Varför kan Huawei bygga 100,000 överfyllda laddningshögar per år?

I mars förra året släppte Huawei, tillsammans med China Electricity Council, China Electric Vehicle 100 Association och andra organisationer, en rapport om utvecklingen av Kinas högspänningssnabbladdningsindustri (2023-2025).
När man tittar på det nu, banar Huaweis rapport, som diskuterar utvecklingstrenden och applikationsmöjligheterna för högspänningsteknik för snabbladdning, något vägen för sin egen superladdningsverksamhet.

Nio månader senare, vid World New Energy Vehicle Conference 2023, gjorde Huawei äntligen ett stort steg: i slutet av 2024 kommer det att tillhandahålla mer än 100,000 helt vätskekyld överladdningsutrustning, 700,{{6 }} offentliga laddningspistoler, som täcker 340 städer över hela landet, och bygg mer än 4 500 höghastighetsöverladdningsstationer.

Du måste veta att Huaweis vätskekylda överladdningshög endast var offline i oktober förra året, och den täcker för närvarande endast 300 stationer, vilket motsvarar tusentals mindre laddningspistoler. Dessutom var marknadens förväntningar att bygga 10,000 enheter 2024, vilket är en 10-dubbling som verkligen chockade branschen.

Som jämförelse kan nämnas att NIO, som har det största antalet laddningshögar i Kina, har byggt totalt 20 455 laddningshögar i slutet av 2023, varav endast 9 300 är överladdningshögar; Samriskföretaget mellan BMW och Mercedes-Benz planerar att bygga cirka 7,000 överladdningshögar i Kina till 2026. Tesla, världens främsta företag, har totalt 55,000 överladdningshögar som av 2023.

Med andra ord kommer Huawei inte bara att lämna de nya krafterna och de traditionella oljefordonen bakom sig, utan också plocka av Tesla från hästen om ett år, kan den göra det?

1.Vad är Supercharge?
Innan vi diskuterar om Huawei kan göra det, låt oss förklara vad överladdning är.

Beroende på laddningstidens längd kan laddningshögar för elfordon delas in i tre kategorier: långsam laddning, snabb laddning och överladdning. Skillnaden ligger i spänning och effekt, till exempel är inspänningen för långsam laddning 220V, och laddningseffekten är mestadels 7kW, medan snabbladdningen stiger till 380V och 60kW.

Superladdning använder samma likström som snabbladdning, men med mer kraft och kortare laddningstider. Överladdning definieras generellt inom branschen som: en laddningseffekt för en enda pistol på minst 350 kW, den maximala utspänningen på inte mindre än 1000V och den kontinuerliga laddningsströmmen på minst 400A.

Generellt sett kan den trefasiga 120kW-360kW överladdningshögen ladda batteriet med en kapacitet på 40kWh helt på bara 10-20 minuter, medan den enfasiga 7,2kW långsamladdningshögen tar 6 timmar, skillnaden är inte uppenbar.

Skillnaden leder till ett ensidigt användarbehov.

Enligt "2022 White Paper on the Charging Behavior of Chinese Electric Vehicle Users" släppt av China Charging Alliance och Nenglian Zhidian, väljer upp till 72 % av användarna högeffektsladdningsanläggningar på 120kW och mer vid laddning, och endast 2 % av användarna väljer laddningsmöjligheter under 30kW.

De laddningshögar som har byggts hittills är dock huvudsakligen långsamma laddningar med låg effekt, och marknadsandelen för högeffektpålar med mer än 150kW offentliga likströmsladdningshögar i Kina år 2022 kommer bara att vara 5%.

Den främsta orsaken till bristen på högeffekts snabbladdningsinfrastruktur är att det finns för få motsvarande modeller. Av de 6,887 miljoner nya energifordon som såldes 2022 kommer endast cirka 500,000 800V högspänningsmodeller med snabb laddning att säljas.

Inför 2023 kommer 800V högspänningsmodeller för snabbladdning att lanseras i ett gäng. Huaan Securities uppskattade tidigare att försäljningen av högspänningsmodeller för snabbladdning 2023 kommer att vara cirka 1,21 miljoner enheter, vilket motsvarar 21 % av rena elfordon. Det vill säga 1 av 5 rena elfordon är en högspänningssnabbladdningsmodell.

Teoretiskt sett kan de intensivt listade 800V-högspänningsmodellerna ge en överladdning, men i själva verket är effekten begränsad, från och med den 31 december 2023 är ZEEKR, NIO, Xiaopeng och Ideal endast 3,861.

Anledningen till den långsamma utvecklingen är å ena sidan att kostnaden för egenbyggda överladdningsstationer av bilföretag är för hög, å andra sidan, precis som det inte finns bomull i marshmallows så finns det ingen fisk i fisken -smaksatt kött, och de 800V högspänningsmodeller som bilföretagen marknadsför är också vattniga.

Det så kallade 800V är inte ett korrekt värde, utan som ett mellanvärde, vilket hänvisar till högspänningsarkitekturen för hela fordonet med ett spänningsområde på 550V-930V på marknaden, som täcker en hel uppsättning av högspänningskomponenter som batterisystem, elektriskt drivsystem, laddningssystem och kraftenheter.

Därför kan modeller med en märkspänning på 551V för kraftbatterier som Xpeng G6 också betraktas som en tryckledning för att komma in i 800V-fältet, men märkspänningen på endast 530V är öppen för diskussion.
Dessutom är de flesta av 800V-högspänningsmodellerna utrustade med boosters, som NIO NT3.0, Li MEGA och Zhiji LS6, som har en bakåtkompatibel, universell 500V-laddningshög.

Även om parametrarna är diskonterade, är 800V-modellen fortfarande mer effektiv än 400V-modellen. Till exempel kan Xpeng G6 nå en spänning på 580V, en ström på 492A och en effekt på 285kW på sin egen ultrasnabba laddningshög; På tredje parts nationella standardhög är spänningen 558V, strömmen är 250A och effekten är 140kW.

Detta innebär att även vid laddningshögar från tredje part är den totala laddningshastigheten dubbelt så snabb som för 400V-modeller. Med lanseringen av fler 800V-högspänningsmodeller har användargruppen av elfordon skiftat från pionjäranvändare till massanvändare, och konsumenternas huvudsakliga efterfrågan har förändrats från kryssningsräckvidd till energipåfyllningseffektivitet och utläggning av fler laddningshögar som stöd för ultrasnabb laddning har satts på agendan.

2.Varför är det svårt att landa?

Strax efter lanseringen av Zhijie S7 var det glad att nämna ett smeknamn - "elbil som bara kan lägga till 95 bensin", eftersom bilen bara stöder snabbladdning över 750V, och kan inte anpassa sig till 500V lågspänningshögar.

Anledningen till bristen på bakåtkompatibilitet,Svaret från kundtjänst är att Zhijie S7 använder ett komplett utbud av 800V högspänningsplattformar,Det finns spekulationer om att kostnaden kan vara begränsad, så boostern kastreras.

Detta gör också att omvärlden kan associera Huaweis pålbyggnad med bilbygge.

Enligt Huaweis tänkande är affärslogiken för att bygga pålar densamma som att bygga en bil, och istället för att bygga pålar själv, hjälper det operatörerna att bygga pålar väl. Syftet med egenbyggda stationer i ett tidigt skede är främst att ge en modell för branschen och i det senare skedet är det nödvändigt att samarbeta med operatörer som State Grid, China Southern Power Grid och special calls.

Huaweis roll är i huvudsak att vara en exportör av tekniska lösningar, och den kan också komma ikapp med en våg av "infrastrukturutdelningar".

I State Grids snabbladdningshögar har andelen 80kW laddhögar minskat från 63% 2020 till 37% 2022, medan 160kW och 240kW har ökat från 35% och 1% till 57% respektive 4%.

I det här fallet ser Huaweis 100,000 överladdningshögplan ut som en säker affär. Den kan inte bara exportera den vätskekylda överladdningslösningen till hela branschen för att möta massanvändarnas snabba energipåfyllningsbehov, utan också stärka sin egen smarta bilverksamhet.

Men ingenting är 100 %, broder Zhou Huajian berättade för oss att hur kan vi se en regnbåge utan att uppleva vind och regn. För Huawei är vind och regn de två kärnfaktorerna som hindrar implementeringen av överladdning: krafthalvledare på fordonssidan och belastningen på distributionsnätet.

Eftersom 800V-lösningen har ökade hårdvarukrav måste 400V-plattformen uppgraderas till kiselkarbid, och fordonssidan kan bara uppfylla standarden för överladdningshårdvara. Bristen på chips har alltid varit ett problem inom bilindustrin, så det kommer att påverka konfigurationen av 800V, och fordonssidan måste också ha ett strömbatteri lämpligt för 800V-lösningen.

Men dessa är inte kärnfaktorerna, och problemen på distributionsnätsidan kan vara nyckeln.

Under normala omständigheter kan utformningen av det befintliga kraftdistributionsnätverket inte uppfylla överladdningsspecifikationerna, och kraften hos snabbladdningshögarna på marknaden är så liten som tiotals kW och så stor som hundratals kW, och så hög effekt laddningshögar kommer att producera hög ström och impulsspänning när de ansluts och används.

Till exempel har Xpeng G6 som nämns ovan en toppeffekt på upp till 287kW vid laddning på sin S4-kompressor. Laddningen är snabb, och nätet måste tåla det.

Enhetens elförbrukningsindex för kontorsbyggnaden är 30-70W/m², och en kontorsbyggnad på 15-våningar uppskattas till 1 500 kvadratmeter per våning, med en effekt på 1,1 MW. Xpeng S4 överladdningshögen har en maximal effekt på 480kW, och tre överladdningshögar används samtidigt, och den maximala effekten kan vara mer än en kontorsbyggnad.

Dessutom inkluderar inverkan av högspänningssnabbladdning på nätet även toppbelastningar. Tänk på elnätet som ett gummiband, det behöver ha en viss elasticitet för att klara av slumpmässiga belastningstoppar, men om toppbelastningen är för stor och överskrider förlängningsgränsen kommer gummibandet att gå sönder och gallret får problem.

För distributionsnätets genomförbarhet föreslår industrin att lösa effekterna av överladdning på elnätets stabilitet genom mikronät och delad energilagring.

Microgrid hänvisar till ett litet kraftgenererings- och distributionssystem som består av distribuerade generatorer, energilagringsenheter, energiomvandlingsenheter, laster, övervaknings- och skyddsanordningar, etc., vilket är ett effektivt sätt att lösa en rad problem som orsakas av direkt tillgång till distribuerade generatorer till elnätet.

Men för närvarande är lösningen ovan kanske inte optimal kostnadsmässigt.

Ta en 350kW högeffektsöverladdningsstation i Electrify America som ett exempel, utrustad med ett Tesla 350kWh energilagringssystem med en effekt på 210kW, priset är cirka 210,000 US-dollar, cirka 1,4 miljoner yuan. Den totala kostnaden för en A480, fem 120kW laddningshögar och en överladdningsstation utan tomträtt är cirka 1,122 miljoner yuan.

Den initiala kostnaden för vätskekylda överladdningshögar är hög, och problemet med otillräcklig kraftnätkapacitet och nätbelastningsjustering löses genom att konfigurera energilagring, vilket också ökar den initiala investeringskostnaden.

Yanzhi New Energy Vehicle har tidigare analyserat att om man vill bygga en överladdningsstation full av överladdningshögar är kostnaden för en station med energilagring minst 2 miljoner. Kostnaden för en andra generationens batteribytesstation av NIO utan batterier och markhyra är cirka 1,25 miljoner yuan.

Vissa institutioner anser dock att kostnaden för att ladda el bör användas istället för den initiala investeringen för att mäta laddstationernas investeringsintäkter.

Som en viktig ny infrastruktur bör laddningsnätverket överväga framtida teknikiteration och standarduppgraderingar, ändra idén om att helt enkelt jämföra kostnaden för en enskild watt och introducera hela livscykeln för laddning av LCOE för utvärdering.

Enligt Changhong Groups uppskattningar är LCOE för Huaweis helt vätskekylda överladdningslösning mycket lägre än för den traditionella lösningen, med en 10-års LCOE på 0.34 yuan/kWh, vilket är 35 % och 26 % lägre än för integrerade pålar respektive luftkylda reaktorer och återbetalningstiden är endast 6,7 år. Med förbättringen av teknik och tillverkningsnivå kommer den slutliga kostnaden att sjunka.

3.Epilog
Ur kostnadssynpunkt, även om det inte finns många platser som behöver omvandlas och uppgraderas för att popularisera överladdning, kostar de alla mycket och är okontrollerbara. Till exempel kräver installationen av högeffektsladdningsstationer ökad kapacitans, så elnätet behöver spendera hundratals miljarder dollar för att transformera stadens kraftinfrastruktur, vilket verkligen är lite svårt.

Dessutom kommer kostnaderna för överladdningsstationer, och de omfattande kostnaderna för pålstationsbyggande, energilagring och tomträttsavgäld har överstigit kostnaderna för batteribytesstationer, och vanliga operatörer har inte råd med så tunga tillgångar.

Om man tar Huaweis helt vätskekylda överladdningsterminal som ett exempel, är priset för en 600kW helt vätskekyld överladdningsterminal så högt som 600,000 yuan, medan priset för en 120kW luftkyld laddningshög bara är { {7}},000 yuan. För operatörer, i en tid då marknadsandelen för ultrasnabbladdningsmodeller är extremt låg, är 120kW/180kW luftkyld utrustning valet för att blunda.

Om Huawei kan uppfylla sina åtaganden under det kommande året beror därför i slutändan på hur mycket stöd de stora operatörerna som State Grid och Three Barrels of Oil kan stödja.