液冷超充,新能源的新風口

2023-12-06     青橙商業

因為補能焦慮的存在,超充在這兩年迅速成為熱門詞,800V平台、4C電池、4C充電站這些配置詞也越來越多地出現在消費者的購車清單上。而在超充背後,那些支撐超充在現實應用中取得更好表現的技術點,也逐漸走入了市場的視野。

今年上海車展期間,華為發布了全液冷超充架構,並喊出「一秒一公里」的超快充電體驗。到了下半年,華為全液冷超充也正式在318川藏線上線。11月28日,華為常務董事、智能汽車解決方案BU董事長余承東更是在智界S7發布時挑明,預計2024年底布局超過10萬個華為全液冷超快充

*來源於華為數字能源

翻開新能源行業的發展記錄,不僅僅是華為,包括特來電、小鵬等身處產業不同站位的玩家們均已在液冷超充上做出了自己的布局。又或者說,在超充逐漸成為補能新競爭點的當下,液冷就像在其他工業乃至家用領域的發展史一樣,迎來自己的爆火之路。

01

「華為再次引爆液冷超充」

華為無疑是液冷超充的新一輪引爆者,其一番表態讓外界看到了液冷技術在超充領域的巨大前景。余承東表示,鴻蒙智行充電服務預計實現全國覆蓋超過340個城市、4500個高速充電站、70萬個公共充電槍,2024年底布局超過10萬個華為全液冷超快充。

受余承東發言影響,強瑞技術、永貴電器、泰永長征、寶馨科技等概念股再度迎來上漲潮。今年國慶期間,華為官方宣布由其數字能源打造的全液冷超充站在川藏南線暨理塘、亞丁公路沿線等地正式上線,彼時強瑞技術、永貴電器等迎來股價大漲。

儘管股市動態中包含炒作因素,但市場對液冷促進超充發展的價值顯然十分認可。且相關概念股和華為的表態亦證實,液冷超充的市場前景並不作假。比如,在華為、盛弘股份等擁有液冷超充設施生產能力的企業描述中,液冷都是能在理想狀態下實現「一秒一公里」、「充電像加油一樣快」的高價值技術。

因此,一個強有力的引領品牌,加上產業鏈的共同響應和地方充電補能體系發展的現實需求,液冷迎來關注熱潮是自然事件。

值得一提的是,這也與當前車企越來越明確的超充需求,以及對新技術越發開放的態度也有關。

在11月中旬舉行的廣州車展上,近35家車企共推出了50多款支持800V高壓平台的車型,大部分車企自有的充電配套設施從電壓角度看也都達到了800V。不過,從功率輸出角度來看,受電池等多因素影響,車企方面仍未突破600kW補能關口。

*來源於充換電研究所

反過來看樁企,以華為數字能源為代表的樁企在功率上可謂遙遙領先——華為全液冷超充技術支持1000V充電電壓,終端槍線支持600A電流。此外,盛弘股份的柔性充電堆甚至能做到1200KW雙液冷超充終端。

可見,汽車充電領域,受功率限制和場地需求影響,液冷已然逐漸成為高功率超充標配,也是解決充電熱量等問題的關鍵方法。不過,這種依賴關係背後,並不代表著參與競爭就能拿到市場的門票。

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「賽道可容納更多玩家」

實際上,普通消費者並不一定會對液冷陌生。即使對工業應用不熟悉,在家用領域,電腦散熱便有風扇風冷與冷卻液液冷之分。在很多家用電器上,同樣存在使用液體冷卻為機體降溫的現象。這很簡單地指明了一個事實:液冷在高功率狀態下的應用,首先是為了降低設備溫度

事實也正是如此,電流本身存在熱效應,根據焦耳定律(Q=I²RT),電流通過導體產生的熱量,和電流的二次方成正比,和電阻成正比,和通電時間成正比。也就是說,電阻和通電時間不變的情況下,電流越大,充電樁所產生的熱量也越多。而如果要實現更快速的充電,就要設法讓充電設施能承受更大的電流。此時,液冷的優勢成為了推動高功率超充發展的重要因素。

首先,傳統風冷技術是利用空氣流動帶走設備熱量,而液冷採用比熱容更大的液體吸收熱量,液體具有更好的熱傳導性能,散熱能力更強,因此能承受更大的功率壓力。所以,相對於傳統風冷,液冷可以更有效地控制電池的溫度,提高充電速度。

*來源於充換電研究所

其次,從設計和用戶體驗來看,一方面是原本充電設備為了降低發熱影響,只能把電線做粗,250A的國標充電槍一般採用80mm²的電纜,導致最終的充電槍拿取不便,甚至在超大功率時需要使用雙槍充電。而液冷充電槍因為降溫能力的增強,500A液冷充電槍的電纜通常才35mm²,所以即使功率再往上升也可以照顧到用戶的充電體驗。例如,許繼電氣的液冷充電樁線纜要比普通的充電槍線重量輕50%,單手便能使用。

最後,從設施本身的運行維護看,風冷設備因為需要空氣流通,往往面臨著風從一側灌入、另一側湧出時帶來大量灰塵、水汽等雜質的問題,影響著設備的壽命,而液冷不需要留風道,可以在大部分封閉甚至全封閉狀態下運行,擁有更強的防塵防水能力。此外,由於沒有安裝風扇,液冷超充站整體噪音要明顯小於風扇長期運轉的普通充電設施,可以更容易地布局到人流密集處。

一番梳理,可見液冷對超充的價值。但是,正因為液冷用的仍是傳統意義上的液體散熱方法,其本身並不屬於特別的技術突破,所以天然缺乏壁壘。而這,也讓產業鏈上的不同玩家有了不同的切入市場的機會。

比如,華為通過與「三桶油」、電網和地方國企合作的形式,由華為提供設備、資方合作方出資和運營,加速實現液冷充電終端落地。在A股股價受益頗多的永貴電器,是華為液冷槍線的獨家供應商,利和興則是華為整樁的代工者。另一家研發超充終端的企業盛弘股份表示,「液冷超充技術主要應用在800KW柔性共享充電堆產品上,產品兼容快充終端和液冷超充終端,客戶可根據場站實際需求,選擇快充終端和液冷超充終端」。

其中隱藏著一個微妙的趨勢——主導補齊高壓超快充最後一塊拼圖的,已經不再是車企,而是廣義上的充電產業鏈服務商。比如,華為數字能源同中汽協進行了標準對接,能夠匹配200-1000V充電範圍內所有車型,從而令自己擁有了通用充電設施的地位。如果說他們是領導建設者,那麼主導地方充電終端落地的資方就是配套落地者,而車企成為了追隨使用者。不過,考慮到車企和電池企業的聯合,以及其自身具備的需求消化能力和落地能力,車企也依然是液冷超充布局中不可忽視的力量。

歸根結底,雖然液冷本身無法真正顛覆補能體系,倘若充電技術本身再出現突破,液冷的地位也並非不可撼動。但作為當前在各種技術條件下取得最佳平衡的補能方式,液冷超快充註定會成為眾星捧月的對象。而且,哪怕液冷本身的技術門檻不高,要真正讓消費者用上,需要練就的幕後功夫並不少。

03

「生態門檻註定成巨頭遊戲」

如果說液冷的基礎公式是焦耳定律,那麼超充的基礎公式就是「P=UI」,電壓、電流、功率、關聯的充電基礎設施,其中可以存在此消彼長的關係,但要實現最終最理想的超快充,必需由多個領域達成一種協同。

或者說,超充行業,本身就需要更多的兼容性和產業鏈的協調,天然只允許有一定技術力量和產業鏈地位的車企、樁企等玩家進入。其生態位的劃分背後,註定只有在產業有號召力的頭部玩家能拿到最終的入場券。君不見,在國內第一個推出800V高壓平台的保時捷,在後續布局上遠遠落後華為,因為這不是一場單純的技術遊戲,單打獨鬥也難以成功。

放在液冷層面看,這可以解釋為,液冷本身技術門檻不高,高的是配套的生態。一個例子是,華為的液冷超快充在今年落地,但它對全棧超充高壓平台解決的布局,在2021年便已經確定目標:

2021年先落地 750V@200kW的FC1閃充充電方案,2023年落地 1000V@400kW FC2閃充方案,到2025年將推出電壓平台超1000V、功率600kW的FC3 閃充方案。為此,其閃充動力域高壓平台解決方案包括了「高壓車載充電系統、高壓異步電驅動系統、高壓同步電驅動 系統、高壓電池管理系統、直流快充模塊、三電雲和高壓熱管理系統」。這背後再關聯到多個產業鏈模塊和元件提供商。

類似的還有特斯拉,特斯拉2020年首批投放的V3超級充電樁已應用液冷技術,而特斯拉的號召力自然不用多說。而特來電布局液冷超充的生態意味更為顯著:其首批支持廣汽埃安等兼容國際液冷接口的車型,特來電與巨灣技研為戰略合作關係,巨灣技研正是廣汽集團孵化的快充動力電池和儲能企業,雙方的能源體系在幕後早已悄然打通

這也順勢牽出了另一個問題,液冷領域的巨頭生態或者合作生態,本質是為了更好地解決液冷麵臨的問題。

其一,車輛本身需要一系列的超充配套,比如電池的BMS管理系統要與超快充適配,一般來講,電池廠商和車企本身存在兩套BMS之類的系統,要實現最好的超充效果,雙方需要磨合與適應。像華為這樣有能力衝刺全棧自研的廠家是少數。

其二,能源系統配套如儲能系統,也需要液冷技術的支持。因為在大功率充電過程中,整個能源系統都會經受考驗。這也是為何此前大部分超充站只能在城區以示範性運營的形式存在,因為電網需要經過改造和適配,融合光儲充能力,才能真正適應超充。而在生態打通後,解決這些問題的難度將逐漸降低。

毋庸置疑,液冷很可能是讓超充發揚光大的關鍵武器。中國充電聯盟發布的2023年10月全國電動汽車充換電基礎設施運行情況顯示,1-10月的充電基礎設施增量為274.4萬台,目前全國累計基礎設施數量則已達到795.4萬台,其中大部分仍然是普通充電樁。但無論是消費者對補能速度的需求,還是車企們以效率吸引消費者投身電動車的願望,超充的加速落地已成定局。受此影響,液冷也終將越來越多地在市場露面,成為大多數人接受的「新技術」。

只不過,不同於充電行業到處遍布中小玩家的局面,液冷充電設施對生態要求的特點,註定讓它將成為龍頭企業打造綜合項目的必選項。中小企業即使切入,也無非成為供應鏈上的一環,難以獲得更大的想像力。

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/2a47dd4b2d0b17a626a8b17ec206dc91.html