如何看待欧洲超级充电网络IONITY的发展和配置?

原创 汽车电子设计 2021-11-28 08:00
周末我想稍微理一下欧洲超级充电网络IONITY的发展情况,并且就IONITY的充电场站的配置做一些梳理,而后续液冷充电枪和冷却方案也是我想要叙述和说明的。
对比国内,欧洲这边由于充电站点少,所以类似IONITY的150/350kW的场站发展的迫切性就很大,而且电动汽车从2020年开始就往150kW来设计,跳出了国内普遍70kW左右的限制。
我感觉,我有些低估国内发展800V超快充网络难度,困难主要集中于配电电网功率负荷,还有充电接口标准的时间节点和对之前网络的兼容性问题
备注:2021年大部分充电模块的电压都是950V最高电压,其实能给800V充电了,这个不需要太多担心,主要还是功率问题。

图1 截至 2021 年 11 月IONITY 网,覆盖欧洲24个国家和地区,目前有386 个充电站点和 1,538 个充电桩

Part 1

IONITY的融资和发展

IONITY是一家欧洲的超快速充电网络运营商,最近宣布获得了总共7亿欧元的投资。
这家超快充运营网络公司是在2017年成立的,由宝马、福特、奔驰、大众、奥迪和保时捷合资成立,后来现代与起亚加入进来,贝莱德全球可再生能源平台BlackRock’s Global Renewable Power platform)是第一个非车企的股东正式加入。
7亿欧元投资,目标是让这家超充网络运营商到2025年增加 5,000 个充电桩。
IONITY 2025 目标:
1,000多个充电场站,带有 6-12 个充电桩的新站点
7,000 个独立充电桩,在交通流量大、充电需求高的区域沿线,包括现有站点安装额外的充电桩

图2 Ionity的充电桩目标
我在这里找了一些资料:
Ionity 的充电桩一般的规格如下,电压范围是200-920V(国内一般要求950V),最大电流500A,一个场站的输入功率一般为1.25MW

图3 Ionity的场站标准
设置充电场站的构造如下图。
这里需要注意的是,所有的Ionity都是充电功率模块和充电桩分离的,也就是由Power Module来进行处理,充电桩只是一个简单的部分。逻辑上来说,即使车主倒车的时候把充电桩都碰坏了,其实损失也不大,很早欧洲就配置了这种功率模块和充电桩分离的设计。

图4 Ionity的6个标准站的情况
通常情况下,一般是一个功率模块对应两个充电口,由两个功率模块来分功率,按照总输入功率为1.25MW,每个功率模块的输入功率416kW,输出功率最高350kW,可以分单个150kW输出。

图5 便于理解的系统配置图
我再想以后的商业模式估计可以竞价拿功率,也就是根据不同的功率竞价规则来买不同的输入功率,下面第二种情景是特别有意思的。

图6 不同数量的车辆来充电的时候,整体的充电功率分配

图7 也有不同厂家来提供一体桩,如下所示
从大的逻辑来看,这么大功率的需求,势必需要储能站点来进行平衡,而光伏的导入也能进一步降低整体的功率负荷

图8 可再生能源和充电网络的结合

Part 2
Ionity 的ISO 15118即充即用
Ionity还有一个很有趣的地方
随着导入ISO15118的协议,具备Plug&Charge 功能的车辆的 Ionity 用户(Taycan、Mach-E和奔驰EQS),只要将充电线插入车辆,车辆就会在充电站自动识别并授权充电。也就是说,基于PLC的通信方式,欧洲也是开始全面导入充电计费直接从车辆读取并受数字证书保护
目前大家在这个领域两种做法
一种是类似Tesla的独立控制器;另外一种是把协议放到车身域控制器里面。估计后续放在车载运算平台里面,留一个充电协议转换器的方式更为合理一些。



图9 现在来看,把充电控制特别是充电协议独立出来在后续ISO15118 协议下,还是有必要的
小结: Ionity的发展速度还是很迅速的,从逻辑上来看,比起建设换电网络,国内打造超快充的网络(配储能),这个方案长期而言将更具有效性和普适性。
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