(fā)出來。

談及潛在的競爭對手，陽岳豐給的回答讓我有些意外。

“我認為真正的競爭對手在深圳，人才多，企業(yè)多，創(chuàng)業(yè)精神濃厚。國際企業(yè)不用太考慮，我在外企做過，比較了解他們的情況，還有另一個原因是在電力電子應(yīng)用層面，中國人已經(jīng)做的非常好了”，從陽岳豐的回答和眼神中我看到了他的篤定。

陽光電源看似是跨界新勢力，但實際上他們從2016年就開始了充電樁的項目研發(fā)，截止目前已經(jīng)有80余人的專屬研發(fā)團隊，屬于典型的悶頭憋大招。

現(xiàn)在陽光電源120kW集成樁已經(jīng)開始批量供貨，并且已經(jīng)在多地進行落地，一款產(chǎn)品的好壞客戶和時間最終會給出答案。

圖為120kW集成樁實際落地項目

陽光電源在技術(shù)路線上的深入思考和創(chuàng)新是值得學(xué)習(xí)的。引領(lǐng)變革有時候真的不是你看得見的競爭對手，跨界來的才最可怕，他們采用一種完全不同的思路，降維打擊也好，或是用下一代產(chǎn)品來打現(xiàn)在的產(chǎn)品也好，這是挑戰(zhàn)者想獲得一席之地的唯一出路。

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