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报告审核：许艳华 报告编写：刘锴、黄炘、李杨 一、调研背景及目的.... 6 （一）调研背景.... 6 （二）调研目的.... 7 二、参与调研单位.... 7 三、调研方法.... 8 四、国外情况.... 8 （一）日本.... 8 1、用户需求.... 8 2、技术要求.... 8 3、发展现状.... 9 （二）欧洲.... 10 1、用户需求.... 10 2、技术要求.... 10 3、发展现状.... 10 （三）美国.... 11 1、用户需求.... 11 2、技术要求.... 11 3、发展现状.... 11 （四）国外情况汇总.... 12 五、国内充电技术现状.... 12 （一）车辆电压平台.... 12 （二）车辆充电电流.... 13 （三）车辆充电功率.... 14 六、调研信息汇总.... 15 （一）整车制造企业.... 16 1、比亚迪.... 16 2、广汽.... 17 3、珠海银隆.... 19 4、江淮.... 20 5、东风汽车.... 21 6、宇通.... 22 7、上汽集团.... 24 8、长安新能源.... 26 9、整车制造企业情况汇总.... 27 （二）电池企业.... 29 1、宁德时代.... 29 2、微宏动力.... 29 （三）充电接口企业.... 30 1、沃尔新能源.... 30 2、中航光电.... 30 3、充电接口企业情况汇总.... 30 （四）充电设施制造企业.... 30 七、调研结论及建议.... 32 （一）快速充电定义.... 32 1、乘用车领域.... 32 2、商用车领域.... 33 3、快速充电设施要求.... 33 （二）关键零部件发展.... 34 1、动力电池.... 34 2、高压零部件.... 34 3、快速充电连接装置.... 35 （三）建立快速充电场站.... 36 1、应用场景.... 36 （四）发展建议.... 37 1、关注车辆安全性.... 37 2、实验量化大倍率充电对动力电池影响.... 37 4、加快零部件研发.... 38 5、加快速充电系统的研发和技术储备.... 38 6、标准的修订.... 38 7、接口的兼容.... 39 为进一步贯彻落实2017年8月29日“两会”精神宣贯会的会议精神，根据国家能源局和工信部的有关要求--“充电联盟要密切跟踪国际上大功率充电技术发展，加快促进我国大功率充电技术的基础研究……”，中国电动汽车充电基础设施促进联盟（简称“联盟”）设立快速充电系统联合行动专项。本次专项行动，旨在以国内电动汽车实际快速充电需求为导向，当前动力电池实际快速充电性能为基础，结合车辆端高压电子零部件实际应用现状，联合整车制造企业、动力电池企业、电子零部件企业、充电桩和电缆、连接器等企业以快速充电系统产品化为导向加快促进、研制快速充电系统并进行实证试验。现将调研情况汇总如下： 一、调研背景及目的（一）调研背景随着中央政府的大力支持，各方的不懈努力，我国电动汽车市场获得快速发展，技术水平逐步提高，尤其是动力电池技术发展较快。得益于动力电池能量密度和充电倍率的不断提升，电动汽车续驶里程得以大幅提升，充电时长逐步缩短。一方面，除了限牌、限行等政策引导外，电动汽车能否被广大用户所接受还取决于电动汽车的品质和使用体验能否接近或超越传统燃油车，其中能源补给效率便是较为直观的衡量指标。另一方面，国内陆域广茂，用车情况复杂，根据车辆用途及使用环境的不同，又催生出不同的充电需求和充电场景。 自2016年以来日本、美国以及欧洲等国家和地区都提出了快速充电解决方案，并在有计划的开展相关工作，其中日本定义当前的快速充电功率为120~180kW，美国以特斯拉为代表的车型现阶段已能实现120kW充电功率，欧洲也明确提出350kW的快速充电功率，而我国目前还没有形成快速充电系统的技术指标和解决方案。同时根据2017年8月29日“两会”精神宣贯会的会议精神和国家能源局、工信部的有关要求--“充电联盟要密切跟踪国际上大功率充电技术发展，加快促进我国大功率充电技术的基础研究……”，联盟决定设立和启动“中国充电联盟快速充电系统联合行动专项”，并以此为基础开展快速充电系统的实证试验。虽然我国快速充电系统及技术方案确立过程中有必要借鉴国外的发展经验，但更多的需要结合我国实际国情，并充分开展快速充电系统的实证试验以积累相关数据为我国快速充电系统的持续发展提供支撑。 （二）调研目的以国内电动汽车实际快速充电需求为导向，当前动力电池实际快速充电性能为基础，辅以车辆端高压电子零部件实际应用现状，结合国内车企对车辆端的续驶里程、充电功率等技术指标的实际情况和中长期规划，联合整车制造企业、动力电池企业、电子零部件企业、充电桩和电缆、连接器等企业以快速充电系统产品化为原则定义出适合我国国情的快速充电系统条件，引导技术开发和应用并进行实证试验。 二、参与调研单位此次调研由中国电动汽车充电基础设施促进联盟与中国汽车技术研究中心（技术协同委员会）共同组织，国内主流整车制造企业、充电设施制造企业、动力电池制造企业、充电接口制造企业、充电设施运营企业等派代表参加了此次调研活动，参与调研单位详细信息见“表1 参与调研单位信息表”。 表1 参与单位信息表 三、调研方法 此次调研方式主要分为以下几种： ◆组织专家调研组实地调研整车制造企业、充电设施制造企业、动力电池制造企业、充电接口制造企业、充电设施运营企业等有关单位，以国内各相关企业关于充电技术的现状和中长期规划为基础并围绕快速充电技术展开进行座谈。 ◆对整车制造企业、充电设施制造企业、动力电池制造企业、充电接口制造企业等相关企业进行问卷调查。 四、国外情况（一）日本1、用户需求据日本经产省对日本电动车用户的调研结果显示，日本有60%以上的用户希望电动汽车续驶里程能够达到300公里以上，并希望缩短充电时间。 目前，日本方面希望通过对现有充电设施改造，实现车辆充电6-7分钟行驶100公里的快速充电，满足用户需求。 2、技术要求日本CHAdeMO协议会目前将快速充电功率定义在120~180kW，最大充电电流300A，并要求充电接口端子温度如超过90℃，充电设施应在10s内主动停止充电。 到2020年充电功率将提高到150~200kW，最大充电电流400A，电压平台设定为500V。到2025年以后充电功率将进一步提高到350~400kW，最大充电电流400A，电压平台设定为1000V。 3、发展现状日本CHAdeMO协会于2017年3月，组织开展了基于快速充电原型车的快速充电兼容性试验。 在充电接口及电缆采用自然风冷情况下，通过在现有充电设施基础上采用导体截面积70mm²电缆，可实现快速充电。增加温度传感器、热管理保险丝后，可在使用截面积为40mm²电缆情况下，实现短时间快速充电，最大充电电流达到300A以上。 在充电接口及电缆采用液冷后情况下，使用30mm²截面积电缆，即可实现最大充电电流300A以上的快速充电。充电操作便利性得到很好的提升。 根据日本方面对电动车动力电池技术发展前景的预估，在2025年之前达到2C以上充电倍率的可能性较小，可进行200kW以上功率充电的车辆，仅限于搭载了容量为200kWh以上动力电池的大型车辆。预计到2025年以后，全固态电池实现商业化，充电倍率才将得到较大幅度提高。 CHAdeMO协会目前已制定了150kW级别快速充电标准，计划于今年开始起草350kW级别快速充电标准。但由于日本市场上并不具备使用350kW充电设施的电动汽车，暂不会建设充电功率达350kW的充电设施。预计到2020年，将建设充电功率为350kW的充电设施，但会配置多把充电枪，将充电功率进行分配。 CHAdeMO协会认为350kW快速充电系统所配备的充电电缆将会较粗，同时充电枪将较为笨重，人手操作将变得困难，未来更可能采用自动充电、充电弓等方式来完成快速充电。 （二）欧洲1、用户需求据中德电动汽车充电项目在2016年对634名电动汽车用户进行的问卷调查显示，约69%的用户认为续驶里程在300km以上的电动汽车才能够满足日常出行需要，而65%的用户认为400~600km是最理想的电动汽车续航里程。 用户对于快速完成车辆充电有较普遍需求，87%的用户希望能够在30分钟内充满80%电量，而44%的受访者更是希望充电时间能够缩短到15分钟以内。 2、技术要求欧洲首次提出350kW大功率充电概念，目前，欧洲已经在欧洲标准体系的基础上完成了350kW大功率充电标准体系建设，标准针对大功率充电所带来的充电安全、温升控制、通信协议等问题进行了解决。 2017年3月，国际电工委员会TC69MT5-6工作组在荷兰代尔夫特召开电动汽车大功率充电国际标准第一次会议。会议对电动汽车大功率充电标准的制定原则、预期达到的目标进行了讨论。 3、发展现状2016年大众、宝马、戴姆勒、奥迪等整车制造企业联合成立合资公司，在欧洲高速公路和主干道沿线，建设大功率充电运营网络，预计建设400座大功率快速充电站，站间距不超过120km。该运营网络2017年开始投资建设，预计2019年建设完成并投运，主要针对特定需求电动汽车车主提供大功率充电服务。 欧洲大功率充电设施充电电压预计最高将达到1000V，充电电流最高达到500A，充电功率最高达到350kW，电动汽车将在30分钟内完成充电。 （三）美国1、用户需求美国当前的大功率充电技术是以特斯拉为应用案例的超级充电站，2012年超级充电站建立之初，只能进行120kW的电能传输。为进一步提升用户充电体验，特斯拉对超级充电站的电力传输容量进行了升级。目前加州一些超级充电站的输出电功率提升到了145kW。不过在综合了特斯拉超级充电站升级后的输出充电功率和特斯拉电池的充电容量后，特斯拉汽车已经是目前量产电动汽车中充电速度最快的车型。例如，Model S和Model X在充电半小时后，行驶里程可以达到273.6公里。 2、技术要求2016年美国能源部与其合作单位将共同开展电动汽车350 kW、10分钟直流快速充电的技术可行性研究； 美国充电网络公司ChargePoint发布ExpressPlus的模块化充电系统。充电站业主目前只需要安装基本输出功率为125kW的充电桩，随着时间的推移，配备大电池组的电动汽车普及之后，这些业主可以通过升级Express Plus系统轻松将输出功率增大至400kW。ChargePoint公司还预计将会使用液冷技术来解决400kW功率给电缆带来的压力。 3、发展现状特斯拉在2012年就推出了充电功率达到120kW、充电电流为350A的充电设施，电动汽车在充电7~8分钟后可行驶100km。2017年特斯拉方面预计将全面升级特斯拉超级充电桩，将充电功率将目前的120kW提升到350kW。 （四）国外情况汇总日本方面发展快速充电的态度较为谨慎，对充电功率大幅提高可能带来的安全风险更为关注，未来三年内计划将快速充电功率控制在150kW~200kW范围内，并认为到2025年电动汽车充电功率将很难达到350kW。而欧美地区在快速充电领域的发展方向主要是由大型整车制造企业主导，采取跨越式发展，将快速充电功率定义在350 kW~400 kW，欧洲地区未来定义的快速充电电流将达到500A，并采用1000V电压平台。 表2 国外快速充电系统条件定义信息表
五、国内充电技术现状通过与被调研企业代表的座谈以及问卷调查，对我国充电行业的现状有了一定的了解，现分别从车辆电压平台、车辆充电电流、车辆充电功率、直流充电设施充电电压、直流充电设施充电功率等五方面情况汇总如下。 （一）车辆电压平台乘用车方面，电压平台普遍在240~500V之间，其中比亚迪计划通过提高电压平台来实现快速充电，量产乘用车充电电压最高将达到750V。 商用车方面，电压平台在200~830V之间。使用最高充电电压为830V的直流充电设施，可满足国内主流纯电动商用车充电电压需求。现根据已收集到的国内量产新能源车型的电压平台信息，整理成“表3量产车型电压平台范围表”及“图1量产车型电压平台范围图”。 表3量产车型电压平台范围表
图1量产车型电压平台范围图 （二）车辆充电电流乘用车方面，充电电流普遍在0~200A之间，其中江淮量产乘用车充电电流最高可达到240A。 商用车方面，充电电流普遍在0~500A之间，其中珠海银隆量产商用车可进行最高600A充电。由于国内目前满足GB/T20234.1-2015、GB/T 20234.3-2015的充电接口最大载流值为250A，故充电电流高于250A的商用车，普遍采用双枪甚至三枪来完成日常充电。现根据已收集到的国内量产新能源车型的充电电流信息，整理成“表4量产车型充电电流范围表”及“图2量产车型充电电流范围图”。 表4量产车型充电电流范围表
图2量产车型充电电流范围图 （三）车辆充电功率乘用车方面，充电功率普遍在0~75kW之间，其中江淮量产乘用车充电功率最高可达到100kW。 商用车方面，充电功率在0~360kW之间。主要采用单枪、双枪或三枪充电，少部分产品会根据特殊需求或特殊场站规划，采用受电弓进行充电。现根据已收集到的国内量产新能源车型的充电功率信息，整理成“表5量产车型充电功率范围表”及“图3量产车型充电功率范围图”。 表5量产车型充电功率范围
图3量产车型充电功率范围图 六、调研信息汇总经过为期四个月的调研，与各被调研企业代表针对快速充电系统进行了全面详细的座谈。收集了被调研企业对未来快速充电的技术指标、产业供应链、发展模式以及发展所面临的问题等信息，汇总如下。 （一）整车制造企业此次调研先后前往的整车制造企业分别为，比亚迪汽车工业有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、珠海银隆新能源有限公司、安徽江淮汽车集团股份有限公司、东风汽车集团有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司、重庆长安电动汽车有限公司、北京电动汽车股份有限公司。 1、比亚迪◆技术指标 （1）乘用车 车辆电压平台到2025年不会超过750V,车载动力电池容量为70~90kWh。到2020年左右，最大充电电流达到200~300A，最大充电功率达到150~200kW;到2025年，最大充电电流达到300~400A，最大充电功率达到200~300kW。 面向乘用车的快速充电设施输出电压达到750V，输出功率达到150~300kW，满足车辆20分钟内充满80%电量的需求，输出功率无需达到350~500kW。现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表6 快速充电系统技术指标-比亚迪-乘用车”。 表6快速充电系统技术指标-比亚迪-乘用车 （2）商用车 到2020年车辆电压平台保持在750V,车载动力电池容量会根据不同的需求做调整，最大充电电流达到500A，最大充电功率达到350kW。 面向商用的快速充电设施输出电压保持在750V，输出功率达到350kW以上。现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表7 快速充电系统技术指标-比亚迪-商用车”。 表7快速充电系统需求指标-比亚迪-商用车 ◆核心部件 动力电池：自主研发、生产动力电池。发展快速充电需要重点关注动力电池的散热问题。目前来看，短时间内很难有乘用车动力电池可以在保证充电安全的前提下满足欧洲方面所提到的350kW大功率充电。 高压零部件：目前，量产车上已在使用自主生产的600V等级高压零部件。过度提高电压平台等级，会大幅增加高压零部件成本，进而增加整车制造成本。 快速充电接口：车辆端的充电接口数量和尺寸已经重新按照2015版五项国标的相关要求进行修改，快速充电接口应与现有接口兼容。若今后针对快速充电采用新接口，且使用“快速充电转接头”来保证与2015版新国标充电接口的兼容，需要高度关注其充电安全性。 ◆快速充电体系发展 城市交通形态会随着高铁、轻轨、云轨等轨道交通的发展而发生改变，公交运营企业排班方案的调整，都将直接影响电动大巴车的定型参数，从而影响电动大巴车的充电模式，故快速充电体系的确立需根据用户群体、产业链发展、城市规划等进行多方面考虑。 ◆问题和挑战 短时间内大幅度提高充电功率，会明显增加整车制造成本，并对车辆安全性带来巨大挑战，建议发展快速充电需结合我国实际国情。 欧洲车企相对于国内车企，其具备品牌溢价优势和高压零部件产业链优势，全面推广350kW充电功率对其更为有利。 2、广汽◆技术指标 通过是提升电压平台实现快速充电，到2020年车辆电压平台为700-800V，车载动力电池容量满足300km以上续驶里程。到2020年左右，最大充电电流达到200A，最大充电功率达到100kW;到2025年会有进一步提升。 面向乘用车的快速充电设施输出电压达到750V，满足车辆15分钟内充满80%电量的需求。现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表8 快速充电系统需求指标-广汽-乘用车”。 表8快速充电系统需求指标-广汽-乘用车 ◆核心部件 动力电池：未来的快速充电型电动汽车应实现4C以上的充电倍率。但在达到循环寿命以及合理能量密度的前提下，动力电池供应商目前无法批量生产满足4C充电倍率的产品。发展快速充电需要重点关注动力电池的散热问题，重点研究电池冷却技术。 高压零部件：目前已建立合作的高压零部件供应商，如电机、电机控制器、空调压缩机等，尚没有满足快速充电所需的高电压平台产品。 快速充电接口：2011版旧国标充电接口升级为2015版新国标充电接口，已经给企业带来了较大影响，车辆端的充电接口数量和尺寸已经重新按照2015版五项国标的相关要求进行修改，快速充电接口应与现有接口兼容。另一方面，发展快速充电需保证车辆插头温升在合理范围，同时需避免连接车辆插头的充电线缆过重，保证用户进行充电接口插拔的便利性。 ◆快速充电体系发展 发展快速充电可助于提高电动汽车竞争力，随着车辆续驶里程的不断提升，同时电动汽车具备传统能源汽车无法达到的性能优势，在未来电动汽车如能实现10min充满70%电量，传统车将不再具备竞争力。 由于动力电池特性，导致其具有快速充电区间，为保证动力电池安全性和使用寿命，在达到一定电量后应降低充电功率。 可通过提升充电电流和提升电压平台两种技术路线来实现快速充电，经综合分析后，建议走提升电压平台这条技术路线。 ◆问题和挑战 发展快速充电技术应高度关注动力电池的温度控制和循环寿命，注意充电接口的温度监测、使用便利性，同时应重视充电兼容性。 和比亚迪相同，广汽也认为全面推广350kW大功率充电对欧洲车企更为有利，原因在于其在品牌溢价和高压零部件产业链方面的优势。 3、珠海银隆◆技术指标 到2025年，车辆电压平台最高电压将保持在750V,车载动力电池容量会根据不同的需求做调整，最大充电电流达到1000A，最大充电功率达到420~500kW。 面向商用的快速充电设施输出电压保持在750V，输出功率达到500kW。现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表9 快速充电系统需求指标-珠海银隆-商用车”。 表9快速充电系统需求指标-珠海银隆-商用车 ◆核心部件 动力电池：自主生产的钛酸锂动力电池，是功率型电池，在满足10C倍率充电的同时，可保证良好的循环寿命及安全性，缺点是能量密度低。目前市场上标称满足1.5C倍率充电的能量型动力电池，在实际使用过程中较难实现长时间1C倍率充电，在0.5~0.75C倍率下充电比较安全。 高压零部件：现在国产800V以上高压零部件很难在短时间内获得技术突破。 快速充电接口：建议受电弓和快速充电接口同时发展。目前车辆插头载流能力提升主要通过添加液冷系统来实现，但由于车辆插头和所连接的线缆在使用过程出现的跌落和车辆碾压都可能导致冷却液的泄漏，增加充电安全风险和维护成本。而采用多把车辆插头同时对一台车充电会降低充电便利性，因此更倾向于使用受电弓对电动大巴车充电。 ◆快速充电体系发展 快速充电是未来的发展方向，同时应将快速充电与智能充电相结合，力求实现一键操作完成充电。 ◆问题和挑战 依目前国内情况，电动乘用车充电功率提高到350kW,势必大幅提升充电电流，会带来电池母排增厚、增加发热等问题，对电池包及整车开发都将带来巨大挑战，需要多方面协调。 发展快速充电不能过度追求充电速度，应同时关注动力电池使用寿命。 4、江淮◆技术指标 通过提升电压平台实现快速充电，到2020年车辆电压平台最高达到700V，到2025年电压平台会将进行调整但不会超过800V。车载动力电池容量为60~70kWh，满足500km以上续驶里程。到2020年左右，最大充电电流不超过200A，最大充电功率达到120kW;到2025年，最大充电电流最高将达到350A，最大充电功率达到250-300kW。 到2020年，希望面向乘用车的快速充电设施输出电压达到1000V，目前能够宽电压输出，充电功率达到120kW，满足车辆30分钟充80%电量，45分钟充满的需求。到2025年快速充电设施输出电压达到1000V，充电功率达到单枪400kW，每分钟充电量可支持车辆行驶35km。现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表10 快速充电系统需求指标-江淮-乘用车”。 表10快速充电系统需求指标-江淮-乘用车 ◆核心部件 动力电池：预计到2018年国产动力电池将实现安全可靠的2C倍率充电，2020年将能实现3C倍率充电，如动力电池能实现4C倍率充电，电动汽车整体使用性能将达到甚至超越传统燃油汽车。应不断提升动力电池冷却技术，并开发满足低成本梯次利用的电池包。 高压零部件：800V电压等级的整车高压电气系统以及高效耐热的SiC功率材料目前国内企业还无法生产。 快速充电接口：未来如开发快速充电接口，建议提升冷却性能、提高电流闭环速度，同时能与现在使用的2015版国标充电接口兼容。 ◆快速充电体系发展 发展快速充电有利于电动汽车的推广，在发展过程中建议重点关注车辆安全性、使用便利性、使用成本。江淮进行电压平台选择时候，车辆、系统的安全性是第一考虑要素。大功率快充需要考虑对电池安全的影响。电池内部短路、热失控等问题最容易发生在充电过程中，快充是最恶劣的充电工况，电池负极膨胀最快，需重点关注动力电池热管理系统性能和可靠性的提升，否则存在很大安全隐患。结合动力电池的梯次利用，建设充储放一体式快速充电站，有助于降低发展快速充电对电网的冲击，同时有助于均衡峰谷用电，有助于快速充电设施的建设推广。应加快发展V2G技术，提高电动汽车与电网的交互性，实现能源低碳化。 通过不断增加车辆续驶里程，可改善目前所存在的充电难问题。 ◆问题和挑战 由于建设快速充电设施需要较高的前期投入，可能会拉高充电单价，除部分高端车主，大多数车主对充电单价的敏感度高于充电速度，应依据车辆的整体发展情况，建设符合中国国情的快速充电设施，以免造成资源浪费，同时应防范欧美车企的技术陷阱。 5、东风汽车◆技术指标 建议通过提升充电电流实现快速充电，到2020年车辆电压平台保持在240~450V，车载动力电池容量为50~60KkWh，到2020年左右，最大充电电流达到400A，最大充电功率达到140kW。 到2020年，充电功率达到150kW。到2025年，充电功率达到200~300kW,满足车辆10分钟充80%电量，15分钟充满的需求。现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表11 快速充电系统需求指标-东风-乘用车”。 表11快速充电系统需求指标-东风-乘用车 ◆核心部件 动力电池：据了解目前国内已有供应商可提供4C倍率充电的验证产品，预计未来将实现量产。 高压零部件：国内供应商难以提供电压等级高于800V高压零部件，700~800V电压等级高压零部件虽能够在国内采购，但会大幅提高整车制造成本。 快速充电接口：2015版国标充电接口无法承载400A充电电流，需进行技术升级，未来如开发快速充电接口，建议与现有2015版国标充电接口兼容。 ◆快速充电体系发展 目前市场上输出电压达到750V的直流公共充电设施数量较少，发展快速充电应同时关注车辆和充电设施。 电动汽车续驶里程在不断增加，如可以在住宅小区、单位内部停车场等区域普及交流充电桩，实现目的地充电，可大大缓解充电问题，除部分商用车外，绝大部分乘用车只会使用快速充电设施进行应急补电，届时也将减弱市场对快速充电场站的需求。 ◆问题和挑战 采用升高电压技术路线来发展快速充电，会明显增加整车制造成本，也需大幅调整零部件供应体系，难以短时间内实现量产。如将电压平台提高到800V以上，高压零部件将严重受制于国外企业。 采用升高电流技术路线来发展快速充电，如不添加线束冷却系统，会增加线径，为车辆空间布置带来巨大挑战。 6、宇通◆技术指标 到2020年，车辆电压平台将保持在750V,车载动力电池容量会根据不同的需求做调整，最大充电电流达到1000A。 面向商用的快速充电设施输出电压保持在750V。现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表12 快速充电系统需求指标-宇通商用车”。 表12快速充电系统需求指标-宇通商用车
◆核心部件 动力电池：目前国内可满足600A充电电流的动力电池其能量密度普遍不高，希望未来供应商能量产可1000A充电电流的高能量密度动力电池。 高压零部件：车辆电压平台短期内不会改变，目前使用的高压零部件大部分采购自国内。 快速充电接口：希望受电弓和快速充电接口同时发展。希望车辆目前所安装充电接口保持不变，并通过液冷或升级材质来提高线缆载流能力，降低充电线缆重量，降低充电操作难度。 ◆快速充电体系发展 快速充电是未来的发展方向，不同的应用场景对快速充电的需求迫切度不同。公交运营公司和高端乘用车用户，对快速充电有明显的需求。 市内公交领域对充电弓有需求，长途客运领域对充电弓需求不强烈。冰雪会影响充电弓正常使用，需要解决充电弓在北方结冰的问题。 建议推广恒功率宽电压（200~750V）直流充电设施，以同时满足乘用车和商用车使用，提高充电设施利用率。 电动汽车充电体系的发展，应从用户、电力资源、国家利益等多角度研究，建立满足大多数用户利益的电动汽车充电网络。 ◆问题和挑战 快速充电会影响动力电池使用寿命，但由于目前并没有实验去量化快速充电对动力电池寿命的影响，导致用户在选择充电方式之前，没有明确的参考依据。 在GB/T 27930-2015中明确规定了充电过程电流偏移量最高为-400A，如完全按照标准要求则无法使充电电流在400A基础上进行提高，届时需要调整标准。 7、上汽集团◆技术指标 （1）乘用车 ①上汽乘用车，规划到2019年实现500km续驶里程，电压平台为450~500V。 ②上汽大众，2019~2020年沿用400V电压平台，最大充电电流为250A，充电功率达到100KkW，未来希望15分钟充80%电量。 ③上汽通用，到2020年甚至到2025年都将沿用350V电压平台，在2020年最大充电功率达到120~150KW，到2025年充电功率达到200-250KW 综合以上信息现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表12 快速充电系统需求指标-上汽-乘用车”。 表12快速充电系统需求指标-上汽-乘用车
（2）商用车 到2020年车辆电压平台在550~750V，最大充电电流达到500A，最大充电功率达到350kW。 面向商用的快速充电设施输出电压保持在750V，输出功率达到350kW。将以上信息现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表13 快速充电系统需求指标-上汽-商用车”。 表13快速充电系统需求指标-上汽-商用车
◆核心部件 动力电池：乘用车采用升高充电电流来实现快速充电，故需要满足大电流充电的动力电池目前供应商还无法解决大电流所带来的高功耗。对于电动公交车使用磷酸铁锂或三元电池，且充电倍率达到2C即可，不考虑钛酸锂电池。 高压零部件：车辆电压平台短期内不会发生变化，高压零部件可以满足需求。但国内生产的750V等级高压零部件可靠性有待提高。 快速充电接口：建议车辆目前所安装的充电接口保持不变。电动公交车可同时发展受电弓和快速充电接口两种技术模式。 ◆快速充电体系发展 根据上汽集团对北京市、上海市电动出租车、电动客运车、电动公交车、电动物流车的充电需求汇总，在满足日常车辆使用需求的前提下，电动出租车充电功率为105~120kW；电动客运车充电功率为60~90kW；在土地资源紧张的区域，电动公交车充电功率会倾向于进行350kW快速充电；电动物流车多使用30kW直流充电设施进行充电。将以上信息现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表14 北京市、上海市不同用途电动汽车充电功率需求及充电场景表”。 表14北京市、上海市不同用途电动汽车充电功率需求及充电场景表
光储充一体式快速充电场站的建设可将太阳能发电、动力电池梯次利用、快速充电结合起来，对电网削峰填谷，在减轻电力系统建设成本的同时，推动快速充电场站建设推广，实现能源低碳化，同时保证一定的经济收益。 ◆问题和挑战 整车制造企业技术路线决定充电设施制造、充电设施运营企业未来的发展路线，应加深各方之间联系，避免闭门造车，造成资源浪费。 基于目前国内IGBT、电池单体的等核心零部件的实际情况，乘用车充电功率大幅提高到350kW，将引发一系列问题，需结合产业现状，逐步提升充电功率，同时应关注快速充电过程中大电压、大电流可能带来的电磁辐射问题。 8、长安新能源◆技术指标 倾向于通过提升充电电流实现快速充电，到2020年，车辆电压平台保持在300~400V，最大充电电流达到250A，充电倍率达到1.5C，最大充电功率达到100kW。到2025年，车辆电压平台以300~400V为主，最大充电电流达到500A，最大充电功率达到200kW，实现充电五分钟，续航百公里。同时再研究通过升高电压平台来实现快速充电的800V高电压车型。 在2020年及2025年，希望直流充电设施电压平台在100~800V，覆盖低\中\高压车型，充电功率达到250kW。现将企业对快速充电系统的技术需求整理成“表15 快速充电系统需求指标-长安新能源-乘用车”。 表15快速充电系统需求指标-长安新能源-乘用车
◆核心部件 动力电池：公司自身设计制造BMS并进行集成。预期未来动力电池能实现3C~5C倍率充电，并开发相应的热管理系统。 高压零部件：若采用800V电压平台，现高压系统的元器件耐压等级无法适应，必须重新开发，目前的供应体系难以满足量产需求，需要进行调整。 快速充电接口：建议车辆目前所安装充电接口保持不变。目前250A规格的直流车辆插头及其所连接线缆的重量过大，充电操作困难，用户体验较差，需考虑降低整体重量，降低充电操作难度，提升用户体验。 ◆快速充电体系发展 随着车辆续驶里程的不断增加，充电焦虑的缓解，对于大多数乘用车用户来说，会优先选用交流慢充桩进行目的地充电。电动出租车车主对于快速充电的需求较为迫切。 为提高充电设施的利用率及使用寿命，建议快速充电设施的输出电压覆盖100~800V，并采用汽车级生产质量控制机制，来进行充电设施生产。 电动汽车快速充电体系的发展，应充分考虑动力电池充电倍率的发展、电动汽车用户需求、快速充电设施的研发制造及充电设施运营企业的规划等方面。 ◆问题和挑战 采用提升电流路线实现快速充电，要在保持现有300~400V电压平台基础上实现充电5~10min续航百公里，最大充电电流将达500A，会导致线缆加粗、母排尺寸增加、能耗增大、温度控制难度增加，500A规格继电器难以采购，增加整车设计难度和制造成本。 如通过将电压平台升高到800V来实现快速充电，必须对车辆进行重新开发，并重新建立高压零部件供应体系，导致高压零部件采购成本增加，而且国内目前的800V高压零部件资源减少，需采购国外产品，车型量产后可能会受制于人。 目前建设运营的充电设施单枪充电功率普遍不高于60kW，要满足快速充电体系的发展需求，应对国内充电设施布局进行适当调整。 我国企业应加大高压器件自主研发投入，提高器件整体耐压等级、适当降低电流，加快配套零部件供应能力建设，减少热损耗，为客户提供最优性价比产品和良好便利的充电环境。同时应鼓励各种充电技术发展，解决并验证可能遇见的困难。全行业产业链各方参与讨论，确定并引领未来快速充电体系发展方向。 9、整车制造企业情况汇总◆技术指标 结合各整车制造企业关于快速充电系统看法以及所匹配的车辆端电压平台、最大充电电流、最大充电功率等信息，以及充电设施端输出电压、最大输出功率的建议进行整理，得出“表16 各整车制造企业快速充电系统需求指标汇总表”。 表16 各整车制造企业快速充电系统需求指标汇总表 （注乘用车充电设施端最大输出功率要求为单枪功率）
在乘用车方面，主要通过升高电压平台和升高充电电流两种技术路线来实现快速充电。在商用车方面，将保持现有电压平台，通过提高最大充电电流，来提高充电速度。 电压平台：乘用车制造企业以及商用车制造企业普遍建议到2020年将车辆端电压平台控制在750V以内，到2025年车辆端电压平台不高于800V。对于走升高充电电流技术路线的乘用车制造企业，其未来的车辆电压平台将不高于500V。 最大充电电流：采用提高电压平台技术路线的乘用车制造企业，到2020年的车辆最大充电电流在200A左右，到2025年会逐步提高。对于采用提高充电电流技术路线的乘用车制造企业，到2020年的车辆最大充电电流将达到400A~500A，到2025年会逐步提高,由于充电电流过大可能会带来的问题还没有成熟的解决方案，故对2020年以后的规划还不明确。对于商用车制造企业，到2020年最大充电电流将普遍达到500A~1000A。 最大充电功率：对于乘用车制造企业，到2020年最大充电功率将控制在100~200kW，2020年以后会逐步提升最大充电功率，到2025年最大充电功率将不高于300kW。对于商用车制造企业，到2020年最大充电功率普遍将达到350 kW以上，由于商用电动汽车未来的发展受外界环境影响较明显，目前还无法规划2020年以后采用的最大充电功率。 被调研整车制造企业对于未来快速充电设施建设需求。 输出电压：为提高快速充电设施的服务覆盖范围，到2025年之前其输出电压应在200~750V之间，到2025年，最高输出电压应达到800V以上。 最大输出功率：以服务电动乘用车为主的快速充电设施，到2020年输出功率最高应达到200kW，到2025年输出功率最高达到300kW。以服务电动商用车为主的快速充电设施，到2020年应支持350kW充电输出功率。 （二）电池企业1、宁德时代宁德时代新能源科技有限公司到2018年可量产满足3C倍率充电的动力电池，电池单体能量密度达到200 wh/kg。通过系统性的严格控制电池单体温度来保证充电安全，并通过在合理充电区间内进行高倍率充电，在保证动力电池使用寿命的同时实现快速充电。 对于纯电动乘用车，电压平台达到800V，最大充电电流达到400A,已可以满足电动乘用车的使用需求，也没必要将电压平台提高到1000V，充电功率提高到350kW。 充电电流过高会增加电能损耗，同时对动力电池热管理系统带来巨大挑战，目前还难以生产可进行1000A电流充电的产品。 2、微宏动力微宏动力系统（湖州）有限公司根据动力电池特性，未来会采用通过提高电池包电压平台来实现快速充电，并表示充电电流过高会对动力电池开发带来很大挑战。 （三）充电接口企业1、沃尔新能源沃尔新能源电气科技股份有限公司目前在现有2015版国标基础上，通过在车辆插头和线束中添加冷却系统，使车辆插头在连接35 mm²线束的情况下，可承载400A电流进行快速充电，车辆插头整体温度能够控制在50℃左右。 2、中航光电中航光电科技股份有限公司所开发的快速充电枪，可在现有2015版国标基础上，通过在充电枪中添加冷却系统，可安全的承载400A电流进行快速充电，并认为乘用车未来所需充电电流最高为400A。 3、充电接口企业情况汇总以上提到的支持大电流的充电接口还未实现量产。现将信息汇总得于“表17充电接口企业所生产的快速充电接口性能参数表”。 表17 充电接口企业所生产的快速充电接口性能参数表
（四）充电设施制造企业◆技术现状 经过对我国主要充电设施制造企业的系统调研，充电设施端已具备开展快速充电的技术能力。目前大多数企业已生产输出电压低于800V的充电设施，如将输出电压在800V基础上提高，需要对高压零部件供应体系进行升级。受限于目前国内车辆插头的载流能力最高为250A，单个车辆插头的输出功率最高为180A，通过多个车辆插头对一台车充电，充电功率可达到350kW以上。将各被调研充电设施制造企业反馈快速充电产品信息汇总得到“表18 各充电设施制造企业快速充电产品信息汇总表”。 表18各充电设施制造企业快速充电产品信息汇总表
◆快速充电体系发展 参与充电设施制造企业一致认为，充电设施是为电动汽车服务，快速充电体系发展应由整车制造企业来主导，充电设施制造企业会依据整车制造企业的产品规划，以及国内电动汽车市场状况，生产相适应的充电设施。 在快速充电设施内添加液冷系统，对充电模块、车辆插头和载流线缆冷却，可提高充电设施密封性、绝缘等级、可靠性和使用寿命。提高充电设施运营商的盈利水平，是未来的发展方向。 未来快速充电依然主要是通过充电接口连接实现电能传导，受电弓适用于电动车辆行驶路线较固定的场景，对受电弓的使用需要关注电磁辐射以及接触面防冰。 ◆问题和挑战 发展快速充电需要高度关注充电安全，尤其是温度控制，最大的限制在于动力电池和充电接口。 目前所使用的250A规格车辆插头及所连接的载流线缆重量较大，如仅通过增加线径来达到更大载流能力，严重影响用户充电体验，希望能通过其他技术手段来达到提高载流能力的同时减轻载流线缆重量，提高用户充电体验。 目前市场上的充电设施故障率较高，应提高对充电设施的质量要求，保证充电设施的可靠性和使用寿命。 七、调研结论及建议经过对我国电动汽车充电行业的系统调研，了解了国内主流整车制造企业、充电设施制造企业、动力电池制造企业、充电接口制造企业、充电设施运营企业等企业对我国快速充电体系发展的意见与建议。结合我国电动汽车充电行业发展现状以及各方意见，此次快速充电系统联合行动专项调研成果得出以下结论和建议。 （一）快速充电定义借鉴日本、欧洲、美国等国家的经验，结合国内车企的车辆生产、规划和技术储备等实际情况，我国应分步骤、分阶段发展快速充电，随着产业的发展，逐步提高对快速充电的要求，并应从乘用车和商用车两方面对快速充电系统条件进行定义。 1、乘用车领域综合各车企意见，到2020年乘用车充电功率达到100kW~200kW且30min内充满80%电量，即可视为快速充电车型。2025年以前乘用车充电功率达到200kW~400kW且15min内充满80%电量可视为快速充电车型。 根据国内车企实际情况以及量产车规划情况，建议可采用提高充电电流和提高电压平台相结合的技术路线。另一方面，鉴于GB/T20234.3-2015中关于车辆单个直流充电接口的额定电流不超过250A的要求，以及目前大部分车企的单个直流充电接口的电流都在125A~200A之间并没有充分利用250A的上限要求，综合权衡时间和技术实现对车企的影响，建议2020年以前充分利用电流提升空间来实现快速充电技术，但要注重提升车辆电压平台的研发和技术储备，2025年前，实现更高功率的快速充电技术。 ◆技术路线建议 ~2020年，快速充电系统充电功率范围：100kW~200kW，单个直流充电接口充电电流不超过250A，电压范围：400~800V。 ~2025年，快速充电系统充电功率范围：200kW~400Kw，单个直流充电接口充电电流不超过400A，电压范围：800~1000V。 2、商用车领域商用车的发展受国家和地方政策，大巴运营模式以及城市综合交通发展多方面影响，各商用车制造企业对未来的发展仅能规划到2020年左右。目前商用车普遍处在750V高电压平台，到2020 年电压平台将提升到1000V，充电电流将提升到500A以上。对部分载电量较大的商用车，到2020年最大充电电流将超过600A，充电功率将达到或超过350kW 并实现3C 倍率充电。 ~2020 年，充电接口方式会采用受电弓或者双枪充电模式，快速充电系统充电功率范围：300kW以上，充电电流400~600A，电压范围：700V~1000V。 表19中国电动汽车快速充电系统条件定义表
3、快速充电设施要求充电设施服务对象为电动汽车，为满足我国未来快速充电车型的充电需求，兼顾社会其他电动汽车的充电需求，快速充电设施在2018年开始布局或更新换代的产品电压应覆盖200~800V（或200~750V）。快速充电设施在2025年之前输出电压应覆盖200~1000V。 对于主要面向乘用车或小型商用车的快速充电设施，单个车辆插头能承载400A的电流对车辆充电，在2020年前充电功率应达到200 kW，到2025年应达到300 kW。对于面向大型商用车的快速充电设施，到2020 年，输出电流应达到600A，输出功率应达到350 kW 以上。 最大输出功率：以服务电动乘用车为主的快速充电设施，到2020年输出功率最高应达到200kW，到2025年输出功率最高达到300kW。以服务电动商用车为主的快速充电设施，到2020年应支持350kW充电输出功率。 （二）关键零部件发展1、动力电池◆技术现状 目前国内功率型动力电池的充电倍率最高能达到3C，电池单体能量密度达到200 wh/kg，更高充电倍率和能力密度的产品正处在研发验证阶段。但现在市场的动力电池大多数难以在保证安全和使用寿命的情况下实现2C倍率充电。 电量在0~80%之间为健康充电区间，能够在此范围内进行快速充电。为保证充电安全以及动力电池寿命，电量达到80%后，应降低充电功率。 ◆发展方向 如通过提升充电电流来实现快速充电，会导致动力电池系统的能耗增高、产热量增加，同时会带来内部载流部件尺寸增加，提高动力电池的热管理难度并降低系统能量密度。故动力电池制造企业更倾向于通过提升电压平台，来实现快速充电，目前电压平台可达到800V，在此基础上充电电流达到400A已完全能够满足乘用车用户所需要的充电速度。 2、高压零部件◆技术现状 目前国内的高压零部件生产企业已与各整车制造企业及充电设施制造企业建立了完善的供应体系。300~400V电压等级的高压零部件占国内市场主流，同时有少量企业能够生产800V电压等级的高压零部件，但由于产品本身的制造工艺要求较高以及没有形成规模化的原因，目前单价较高。800V电压等级以上的高压零部件目前无法实现国产。 ◆发展方向 随着快速充电体系的逐步建立，国内高压零部件生产企业加大对800V电压等级产品的研发和量产，随着产品技术成熟和产量提升带来成本下降。 同时，随着技术的不断进步，希望未来的高压零部件能突破800V电压等级，并与国际先进产品接轨。 3、快速充电连接装置快速充电连接装置主要包括充电接口和受电弓。 ◆技术现状 依照GB/T20234.1-2015、GB/T 20234.3-2015、GB/T 27930-2015等标准要求，国内目前单个充电接口最大载流电流为250A。而由于充电接口在使用过程中存在端子接触面磨损、沙尘侵入端子接触面以及材料老化等问题，造成充电接口载流能力降低，发热量增加，实际使用过程中充电接口普遍难以达到250A的充电电流。而且目前载流能力较强的充电接口及所连接的载流线缆的重量较大，不便于用户使用。 目前受电弓已在镇江、重庆、成都、兰州等城市投入使用，可以满足公交车的快速充电需求。 ◆发展方向 快速充电未来主要将主要通过充电接口来实现电能传导，受电弓更多的会应用在车辆行驶路线较固定的使用，对受电弓的使用需要关注电磁辐射以及接触面防冰。 为满足未来快速充电的需求，同时提升用户体验，需要将2015版新国标充电接口和载流线缆的载流能力进行提升，并降低重量。 考虑到旧国标充电接口升级为2015版新国标，对行业内企业所带来的影响，希望未来所采用的快速充电接口与2015版新国标充电接口兼容，在充电接口内关键位置设置温度检测点并做好漏液检测。 目前国内多家充电接口制造企业通过在2015版新国标车辆插头和载流线缆的基础上添加冷却系统，使充电接口能够安全的承载400A电流，同时实现减重，也降低了充电接口温升数值，提升了充电体验。此类产品目前还未量产，需要尽快开展进一步验证。 （三）建立快速充电场站快速充电能够提升电动汽车用户使用体验，是未来的发展方向。充电设施不仅仅只是电气设备，更是重要的社会资源。快速充电体系的确立，应依照我国实际国情，从我国行业技术发展现状、电网系统、国内企业利益等方面出发，通过电动汽车充电行业上下游企业间的深入探讨，并结合不同电动汽车用户对快速充电的需求迫切度的不同，进行系统性的规划。 适宜的快速充电体系，应能够满足社会上大多数电动汽车用户的充电需求，实现社会资源的合理利用，并能够助力于国内相关企业的技术升级，帮助国内企业利用中国市场的培育逐步提升国际竞争力。 短时间内大幅度提高充电功率会大大增加整车制造成本，并提高系统安全性风险。所以快速充电体系的建立要为产业升级留出时间，避免冒进式发展所带来的一系列问题。应考虑国内相关产业链的技术水平和供应能力，逐步建立发展快速充电体系。对于目前部分欧美车企所推崇的350kW甚至更高的大功率充电体系，技术层面应尽快开展相关研究和验证，积极提升国内产业水平；但政策推广层面建议在考虑国内产业情况的基础上适当谨慎对待。 1、应用场景电动汽车的应用场景不同，带来用户对快速充电的需求迫切度不同。就目前调研中所收集到的信息来看，快速充电技术主要有以下几个应用场景。 ◆电动出租车、共享电动汽车 电动出租车和共享电动汽车的日平均行驶里程、使用频率远高于其他的电动乘用车，需要快速的电能补充，普遍希望车辆能具备快速充电能力。 ◆部分电动公交车 公交车的性能参数主要受各城市公交运营公司影响，从而也导致了不同城市的电动公交车对于快速充电需求的不同。对于注重实用便利性、车辆利用率的公交运营公司来说，会倾向于采购快速充电型电动公交车，并为其配建专用的快速充电设施，主要为快速充电机和受电弓。 ◆电动私家车普遍无固定充电车位的区域 根据对电动汽车私人用户调查了解到，如能够通过住宅小区或单位内部停车场等区域找到固定充电车位，实现目的地充电，满足车辆的日常充电需求，即可大大缓解充电问题，只考虑使用快速充电设施进行应急补电。而对于北上广深这类一线城市，土地资源较为紧缺，会存在部分电动私家车用户无固定充电车位，故就必须通过快速充电来完成能量补给。 ◆高档电动汽车 快速充电能显著减少充电用时，甚至能够使充电如加油一般快捷的，对于一些高端电动汽车用户具有一定的吸引力。 ◆高速公路沿线 目前电动汽车能量补给时间远高于燃油车，随着未来电动汽车的市场占比逐步提高，如不能降低能量补给时间，目前高速沿线的充电场站将无法满足需求，这就需要快速充电设施及所对应的快速充电汽车。 （四）发展建议1、关注车辆安全性应重点关注快速充电的安全性。快速充电会对动力电池、车内高压零部件等带来更严峻挑战，电流增加带来散热问题、电压提升带来电气安全隐患，因此需要提升动力电池热管理性能，保证高压零部件的可靠性，在量产前应对零部件、模块和整车进行大量的验证。 2、实验量化大倍率充电对动力电池影响电动汽车用户及关注充电速度也关注动力电池的使用寿命，发展快速充电也应重点关注其对动力电池使用寿命的影响。通过从动力电池本身的材料特性分析，动力电池寿命会随着充电倍率的增加而缩短，但目前还没有公开的量化数据评价快速充电技术对动力电池寿命的影响。建议下一步开展快速充电系统的实证试验以积累充电数据支撑快速充电系统的开发。 4、加快零部件研发我国企业应加大高压器件自主研发投入，提高器件整体耐压等级、适当降低电流，加快配套零部件供应能力建设，减少热损耗，为客户提供最优性价比产品和良好便利的充电环境。 5、加快速充电系统的研发和技术储备一方面，国内车企对此项技术还普遍处于预研、规划阶段，随着欧美车企提出的350kW以上的大功率充电技术的实现和车辆的量产，对于电动汽车达到燃油车的使用体验有极大的促进作用。建议车企加快快速充电系统的研发和技术储备工作以应对国外车企的挑战，另一方面，国内充电设施运营企业也应更加注重快速充电系统的提前布局，在建设充电桩/场站时预留电力容量和线缆冗余。 6、标准的修订GB/T20234.3-2015中关于车辆单个直流充电接口的额定电流不超过250A的要求和GB/T 27930-2015中明确规定了充电过程电流偏移量最高为-400A，按照标准要求则无法使乘用小客车在单个直流接口使用超过250A的充电电流以及商用车在两个直流接口使用超过400A的充电电流，标准的这一要求也限制了提升电流来实现快速充电系统的可能性，建议根据快速充电系统的需求和发展适时对相关标准进行修订。 7、接口的兼容车辆端的充电接口的尺寸已经重新按照2015版五项国标的相关要求进行修改，快速充电接口应与现有接口兼容。若今后针对快速充电采用新接口，建议在兼容2015版国标充电接口的基础上开发Combo类型的接口。不建议使用快速转接头，因热失控等安全隐患较明显。
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